1、 第2讲化学键与分子间作用力高 考 导 航了解共价键的主要类型：键和键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。了解简单配合物的成键情况。了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。了解化学键与分子间作用力的区别。了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。考点一共价键 1本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2特征具有饱和性和方向性。3分类4键参数(1)概念：键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。(2)键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定。
2、5等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和 N2。命题角度一共价键类型的判断1(2014菏泽检测) 下列关于键和键的理解不正确的是()A键能单独形成，而键一定不能单独形成B键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转C双键中一定有一个键，一个键；三键中一定有一个键，两个键D气体单质中一定存在键，可能存在键解析：选Dp电子云重叠时，首先头碰头最大重叠形成键， py、pz电子云垂直于px所在平面，只能“肩并肩”地重叠形成键；双键中有一个键，一个键；三键中有一个键，两个键；键不能单独形成，A、C正确。键特征是轴对称，键呈镜面对称，不能绕键轴旋转，B正确
3、。稀有气体为单原子分子，不存在化学键，D错误。2下列物质的分子中既有键，又有键的是()HClH2ON2H2O2C2H4C2H2ABC D解析：选D单键均为键，双键和三键中各存在一个键，其余均为键。3在下列物质中：HClN2NH3Na2O2H2O2NH4ClNaOHArCO2C2H4(1)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。(2)不存在化学键的是_。(3)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。答案：(1)(2)(3)总结提升快速判断键、键的方法通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握
4、：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。命题角度二键参数及其应用4下列说法中正确的是()A分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B元素周期表中的第A族(除H外)和第A族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表示为HOH，分子的键角为180DHO键键能为462.8 kJ/mol，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2462.8 kJ解析：选B键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；共价键一般是形成于非金属元素之间，而第A族是活泼金属元素，第A族是活泼非金属元素，二者形成离子键，B正确；水分子立体结构为V形，两个HO键的键角为105，C错误；断裂2 mol HO
5、键吸收2462.8 kJ能量，而不是分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。5能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面的理由是()A3个BF键的键能相同B3个BF键的键长相同C3个BF键的键角均为120D3个BF键均为键解析：选C当FBF键角为120时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。分子的空间构型由分子化学键的键角决定。6能够用键能的大小解释的是()A常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态B硝酸是挥发性酸，硫酸是难挥发性的酸C稀有气体一般难发生化学反应D氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼解析：选D共价分子构成物质的状态与分子内共价键的键能无关，A错误；物质的挥发性与分子内键能的大小无
6、关，B错误；稀有气体是单原子分子，无化学键，C错误；氮气分子稳定是由于氮气分子中含有三键，键能很大的缘故，D正确。7氮是地球上极为丰富的元素。NN的键能为942 kJ/mol，NN单键的键能为247 kJ/mol，计算键的键能为_，这说明N2中的_(填“”或“”，下同)键比_键稳定。解析：解此类题的关键是掌握三键中有一个键(即单键)和两个键，所以键的键能等于(942 kJ/mol247 kJ/mol)2347.5 kJ/mol。键能越大越稳定，所以N2中键比键稳定。答案：347.5 kJ/mol命题角度三等电子原理的应用8下列粒子属于等电子体的是()ACH4和NHBNO和O2 CNO2和O3
7、DHCl和H2O解析：选A只要原子个数和最外层电子数相等的两种微粒，即为等电子体。91919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_、_。解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与
8、CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。答案：(1)N2CON2OCO2(2)SO2O310已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO、PCl3的空间结构。解析：COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以其为直线形结构；CO与SO3互为等电子体，结构相似，所以CO为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥
9、形结构。答案：COS为直线形结构；CO为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构。1(双选)(2013海南高考)下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是()ACaC2 BN2H4 CNa2S2 DNH4NO3解析：选A、CCaC2的电子式为，Na2S2的电子式为，二者属于含有非极性键的离子化合物。N2H4为共价化合物；NH4NO3中没有非极性键。2(2013安徽高考)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHOO2CO2H2O。下列有关说法正确的是()A该反应为吸热反应BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键D每生成1.8 g H
10、2O消耗2.24 L O2解析：选C本题考查化学基本概念，意在考查考生对化学基本概念的理解能力。该反应中甲醛被氧气氧化生成CO2和H2O，为放热反应，A错误；CO2中的CO键属于极性键，B错误；HCHO的结构式为COHH，分子中既含键又含键，C正确；每生成1.8 g H2O消耗标准状况下2.24 L O2，题中为室温状态，D错误。3(1)(2012江苏高考节选)根据等电子原理，CO分子的结构式为_。1 mol CO2中含有的键数目为_。(2)(2012山东高考节选)CO分子内键与键个数之比为_。甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为_，甲醇分
11、子内的OCH键角_(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。(3)(2011福建高考节选)肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g) H1 038.7 kJ/mol若该反应中有4 mol NH键断裂，则形成的键有_mol。(4)(2010福建高考节选) 已知CN与N2 结构相似，推算HCN 分子中键与键数目之比为_。解析：(1)CO与N2互为等电子体，根据氮气的结构式，可知CO的结构式为CO。二氧化碳分子内含有碳氧双键，一个双键含有一个键和一个键，所以1 mol CO2中含有的键数目为26.021023个(或2 mol)。(
12、2)CO中C和O形成三键，含有1个键、2个键。 甲醇分子内C的成键电子对为4，无孤电子对，杂化类型为sp3，甲醛分子内C为sp2杂化，故甲醇分子内OCH键角比甲醛分子内OCH键角小。(3)反应中有4 mol NH 键断裂，即有1 mol N2H4 参加反应，生成1.5 mol N2，则形成的 键有3 mol。(4)HCN 分子中CN与N2 结构相似，含有三键，一个键与二个键，再加上一个CH 键，所以HCN 分子中键与键数目之比为22，即11。答案：(1)CO26.021023个(或2 mol)(2)12sp3小于(3)3(4)11考点二分子的立体结构1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1
13、)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。价层电子对键的电子对数的确定由分子式确定键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对键电子对。中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数(axb)。式中a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；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，氢为1，其他原子等于“8该原子的价电子数”。例如，SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x
14、2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b2。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数(622)1。(2) 价层电子对互斥理论与分子构型2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型3.配位键和配合物(1)配位键： 由一个原子提供孤电子对与另一个接受弧电子对的原子形成的共用电子对。(2)配位键的表示方法：如：AB：A表示提供孤电子对的原子，B表示接受共用电子对的原子。(3)配位化合物：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。形成条件：组成：4VSEPR模型与分子(离子)立体模型小结 化学式孤电子对数(axb)/2键电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或
15、离子的立体模型名称中心原子杂化类型CO2022直线形直线形spClO314四面体形直线形sp3HCN022直线形直线形spCHCH直线形spH2O224四面体形V形sp3H2S224四面体形V形sp3SO2123平面三角形V形sp2BF3033平面三角形平面三角形sp2SO3033平面三角形平面三角形sp2CO033平面三角形平面三角形sp2NO033平面三角形平面三角形sp2HCHO033平面三角形平面三角形sp2NH3134四面体形三角锥形sp3NCl3134四面体形三角锥形sp3续表 化学式孤电子对数(axb)/2键电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的立体模型名称中心原子杂
16、化类型H3O134四面体形三角锥形sp3SO134四面体形三角锥形sp3ClO134四面体形三角锥形sp3CH4044正四面体形正四面体形sp3NH044正四面体形正四面体形sp3SO044正四面体形正四面体形sp3PO044正四面体形正四面体形sp3金刚石立体网状结构sp3石墨层状结构sp2CH2=CH2平面形sp2C6H6平面六边形sp2CH3COOHsp3，sp2命题角度一杂化类型及空间构型的判断1下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是()A分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构B杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对CH2SO4分子中三种原子均以杂
