上篇 专题2 选择题突破2.2 分子(或离子)结构与性质关系（word教参）-【创新教程】2025年高考化学大二轮专题增分方案（单选）

2.分子(或离子)结构与性质关系 1．利用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构 (1)价层电子对互斥模型的要点 价层电子对互斥模型反映价层电子对的空间结构，而分子的空间结构仅是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 价层电子对 空间结构 分子空 间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O (2)电子对之间的排斥作用力 ①用价层电子对互斥模型判断分子的空间结构时，不仅要考虑中心原子的孤电子对所占据的空间，还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。排斥力大小顺序为lp—lp≫lp—bp>bp—bp(lp代表孤电子对，bp代表成键电子对)。 ②三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序： 三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。 2．杂化轨道理论与分子的空间结构 (1)杂化轨道理论的要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。 杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨 道夹角 空间结构 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 正四面体形 CH4 (2)中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断 中心原子的杂化类型和分子的空间结构有关，二者之间可以相互判断。 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 间结构 实例 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 (3)杂化轨道考向拓展 s、p能级共有4个轨道，全部杂化最多有4个杂化轨道，当计算出价层电子对数超过4时，必然有d轨道参与杂化，且参与杂化的d轨道数＝价层电子对数－4。 价层电 子对数 孤电子 对数 杂化 类型 VSEPR 模型 空间结构 示例 5 0 sp3d PCl5、PF5、 AsF5 1 SF4、TeCl4 2 ClF3、BrF3 3 XeF2、I、 IF 6 0 sp3d2 SF6、SiF、 AlF 1 BrF5、ClF5、 IF5 2 XeF4、ICl 3.配位键和配合物 (1)配位键 ①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键； ②配位键的表示：常用“A→B”来表示配位键，A提供孤电子对，B提供空轨道。 (2)配合物{以[Cu(NH3)4]SO4为例} 配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心离子(或原子)有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 (3)确定配体中配位原子的方法 ①配体中有孤电子对的原子才可能成为配位原子，如NH3中N原子有一个孤电子对，所以形成配位键时可作为配位原子，H不可以。 ②若配体中有多个原子含有孤电子对时，根据元素的电负性大小确定配位原子。元素的电负性越大，其原子越不容易提供孤电子对。如SCN－中C无孤电子对，S和N均有孤电子对，且电负性N＞S，所以形成配合物时，配位原子一般为S。 4．分子的结构与性质 (1)分子结构与分子极性的关系 (2)溶解性 ①“相似相溶”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，若存在氢键，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，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3)范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 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 影响物质的熔点、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　 (4)分子的手性 ①手性异构体：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叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。 ②手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。 ③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同原子或原子团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。 1．(配合物|2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该物质中Ni为＋2价 B．基态原子的第一电离能：Cl>P C．该物质中C和P均采取sp2杂化 D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 解析：C　[A.由结构简式可知，P原子的3个单电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键，Cl－提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为＋2价，A项正确；B.同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确；C.该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化(含有双键、大π键是sp2杂化的标志)，P与苯环形成3对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化 轨道类型，C项错误；D.Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D项正确。] (1)价层电子对数＝σ＋(a－xb)，其中：σ表示σ键电子对数，a表示中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 2．(纤维素绿色再生|2023·湖北卷)中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是(　　) A．纤维素是自然界分布广泛的一种多糖 B．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 C．NaOH提供OH－破坏纤维素链之间的氢键 D．低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性 解析：D　[纤维素属于多糖，大量存在于我们吃的蔬菜、水果中，在自然界分布广泛，A正确；纤维素难溶于水(结构决定有机物性质：有机物溶于水取决于亲水基 —OH、—COOH等，憎水基—COO—、—X、R—等)，是因为纤维素结构中含较多羟基，易形成分子内氢键 (规律记忆：分子内氢键的形成阻止与水分子形成氢键，从而使其溶解性降低)，从而无法与H2O分子形成氢键，使得水溶性降低，另外碳骨架较大难溶于水，B正确；纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液，是因为碱性体系中的OH－破坏了纤维素分子内和分子间的氢键，从而使纤维素分子更易与H2O分子形成大量氢键，促进其溶解，C正确；由题意知，纤维素可在低温下溶于NaOH溶液，即降低温度增大了纤维素在NaOH溶液中的溶解性，D错误。] 1．(分子内和分子间氢键与冠醚超分子|2023·湖南卷)下列有关物质结构和性质的说法错误的是(　　) A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子 B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点 C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应 D．冠醚(18­冠­6)的空穴与K＋尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子 解析：A　[物质结构与性质。连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，手性分子是指与其镜像不相同，不能互相重合的具有一定构型或构象的分子，含有手性碳原子的分子不一定为手性分子，如，A项错误；邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，B项正确；酰胺中的酰胺基在酸或碱存在并加热时可发生水解反应，C项正确；冠醚(18­冠­6)的空腔直径与K＋尺寸适配，二者可通过弱相互作用形成超分子，D项正确。] 2．(结构决定性质|2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是(　　) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1 ℃)高于新戊烷(9.5 ℃) 分子间作用力 B 熔点：AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型 C 酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)远强于CH3COOH(pKa＝4.76) 羟基极性 D 溶解度(20 ℃)：Na2CO3(29 g)大于NaHCO3(8 g) 阴离子电荷 解析：D　[A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，A正确；B.AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，B正确；C.由于电负性F>H，C－F极性大于C－H，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，C正确；D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，D错误。] 3．(跨学科融合——化学＋生物学)DNA中四种碱基间的配对方式如图所示(“～”代表糖苷键，“…………”代表氢键)，下列说法错误的是(　　) A．基态原子的第一电离能：N＞O B．—NH2与H＋通过配位键形成—NH C．鸟嘌呤中1号N原子的杂化类型为sp3 D．鸟嘌呤中N—H的平均键长大于0.29 nm 解析：D　[同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大的趋势，但N的2p轨道处于半充满状态，较稳定，不易失去电子，其第一电离能大于O的，A项正确；—NH2的中心原子N上的孤电子对能与具有空轨道的H＋形成配位键，从而形成—NH，B项正确；由题图可知，鸟嘌呤中1号氮原子形成3个共价单键，还含有1个孤电子对，则1号氮原子为sp3杂化，C项正确；由题图鸟嘌呤与胞嘧啶的配对方式可知，氨基中的H原子与O原子形成的氢键的键长为0.29 nm，氢键不是共价键，是较强的分子间作用力，所以鸟嘌呤中N—H的强度大于氢键，故鸟嘌呤中N—H的键长小于氢键的键长，即鸟嘌呤中N—H的平均键长小于0.29 nm，D项错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $$