第二章 分子结构与性质【知识清单】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质 01 思维导图 02 考点速记 第1节 共价键 一、共价键 1．共价键的本质与特征 ①本质：两原子之间形成_ __。 ②特征：具有_ __和_ __性。 2．共价键类型 ★易错提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。 (2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 (3)键参数 ①定义 ②键参数对分子性质的影响 键能越_大__，键长越_短__，化学键越强，越牢固，分子越稳定。 二、配位键与配位化合物的结构 1．配位键：由1个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的_ __。即：“电子对给予—接受键”称为配位键。 2．配位键的表示方法 如：A→B，其中A表示提供_ __的原子，B表示提供_ __的原子，即_ __电子对的原子。 3．配位化合物 ①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。组成举例： ②形成条件： 三、σ键与π键的判断方法 1．依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为“σ”键，“肩并肩”重叠为“π”键。 2．依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。 3．依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。 4．由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 四、极性键与非极性键的判断 (1)看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 (2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。 (3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。 五、等电子原理 _ __相同、_ __相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质_ __，如CO和_ __。 六、常见的等电子体与空间构型 微粒 通式 价电子总数 立体构型 CO2、CNS－、NO、N AX2 16e－ 直线形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2 AX 10e－ 直线形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形 七、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构型，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； (4)SiCl4、SiO、SO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。 ★易错提醒 等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 第二节 分子的立体构型 一、价层电子对互斥理论 1．理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力_ __，体系的能量_ __。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对_ __，排斥力越强，键角_ __。 2．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。 3．价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 价层电 子对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对立 体构型 分子立体构型 实例 键角 2 2 0 直线形 _ __形 BeCl2 CO2 180° 3 3 0 三角形 _ __形 BF3 120° 2 1 _ __形 SnBr2 105° 4 4 0 四面体形 _ __形 CH4 109°28′ 3 1 _ __形 NH3 107° 2 2 _ __形 H2O 105° 二、杂化轨道理论 1．杂化轨道的定义：在外界条件的影响下，原子内部能量_ __的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系 3．由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。 代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2 0＋2＝2 _ __ CH2O 0＋3＝3 _ __ CH4 0＋4＝4 _ __ SO2 1＋2＝3 _ __ NH3 1＋3＝4 _ __ H2O 2＋2＝4 _ __ 4．中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 分子组成 (A为中心原子) 中心原子的 孤电子对数 中心原子的 杂化方式 分子空间构型 示例 AB2 0 sp _ __ BeCl2 1 sp2 _ __ SO2 2 sp3 _ __ H2O AB3 0 sp2 _ __ BF3 1 sp3 _ __ NH3 AB4 0 sp3 _ __ CH4 三、判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 1．根据杂化轨道的空间分布构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 2．根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 3．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，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 4．根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 5．根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 四、判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步：确定中心原子上的价层电子对数 a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b为非中心原子所能接受的电子数，x为非中心原子的原子个数。 如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。 第二步：确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。 价层电子对数为4，为四面体形；价层电子对数为3，为平面三角形；价层电子对数为2，为直线形 第三步：分子或离子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 第三节 分子间作用力与分子性质 一、分子间作用力 1．定义：物质分子间普遍存在的一种_ __。 2．分类 3．范德华力与物质性质 定义 固态和液态分子之间普遍存在的一种_ __，范德华力约比化学键的键能小1～2个数量级 实质 范德华力的实质是_ __作用，无饱和性和_ __ 影响范德 华力的因素 一般来说，结构和组成相似的物质，随着_ __的增大，范德华力逐渐增强 范德华力与 物质的性质 范德华力主要影响物质的_ __、沸点等物理性质 4．氢键与物质性质 定义 已经与_ __的原子形成共价键的_ __与另一个_ __的原子之间的作用力，称为氢键 表达方式 用A—H…B表示(A、B是电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同)。 形成条件 氢原子两边的A原子和B原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的_ __ 特征 具有一定的_ __性和_ __性 对物质性 质的影响 主要表现为物质的熔点和沸点_ __，对物质的电离、溶解等也产生影响 分类 氢键有_ __和分子间氢键 ★易错提醒 同分异构体中，存在分子间氢键的比存在分子内氢键的化合物的熔、沸点高。 二、分子的极性 1．非极性分子与极性分子的判断 2．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 立体构型 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 _ __ XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 _ __ SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 _ __ XY3 BF3 极性键 平面三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 _ __ XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 _ __ 3．分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于_ __，极性溶质一般能溶于_ __。若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性_ __。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水_ __(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 ③如果溶质与水发生反应，将增大物质的溶解度，如SO2等。 三、无机含氧酸分子的酸性 对于同一元素的无机含氧酸来说：该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越_ __，导致R—O—H中O的电子向_ __偏移，在水分子的作用下越_ __电离出H＋，酸性越_ __，如H2SO3_ __H2SO4，HClO_ __HClO2_ __HClO3_ __HClO4。 四、分子的手性 (1)手性异构(对映异构)：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为_ __，却在三维空间里_ __的现象。 (2)手性分子：具有_ __体的分子。 (3)手性碳原子：在有机物分子中，连有_ __个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。 03 素养提升 ◆判断正误 考点一　共价键 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子。(　　) (2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。(　　) (3)所有分子中都存在化学键。(　　) (4)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。(　　) (5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。(　　) (6)H2O2分子中既有极性键，又有非极性键。(　　) (7)CH4与NH互为等电子体。(　　) (8)H2分子中的共价键不具有方向性。(　　) (9)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。(　　) (10)通常σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。(　　) (11)s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同。(　　) (12)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。(　　) (13)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。(　　) (14)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。(　　) (15)常温常压下4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA。(　　) (16)CS2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1。(　　) (17)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA。(　　) (18)键长等于成键两原子的半径之和。(　　) (19)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键。(　　) 考点二　分子的立体构型 2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)CH4、CH2===CH2、CH≡CH 分子中的碳原子均采用sp3杂化。(　　) (2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构。(　 　) (3)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(　 　) (4)N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键。(　 　) (5)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。(　 　) (6)HCHO分子中碳原子为sp2杂化，分子为平面三角形。(　 　) (7)SO中中心原子孤电子对数为0，中心原子为sp3杂化。(　 　) (8)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。(　 　) (9)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。(　 　) (10)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(　 　) (11)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。(　 　) 考点三　分子间作用力与分子性质 3．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。(　 　) (2)非极性分子中，一定含有非极性共价键。(　 　) (3)极性分子中一定不含有非极性共价键。(　 　) (4)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。(　 　) (5)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。(　 　) (6)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。(　 　) (7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。(　 　) (8)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子形成了氢键。(　 　) (9)氢键的存在一定使物质的熔、沸点升高。(　 　) (10)氢键具有方向性和饱和性。(　 　) (11)高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性。(　 　) (12)邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点。(　 　) (13)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小。(　 　) (14)因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2。(　 　) (15)BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。(　 　) (16)H2O2分子间存在氢键。(　 　) (17)为手性分子。(　 　) (18)氨水中氨分子与水分子间形成了氢键。(　 　) ◆易错点辨析 1．为什么两个氢原子形成氢分子，两个氯原子形成氯分子，而不是3个或4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的原子个数比相结合呢？ 2．氮元素和氯元素的电负性相同，二者对应单质的活泼性是否相同？ 3．写出碳原子的价电子排布式，这些价电子的能量是否相同？ 4．碳原子的2s电子的能量与2p电子的能量是否有很大的差别？ 5．碳原子的2s轨道电子能进入2p轨道吗？ 6．N2与H2在常温下很难发生化学反应，必须在高温下才能发生化学反应，而Cl2与H2很容易发生化学反应，为什么？ 7．你能比较出HF、HCl、HBr、HI稳定性大小吗？ 8．BCl3的价层电子对数、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？ 9．NF3的价层电子对、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？ 10．价层电子对的空间结构与分子的空间结构一定相同吗？二者之间有何规律存在？ 11．为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？ 12．液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？ 13．ICl和BrCl中各元素的化合价有正负吗？为什么？ 14．已知卤素单质的熔、沸点数据如下表所示 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 －219.6 －188.1 Cl2 －101.0 －34.6 Br2 －7.2 58.78 I2 113.5 184.4 （1）分析上表，总结卤素单质熔、沸点有什么变化规律？ （2）怎样解释卤素单质熔、沸点的变化规律？ 15．有机物 具有手性，其与H2发生加成反应后，其产物还有手性吗？ 16．通电情况下水的分解过程中化学键有哪些变化？ 17．冰融化成水的过程中是否存在化学键的变化？是否存在能量的变化？分子间作用力是否有变化？ 18．常温下CCl4是液体，CF4是气体，CI4是固体，为什么？ 19．互为手性分子的物质是同一种物质吗？ 二者具有什么关系？ 20．互为手性分子的物质化学性质几乎完全相同，分析其原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！28 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 分子结构与性质 01 思维导图 02 考点速记 第1节 共价键 一、共价键 1．共价键的本质与特征 ①本质：两原子之间形成_共用电子对__。 ②特征：具有_方向性__和_饱和__性。 2．共价键类型 ★易错提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。 (2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 (3)键参数 ①定义 ②键参数对分子性质的影响 键能越_大__，键长越_短__，化学键越强，越牢固，分子越稳定。 二、配位键与配位化合物的结构 1．配位键：由1个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的_共价键__。即：“电子对给予—接受键”称为配位键。 2．配位键的表示方法 如：A→B，其中A表示提供_孤电子对__的原子，B表示提供_空轨道__的原子，即_接受__电子对的原子。 3．配位化合物 ①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。组成举例： ②形成条件： 三、σ键与π键的判断方法 1．依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为“σ”键，“肩并肩”重叠为“π”键。 2．依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。 3．依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。 4．由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 四、极性键与非极性键的判断 (1)看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是极性共价键；同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 (2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。 (3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。 五、等电子原理 _原子总数__相同、_价电子总数__相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质_相似__，如CO和_N2__。 六、常见的等电子体与空间构型 微粒 通式 价电子总数 立体构型 CO2、CNS－、NO、N AX2 16e－ 直线形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2 AX 10e－ 直线形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形 七、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构型，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； (4)SiCl4、SiO、SO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。 ★易错提醒 等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 第二节 分子的立体构型 一、价层电子对互斥理论 1．理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力_最小__，体系的能量_最低__。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对_越多__，排斥力越强，键角_越小__。 2．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。 3．价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 价层电 子对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对立 体构型 分子立体构型 实例 键角 2 2 0 直线形 _直线__形 BeCl2 CO2 180° 3 3 0 三角形 _平面三角__形 BF3 120° 2 1 _V__形 SnBr2 105° 4 4 0 四面体形 _正四面体__形 CH4 109°28′ 3 1 _三角锥__形 NH3 107° 2 2 _V__形 H2O 105° 二、杂化轨道理论 1．杂化轨道的定义：在外界条件的影响下，原子内部能量_相近__的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系 3．由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。 代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2 0＋2＝2 _sp__ CH2O 0＋3＝3 _sp2__ CH4 0＋4＝4 _sp3__ SO2 1＋2＝3 _sp2__ NH3 1＋3＝4 _sp3__ H2O 2＋2＝4 _sp3__ 4．中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 分子组成 (A为中心原子) 中心原子的 孤电子对数 中心原子的 杂化方式 分子空间构型 示例 AB2 0 sp _直线形__ BeCl2 1 sp2 _V形__ SO2 2 sp3 _V形__ H2O AB3 0 sp2 _平面三角形__ BF3 1 sp3 _三角锥形__ NH3 AB4 0 sp3 _正四面体形__ CH4 三、判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 1．根据杂化轨道的空间分布构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 2．根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 3．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，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 4．根据中心原子的价电子对数判断 如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 5．根据分子或离子中有无π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 四、判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步：确定中心原子上的价层电子对数 a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b为非中心原子所能接受的电子数，x为非中心原子的原子个数。 如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。 第二步：确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。 价层电子对数为4，为四面体形；价层电子对数为3，为平面三角形；价层电子对数为2，为直线形 第三步：分子或离子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 第三节 分子间作用力与分子性质 一、分子间作用力 1．定义：物质分子间普遍存在的一种_相互作用力__。 2．分类 3．范德华力与物质性质 定义 固态和液态分子之间普遍存在的一种_相互作用力__，范德华力约比化学键的键能小1～2个数量级 实质 范德华力的实质是_电性__作用，无饱和性和_方向性__ 影响范德 华力的因素 一般来说，结构和组成相似的物质，随着_相对分子质量__的增大，范德华力逐渐增强 范德华力与 物质的性质 范德华力主要影响物质的_熔点__、沸点等物理性质 4．氢键与物质性质 定义 已经与_电负性很强__的原子形成共价键的_氢原子__与另一个_电负性很强__的原子之间的作用力，称为氢键 表达方式 用A—H…B表示(A、B是电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子，A、B可以相同，也可以不同)。 形成条件 氢原子两边的A原子和B原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的_原子半径__ 特征 具有一定的_方向__性和_饱和__性 对物质性 质的影响 主要表现为物质的熔点和沸点_升高__，对物质的电离、溶解等也产生影响 分类 氢键有_分子内氢键__和分子间氢键 ★易错提醒 同分异构体中，存在分子间氢键的比存在分子内氢键的化合物的熔、沸点高。 二、分子的极性 1．非极性分子与极性分子的判断 2．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 立体构型 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 _极性分子__ XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 _非极性分子__ SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 _极性分子__ XY3 BF3 极性键 平面三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 _极性分子__ XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 _非极性分子__ 3．分子的溶解性 ①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于_非极性溶剂__，极性溶质一般能溶于_极性溶剂__。若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性_越好__。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水_互溶__(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 ③如果溶质与水发生反应，将增大物质的溶解度，如SO2等。 三、无机含氧酸分子的酸性 对于同一元素的无机含氧酸来说：该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越_高__，导致R—O—H中O的电子向_R__偏移，在水分子的作用下越_易__电离出H＋，酸性越_强__，如H2SO3_<__H2SO4，HClO_<__HClO2_<__HClO3_<__HClO4。 四、分子的手性 (1)手性异构(对映异构)：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为_镜像__，却在三维空间里_不能重叠__的现象。 (2)手性分子：具有_手性异构__体的分子。 (3)手性碳原子：在有机物分子中，连有_四__个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。 03 素养提升 ◆判断正误 考点一　共价键 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子。(　　) (2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。(　　) (3)所有分子中都存在化学键。(　　) (4)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。(　　) (5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。(　　) (6)H2O2分子中既有极性键，又有非极性键。(　　) (7)CH4与NH互为等电子体。(　　) (8)H2分子中的共价键不具有方向性。(　　) (9)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。(　　) (10)通常σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。(　　) (11)s－s σ键与s－p σ键的电子云形状对称性相同。(　　) (12)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。(　　) (13)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。(　　) (14)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。(　　) (15)常温常压下4.4 g乙醛所含σ键数目为0.7NA。(　　) (16)CS2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1。(　　) (17)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为14NA。(　　) (18)键长等于成键两原子的半径之和。(　　) (19)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键。(　　) 【答案】 (1) (　×　)(2) (　×　)(3) (　×　)(4) (　×　)(5)(　×　)(6)(　√　)(7)(　√　)(8)(　√　)(9)(　√　) (10)(　√　)(11)(　√　)(12)(　×　)(13)(　√　)(14)(　√　)(15)(　×　)(16)(　×　)(17)(　×　) (18)(　×　)(19)(　√　) 考点二　分子的立体构型 2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)CH4、CH2===CH2、CH≡CH 分子中的碳原子均采用sp3杂化。(　　) (2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构。(　 　) (3)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(　 　) (4)N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键。(　 　) (5)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。(　 　) (6)HCHO分子中碳原子为sp2杂化，分子为平面三角形。(　 　) (7)SO中中心原子孤电子对数为0，中心原子为sp3杂化。(　 　) (8)中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。(　 　) (9)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。