17、化轨道成键DN2分子中N原子没有杂化，分子中有1个键、2个键解析：选CH2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化，C错误。2在乙烯分子中有5个键、一个键，它们分别是()Asp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键Bsp2杂化轨道形成键、未杂化的2p轨道形成键CCH之间是sp2形成的键，CC之间是未参加杂化的2p轨道形成的键DCC之间是sp2形成的键，CH之间是未参加杂化的2p轨道形成的键解析：选A杂化轨道只能用于形成键或用来容纳未参与成键的孤电子对。3次氯酸具有很强的氧化性，下列有关说法正确的是 ()A该分子的电子式是HOCl BO原子与H、Cl都形成键CO原子发生sp杂化 D该分子为V形分子解
18、析：选D中心原子O与H和Cl分别形成了2个键，另外还有两对孤电子对，所以O采用的是sp3杂化方式，由于孤电子对的影响，分子结构是V形。4对SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp杂化轨道CS原子和C原子上都没有孤电子对DSO2为V形结构， CO2为直线形结构解析：选DSO2采用的是sp2杂化，中心原子有2个键和1对孤对电子，是V形结构；CO2是sp杂化，中心原子只有2个键，是直线形。【总结提升】确定杂化方式的简单方法杂化轨道数1/2(中心原子的价电子数配位原子的成键电子数电荷数)。说明：(1)当上述公式中电荷数为正值时取“”，电荷数为负数时取“”。(2)当配位原子为氧
19、原子或硫原子时，成键电子数为零。例如，SO2的杂化轨道数(60)3，是sp2杂化。命题角度二配合物理论的考查5以下微粒含配位键的是()N2HCH4OHNHFe(CO)3Fe(SCN)3H3OAg(NH3)2OHAB C D全部解析：选C形成配位键的条件是一个原子(或离子)有孤电子对，另一个原子(或离子)有空轨道。在CH4、OH中中心原子碳和氧价电子已完全成键，没有孤电子对。6下列现象与形成配合物无关的是()A向FeCl3中滴入KSCN，出现红色B向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色CCu与浓HNO3反应后，溶液呈绿色；Cu与稀HNO3反应后，溶液呈蓝色D向AlCl
20、3中逐滴滴加NaOH至过量，先出现白色沉淀，继而消失解析：选DFe3与SCN形成一系列配离子，都显红色；Cu2在水溶液中形成配离子CuCl42显绿色；Cu(H2O)42显蓝色，故A、B、C项均与配合物有关；D项，Al3与OH形成Al(OH)3，而Al(OH)3显两性，能与过量的OH反应，生成AlO，与配合物无关。7(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3(黄色)、CoCl35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和CoCl34NH3(紫色)四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。请根
21、据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3： ，CoCl35NH3： ，CoCl34NH3(绿色和紫色)： 。后两种物质组成相同而颜色不同的原因是 。上述配合物中，中心离子的配位数都是_。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl33KSCN=Fe(SCN)33KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：Fe3与SCN反应时，Fe3提供_，SCN提供_，二者通过配位键结合。所得Fe3与SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配
22、合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是_。若Fe3与SCN以个数比15配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_ 。解析：(1)由题意知，四种配合物中的自由Cl分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl。最后两种应互为同分异构体。(2)Fe3和SCN形成配合物时，Fe3提供空轨道，SCN提供孤电子对，Fe3和SCN以11和15形成配离子时写化学式要用Cl和K分别平衡配离子的电荷，使配合物呈电中性。答案：(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl
23、它们互为同分异构体6(2)空轨道孤电子对Fe(SCN)Cl2FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl1(2013四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外电子层电子数之比为43，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()AW、Y、Z的电负性大小顺序一定是ZYWBW、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是WXYZCY、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体DWY2分子中键与键的数目之比是21解析：选C根据题给信息，W、X、Y、Z为短周期主族元素，且W、X原子的最外层电子数之比为43，W、X、Y、Z的原子序数依次增大，所以W为C，X为Al，再根据Z原子
24、比X原子核外多4个电子，所以Z为Cl，则Y为Si、P、S中的一种，A错误；W、X、Y、Z中W的原子半径最小，B错误；如果Y是Si，则Y和Z可形成SiCl4，空间构型为正四面体，C正确；WY2为CS2，分子中含有两个键和两个键，个数比为11，D错误。2(2013山东高考节选)卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。 (2)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。(3)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是_。解析：(1)同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小，a正确；氟无正
25、价，b错误；HF分子间存在氢键，所以熔沸点在同族元素气态氢化物中最高，c错误；卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大，熔点依次升高，d错误。(2) BCl3中价层电子对数为：33，B原子为sp2杂化；NCl3中价层电子对数为：34，N原子为sp3杂化。(3)B原子最外层有3个电子，与Cl形成3个单键后，仍缺少2个电子达到8电子稳定结构，所以在B原子与X形成的配位键中，X提供孤电子对。答案：(1)a(2)sp2sp3(3)X3 (1)(2013新课标全国卷节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期
26、的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。则A、B和C3三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。(2)(2013新课标全国卷节选)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能(kJ/mol)356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。解析：(1)由题目信息可以推出：A为
27、F，B为K，C为Fe，D为Ni。这三种离子形成的化合物为K3FeF6，它是一种离子化合物，所以其中化学键的类型有离子键和配位键，复杂离子为FeF63，配位体是F。 (2)分析表格中CC键、CH键、SiSi键、SiH键的键能，可以得出：CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多；分析表格中CH键、CO键、SiH键、SiO键的键能，可以得出：CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键，所以SiH4的稳定性小于CH
28、4，更易生成氧化物。答案：(1)离子键、配位键FeF63F(2)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键4(1)(2012江苏高考节选)NO的空间构型_(用文字描述)。H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_。向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。(2)(2012海南高考节选)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物
29、都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如图)，a 位置上Cl 原子的杂化轨道类型为_。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为_；金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_，反应的化学方程式为_。(3)(2012新课标全国卷节选)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_。(4)(2012新课标全国卷节选)H2Se的酸性比H2S_(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为_，SO离子的立体构型为_。(5)(2010山东高考节选)用价层电子对互斥理论推断SnBr2 分子中SnBr 的
30、键角_120(填“”、“”或“”)。(6)(2012福建高考节选)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_(填原子的数字标号)原子之间；m_(填数字)。硼砂晶体由Na、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。A离子键B共价键C金属键D范德华力E氢键(7)(2011海南高考节选)SO的立体构型是_，其中S原子的杂化轨道类型是_。解析：(1)NO中，N原子无孤电子对，原子配位数为3，则N原子采取sp2杂化，空间构型为平面三角形。O原子有2个孤电子对，配位原子数位2，O原子的价电子对数是4，杂化
31、类型为sp3。Cu2存在空轨道，OH中O原子存在孤电子对，故Cu2与OH以配位键结合。(2)由长链结构知，每个Cu原子周围有4个Cl原子，所以Cu原子的杂化方式是sp3 ，KCuCl3中Cu元素的化合价为2，则另一种无限长链结构中的Cu元素的化合价为1，CuCl3原子团的化合价为2，故其化学式为K2CuCl3。“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应”，这是两种物质共同作用的结果：过氧化氢具有强氧化性，能氧化Cu，而氨水能与Cu2形成配合物。故反应的方程式为：CuH2O24NH3=Cu(NH3)422OH。(3)因为S8为环状立体结构，每个S原子有2个孤
32、电子对，配位原子数是2，S原子的价层电子对数是4，所以轨道杂化方式是sp3。(4)原子半径越大，氢化物越容易电离出氢离子，所以H2Se 的酸性比H2S 强。气态SeO3 分子中Se原子没有孤对电子，配位原子数是3，所以立体构型为平面三角形，SO离子中S原子的价电子对数是4，其立体构型为三角锥形。(5) SnBr2 分子中，Sn 原子的价层电子对数目是(42)/23，配位原子数为2，故Sn 原子含有孤电子对，SnBr2空间构型为V形，键角小于120。(6)H可以形成1个共价键，O可以形成2个共价键，B可以形成3个共价键，所以最小的球为氢原子，共4个，颜色浅的大球为氧原子，共9个，颜色深的大球为硼
