内容正文:
考点20 分子结构与性质
1.3年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
分子的立体构型
极性分子和非极性分子
分子间作用力和氢键
综合应用
2023
重庆
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江苏
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广东
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北京
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浙江
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山东
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湖南
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湖北
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辽宁
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2022
辽宁
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天津
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福建
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北京
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山东
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河北
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2021
江苏
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海南
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辽宁
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山东
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2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查:
1.分子的空间构型,侧重价层电子对互斥理论、者杂化轨道理论推测原子的杂化方式、简单分子或离子的立体结构
2.分子的性质,侧重极性分子和非极性分子的判断、分子间作用力和氢键对物质的性质的影响
【备考策略】能多角度、动态地分析分子的立体结构及性质,并运用相关理论解决实际问题;能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等解释分子的立体结构及性质,揭示现象的本质与规律;能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。
【命题预测】分子结构与性质是高中化学的重要内容,也是每年高考的热点之一,该部分主要考点是杂化轨道理论和价层电子对互斥模型的应用,等电子原理的应用,极性分子和非极性分子的性质差异,分子间作用力和氢键对物质性质的影响等。分子的立体结构和分子之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容,常见题型为选择题和填空题,本部分考查内容的规律性强,命题空间广阔,考查方式会向多方位、多层次发展。
考法1 分子的立体构型
1.
价电子互斥理论
基本要点
ABn型分子(离子)中中心原子A周围的价电子对的几何构型,主要取决于价电子对数(n),价电子对尽量远离,使它们之间斥力最小
价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对),当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致
价层电子对
对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数,配位原子按提供的价电子数(负化合价的绝对值)计算,如PCl5中
O、S作为配位原子时按不提供价电子计算,作中心原子时价电子数为6
离子的价电子对数计算,如
NH4+:
SO42- :
孤电子对
对于主族元素,中心原子价电子数=最外层电子数,配位原子按提供的价电子数(负化合价的绝对值)计算,如
NH3的中心原子孤电子对数=×(5-1×3)=1
NH的中心原子孤电子对数=×(5-4×1—1)=0
立体构型
杂化轨道理论
基本要点
能量相近的原子轨道才能参与杂化
杂化后的轨道一头大,一头小,电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠,形成σ键;由于杂化后原子轨道重叠更大,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定
杂化轨道能量相同,成分相同,如:每个sp3杂化轨道占有1个s轨道、3个p轨道
杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和
应用范围
只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子
判断方法
根据中心原子的价层电子对数判断,中心原子的电子对数为4是sp3杂化,为3是sp2杂化,为2是sp杂化
根据杂化轨道的空间分布构型判断,若杂化轨道在空间的分布为正四面体形,则分子的中心原子发生sp3杂化,若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化,若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp杂化
根据等电子原理进行判断,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
根据分子或离子中有无π键及π键数目判断,没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含二个π键为sp杂化
2.VSEPR模型和分子(离子)立体构型与中心原子杂化类型
化学式
孤电子对数
σ键电
子对数
价层电
子对数
VSEPR模型
名称
分子或离子的立体构型名称
中心原子
杂化类型
H2S
2
2
4
四面体形
V形
sp3
SO2