(　 　) (10)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(　 　) (11)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。(　 　) 【答案】 (1) (　×　)(2) (　×　)(3) (　√　)(4) (　√　)(5) (　×　)(6) (　√　)(7) (　√　)(8) (　√　)(9) (　×　) (10) (　√　)(11) (　√　) 考点三　分子间作用力与分子性质 3．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。(　 　) (2)非极性分子中，一定含有非极性共价键。(　 　) (3)极性分子中一定不含有非极性共价键。(　 　) (4)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。(　 　) (5)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。(　 　) (6)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。(　 　) (7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。(　 　) (8)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子形成了氢键。(　 　) (9)氢键的存在一定使物质的熔、沸点升高。(　 　) (10)氢键具有方向性和饱和性。(　 　) (11)高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性。(　 　) (12)邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点。(　 　) (13)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小。(　 　) (14)因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2。(　 　) (15)BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。(　 　) (16)H2O2分子间存在氢键。(　 　) (17)为手性分子。(　 　) (18)氨水中氨分子与水分子间形成了氢键。(　 　) 【答案】 (1) (　×　)(2) (　×　)(3) (　×　)(4) (　×　)(5) (　×　)(6) (　×　)(7) (　×　)(8) (　×　)(9) (　×　) (10) (　√　)(11) (　×　)(12) (　√　)(13) (　√　)(14) (　×　)(15) (　×　)(16) (　√　)(17) (　×　) (18)(　√　) ◆易错点辨析 1．为什么两个氢原子形成氢分子，两个氯原子形成氯分子，而不是3个或4个呢？为什么1个氢原子和1个氯原子结合成氯化氢分子，而不是以其他的原子个数比相结合呢？ 【解析】氢原子和氯原子都有一个未成对电子，从分子的形成过程来看，只有未成对电子才能形成共用电子对，在H2、HCl、Cl2分子中，由两个原子各提供一个未成对电子形成一个共用电子对，因此H2、HCl、Cl2只能由两个原子形成。 2．氮元素和氯元素的电负性相同，二者对应单质的活泼性是否相同？ 【解析】不同。N2中存在N≡N，氮氮三键的键能比较大，断开氮氮三键需要较高的能量，故单质的活泼性：N2<Cl2。 3．写出碳原子的价电子排布式，这些价电子的能量是否相同？ 【解析】2s22p2，这些价电子的能量不完全相同，2s电子与2p电子的能量不同。 4．碳原子的2s电子的能量与2p电子的能量是否有很大的差别？ 【解析】没有很大的差别。2s轨道与2p轨道都处于第二能层，能量有差别但差别不是很大。 5．碳原子的2s轨道电子能进入2p轨道吗？ 【解析】能。2s轨道的电子激发后可以进入2p轨道。 6．N2与H2在常温下很难发生化学反应，必须在高温下才能发生化学反应，而Cl2与H2很容易发生化学反应，为什么？ 【解析】化学反应包括旧键断裂和新键形成两个过程，N2中存在氮氮三键，N≡N断裂需要很高的能量，而Cl2中的Cl—Cl键断裂需要的能量相对较低，故氯气容易与氢气发生反应。 7．你能比较出HF、HCl、HBr、HI稳定性大小吗？ 【解析】HF>HCl>HBr>HI。因原子半径：F<Cl<Br<I，故键长：H—F<H—Cl<H—Br<H—I，键能：H—F>H—Cl> H—Br>H—I，稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 8．BCl3的价层电子对数、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？ 【解析】BCl3的价层电子对数有3对，价层电子对空间结构为平面三角形，分子空间结构为平面三角形。 9．NF3的价层电子对、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？ 【解析】NF3的价层电子对为4对，价层电子对空间结构为四面体形，分子空间结构为三角锥形。 10．价层电子对的空间结构与分子的空间结构一定相同吗？二者之间有何规律存在？ 【解析】价层电子对的空间结构与分子的空间结构不一定一致，分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对时，两者的空间结构一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的空间结构不一致。 11．为什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐渐减弱？ 【解析】烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烃基加长，酸性的差异越来越小。 12．液态苯、汽油等发生汽化时，为何需要加热？降低氯气的温度，为什么能使氯气转化为液态或固态？ 【解析】液态苯、汽油等发生汽化是物理变化，需要吸收能量克服其分子间的相互作用力。降低氯气的温度时，氯气分子的平均动能逐渐减小。随着温度降低，当分子靠自身的动能不足以克服分子间相互作用力时，分子就会凝聚在一起，形成液体或固体。 13．ICl和BrCl中各元素的化合价有正负吗？为什么？ 【解析】有正负，I和Br显正价，Cl显负价；因为电负性：Cl>Br>I，Cl对共用电子对的吸引力比Br、I的强，共用电子对偏向Cl，故Cl显负价。 14．已知卤素单质的熔、沸点数据如下表所示 单质 熔点/℃ 沸点/℃ F2 －219.6 －188.1 Cl2 －101.0 －34.6 Br2 －7.2 58.78 I2 113.5 184.4 （1）分析上表，总结卤素单质熔、沸点有什么变化规律？ 【解析】卤素单质的熔、沸点随着相对分子质量的增大而升高。 （2）怎样解释卤素单质熔、沸点的变化规律？ 【解析】由分子构成的物质的熔、沸点取决于分子间作用力的大小，随着相对分子质量的增大，它们分子间的作用力逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。 15．有机物 具有手性，其与H2发生加成反应后，其产物还有手性吗？ 【解析】原有机物中与—OH相连的碳原子为手性碳原子，与H2加成后，该碳原子连有两个乙基，不再具有手性。 16．通电情况下水的分解过程中化学键有哪些变化？ 【解析】H2O中O—H断裂，生成H原子和O原子；H原子间结合成H2分子，形成H—H；O原子间结合形成O2分子，形成O===O。 17．冰融化成水的过程中是否存在化学键的变化？是否存在能量的变化？分子间作用力是否有变化？ 【解析】没有化学键的变化；存在能量的变化；分子间作用力有变化。冰融化成水的过程中存在氢键和范德华力的变化，故存在能量变化。 18．常温下CCl4是液体，CF4是气体，CI4是固体，为什么？ 【解析】CF4、CCl4、CI4分子均是正四面体结构，分子间不存在氢键，它们的分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。 19．互为手性分子的物质是同一种物质吗？ 二者具有什么关系？ 【解析】不是同一种物质，二者互为同分异构体。 20．互为手性分子的物质化学性质几乎完全相同，分析其原因。 【解析】物质结构决定性质。互为手性分子的物质组成、结构几乎完全相同，所以其化学性质几乎完全相同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！28 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$