内容正文:
第二章
分子结构与性质
考向一 共价键
【通考点·融会贯通】
1.物质中成键类别
(1)在分子中,有的只存在极性键,如HCl、NH3等,有的只存在非极性键,如N2、H2等,有的既存在极性键又存在非极性键,如H2O2、C2H4等;有的不存在化学键,如稀有气体分子。
(2)在离子化合物中,一定存在离子键,有的存在极性共价键,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非极性键,如Na2O2、CaC2等。
(3)通过物质的结构式,可以快速有效地判断键的种类及数目;共价单键全为σ键,双键中有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键。
2.分子的空间构型与键参数
键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的空间构型,一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的立体构型。
3.记忆常见等电子体,推测等电子体的性质
(1)常见的等电子体
微粒 通式 价电子总数 立体构型
CO2、CNS-、N 、 AX2 16 直线形
C 、N 、SO3 AX3 24 平面三角形
SO2、O3、N AX2 18 V形
S 、P AX4 32 正四面体形
P 、S 、Cl AX3 26 三角锥形
CO、N2 AX 10 直线形
CH4、N AX4 8 正四面体形
(2)根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构,并推测其物理性质。
①(BN)x与(C2)x,N2O与CO2等也是等电子体;②硅和锗是
良好的半导体材料,他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷
化镓(GaAs)也是很好的半导体材料;③白锡(β-Sn2)
与锑化铟是等电子体,它们在低温下都可转变为超导
体;④SiCl4、Si 、S 的原子数目和价电子总数
都相等,它们互为等电子体,都形成正四面体形。注意:
等电子体结构相同,物理性质相近,但化学性质不同。
【通考法·一通百通】
1.掌握化学键类型的判断方法
(1)σ键和π键:π键的重叠程度小,不牢固;σ键的重叠程度大,比较牢固;两原子形成共价键时,先“头碰头”形成σ键,再“肩并肩”形成π键。单键都是σ键,双键有1个σ键和1个π键,三键有1个σ键和2个π键。
(2)极性键和非极性键:X—X型、Y—Y型是非极性键;X—Y型是极性键。
(3)配位键:可表示为X→Y,其中X是配体,提供孤对电子,Y是配位中心,通常是过渡金属原子或离子。
2.大π键的形成与表示方法
(1)含义:在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,两个原子的轨道(p轨道)从垂直于成键原子的核间联线的方向接近,发生电子云重叠而成键, p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,或共轭大π键,简称大π键。由于π电子的电子云不集中在成键的两原子之间,所以它们的键合远不如σ键牢固。
(2)形成条件。
①2个原子或多个原子共平面;②原子都提供平行的轨道;③提供的电子总数小于轨道数的2倍。是3个或3个以上原子形成的π键。
(3)表示方法
分子中的大π键可用符号 表示,其中m代表参与形
成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数,
如苯分子中的大π键可表示为 。
【通考题·触类旁通】
角度 共价键类型判断
(1)[2018·全国卷Ⅰ·35(3)]LiAlH4是有机合成中常用的还原剂。LiAlH4中,存在________(填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
(2)[2018·全国卷Ⅲ·35(3)]ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________。
(3)[2018·江苏高考·21(4)(5)]N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。
[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
【解析】(1)阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,共价单键为σ键不存在双键和氢键。
(2)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),可以判断其为离子
化合物,所以一定存在离子键。(3)N2的结构式为N≡N,
三键中含1个σ键和2个π键,N2分子中σ键与π键的
数目比为n(σ)∶n(π)=1∶2。根据化学式,缺少的配
体是NO和H2O,NO中N为配位原子,H2O中O上有孤电子
对,O为配位原子,故为
答案:(1)AB (2)离子键
(3)1∶2
【加固训练】
1.(2017·全国卷Ⅲ·35节选)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中需要催化剂,硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO