内容正文:
易错点16 分子结构与性质
易错题【01】VSEPR模型和空间构型
①VSEPR模型反映中心原子的价层电子对的空间结构,而分子(或离子)的空间结构是指σ键电子对的空间构型,不包括孤电子对。
②VSEPR模型和分子的空间构型不一定相同,还要看中心原子是否有孤电子对,若不含孤电子对,二者空间构型相同,否则,不相同。
③根据VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构时,要略去孤电子对。
易错题【02】判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型:①直线形—sp,②平面三角形—sp2,③四面体形—sp3。
(2)根据杂化轨道间的夹角:①109.28°—sp3,②120°—sp2,③180°—sp。
(3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子):2对—sp杂化,3对—sp2杂化,4对—sp3杂化。
(4)根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子):①含C有机物:2个σ—sp,3个σ—sp2,4个σ—sp3。②含N化合物:2个σ—sp2,3个σ—sp3。③含O(S)化合物:2个σ—sp3。
(5)根据等电子原理:如CO2是直线形分子,CNS-、N与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。
易错题【03】共价键的极性与分子极性的关系
易错题【04】共价键和分子间作用力的比较
分子间作用力
共价键
分类
范德华力
氢键(包括分子内氢键、分子间氢键)
极性共价键、非极性共价键
作用粒子
分子或原子(稀有气体)
氢原子与氧原子、氮原子或氟原子
原子
特征
无方向性、饱和性
有方向性、饱和性
有方向性、饱和性
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响其强度的因素
随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
对于A—H…B,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,作用力越大
成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定
对物质性质的影响
①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质;
②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质熔、沸点升高,如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3
影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强
易错题【05】手性碳原子的判断
在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子叫做手性碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如。
典例分析
例题1、(1)H2O的键角小于NH3的键角,分析原因 。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为 。OF2分子的空间构型为 。
(3)磷酸根离子的空间构型为 ,其中P的价层电子对数为 。
例题2、(1)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为 ,其中P采取 杂化方式。
(2)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为_______。
(3)SiCl4与N-甲基咪唑反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______;气态SiX4分子的空间构型是_______。
例题3、(1)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是 。
(2)NH3的沸点比PH3的_______,原因是 。
(3)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为__________。
(4)OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是 。
1.(2022·东莞中学松山湖学校高三月考)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是
A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形
2.(2021·湖北·高考真题)“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是
A.CO2是Ⅴ形的极性分子 B.CO2可催化还原为甲酸
C.CO2晶体可用于人工增雨 D.CO2是侯氏制碱法的原料之一
3.(2021·湖北·高考真题)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