专题02 分子结构与性质-冲刺2021年高考化学选做题最后必抓15分突破攻略

冲刺2021年高考化学选做题最后必抓15分突破攻略 专题02 分子结构与性质 考点透析 1．共价键 (1)σ键、π键的判断 ①由原子轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 ②由共价键数目判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。 ③由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全为σ键；杂化轨道形成的共价键全为σ键。 (2)键参数对分子性质的影响 2．杂化轨道理论与分子的空间构型 (1)中心原子价层电子对(N)的求解方法 ①计算法：先求中心原子的孤电子对数＝0.5(a－xb)，N＝孤电子对数＋σ键数。 ②电子式或结构式法：先写出分子相应的电子式或结构式，观察后再用N＝孤电子对数＋σ键数计算。 ③价态法：若中心原子的化合价绝对值等于其价电子数，则N＝σ键数。 (2)中心原子价层电子对数、杂化类型与粒子的立体构型 价层电子对数 2 3 4 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 价层电子对模型 直线形 平面三角形 四面体形 粒子组成形式与构型 AB2 直线形 AB2 V形 AB3 三角形 AB2 V形 AB3三角锥形 AB4正四面 体形 规律 当中心原子无孤电子对时，分子构型与价层电子对模型一致；当有孤电子对时，分子的模型为去掉孤电子对后剩余部分的空间构型 3.等电子体的确定 (1)常见的等电子体及空间构型 等电子类型 常见等电子体 空间构型 2原子10电子 N2、CN－、C、CO 直线形 2原子14电子 F2、O、Cl2 直线形 3原子16电子 CO2、N2O、CNO－、N、NO、SCN－、BeCl2 直线形 3原子18电子 O3、SO2、NO V形 4原子8电子 NH3、PH3、CH、H3O＋ 三角锥形 4原子24电子 SO3(g)、CO、NO、PO、BF3 平面三角形 4原子26电子 SO、ClO、BrO、IO、XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4、SiH4、NH、PH、BH 正四面体形 5原子32电子 CCl4、SiF4、SO、ClO、PO、CF4 正四面体形 (2)等电子体的寻找方法 原子数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子。 方法一(竖换——同族替换)：换同族原子(同族原子价电子数相同)。如O3和SO2、CO2和CS2。 方法二(横换——左右移位)：换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等。以寻找CO的等电子体为例： 4．配位键与配位化合物的结构{以[Cu(NH3)4]SO4为例} 5．分子构型与分子极性的关系 6．范德华力、氢键、共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 形成氢键元素的电负性 原子半径 对性质的影响 影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 典例精讲 1．我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将甲烷氧化成C1(只含一个C原子)含氧化合物，被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回答下列问题： (1)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C—H键，导致C与H之间的作用力_____(填“减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是____________。 (2)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。 ①它们的沸点分别为64.7 ℃、－19.5 ℃、100.8 ℃，其主要原因是_______________________； ②CH4 和HCHO比较，键角较大的是_________，主要原因是______________________。 (3)配离子的颜色与d­d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的轨道所需的能量为其分裂能，用符号△表示。分裂△[Co(H2O)6]2＋________△[Co(H2O)6]3＋(填“>”“<”或“＝”)，理由是___________________________。 针对精练 1．(1)①丙酮分子中碳原子轨道的杂化类型是____________，1 mol丙酮分子中含有σ键的数目为____________(NA为阿伏加德罗常数的值)。 ②乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_________________。 (2)①碳的一种单质的结构如图所示。该单质的晶体类型为________，原子间存在的