33、原子，共4个，其化学式为(H4B4O9)m，H为1价，B为3价，O为2价，所以414329m，得m2。硼原子正常形成3个共价键，采用sp2杂化，4号硼原子形成了4个共价键，四面体构型，采用sp3杂化，其中1个共价键为配位键，即4号和5号原子之间的共价键为配位键。Na和Xm之间以离子键结合，结晶水之间存在范德华力和氢键。(7)根据价层电子对互斥理论可以判断，SO的价层电子对数n4，所以中心硫原子采取sp3杂化，立体构型为正四面体形。答案：(1)平面三角形sp3(2)sp3K2CuCl3过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2形成配离子，两者相互促进使反应进行CuH2O24NH3=Cu(NH3)422OH(3
34、)sp3(4)强平面三角形三角锥形(5)(6)sp2、sp34,5或(5,4)2A、D、E (7)正四面体形sp3杂化考点三分子的性质1 范德华力、氢键和共价键的比较2.分子的性质(1)分子的极性类型非极性分子极性分子形成原因正电中心和负电中心重合的分子正电中心和负电中心不重合的分子存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键分子内原子排列对称不对称(2)溶解性 “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。 “相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH中的羟基和H2O中的羟基相近
35、)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样，镜面对称，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体，具有手性异构体的分子叫手性分子。(4)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使ROH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HClOHClO2HClO3HClO4。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键。()(2)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。()(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。()(
36、4)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。()(5)水分子间既存在范德华力，又存在氢键。()(6)氢键具有方向性和饱和性。()(7)H2和O2之间存在氢键。()(8)H2O2分子间存在氢键。()提示：(1)氢键不属于化学键。(2)可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。(3)乙醇分子和水分子之间除存在范德华力还存在氢键。(4)碘化氢分子间不存在氢键，其沸点比氯化氢高的原因是分子间的范德华力更强。(7)H2和O2分子中的共价键均为非极性键，分子间只存在范德华力。(8)H2O2分子中的H几乎是“裸露”的质子、与水分子一样，H2O2分子间也存在氢键。答案：(1)(
37、2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2氢键的存在一定能使物质的熔沸点升高吗？提示：不一定，如果形成的氢键是分子内氢键，则对物质的熔沸点影响较小。3极性分子中可能含有非极性键吗？提示：可能。如H2O2的分子结构并不是直线形的，其中两个氢原子就像在展开的书本的两页纸上，氧原子在书的夹缝上，如图所示，H2O2为极性分子，但含有非极性共价键OO键。命题角度一分子间作用力及其对物质性质的影响1下列说法不正确的是()A分子间作用力是分子间相互作用力的总称B分子间氢键的形成对物质的溶解度有影响C范德华力与氢键可同时存在于分子之间D氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于自然界中解析：选D分子间作用力是分子
38、间相互作用力的总称，A正确；范德华力是分子与分子间的相互作用力，而氢键是分子间比范德华力稍强的作用力，它们可以同时存在于分子之间，C正确；分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度等也有影响，B正确；氢键不是化学键，化学键是原子与原子间强烈的相互作用，D错误。2下列说法中正确的是()A卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高CH2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D氢键XHY的三个原子总在一条直线上解析：选A本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在。因HF存在氢键，所以沸点HFHBrHCl，A正确；邻羟基苯
39、甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B错误；据F原子半径小于O原子半径，可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，C错误；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故XHY不一定总在一条直线上，D错误。3下列物质的沸点，从高到低的顺序不正确的是()AHIHBrHClHFBCI4CBr4CCl4CF4CI2Br2Cl2F2DH2OH2S解析：选AHI、HBr、HCl分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，而因HF中存在氢键，故HF的沸点反常，为最大，则沸点大小顺序为HFHIHBrH
40、Cl，A错误；B、C中分子结构相似，相对分子质量依次减小，范德华力依次减弱，沸点依次变小，B、C正确；由于H2O分子间有范德华力、氢键，而H2S分子间只有范德华力，所以沸点H2OH2S，D正确。4下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是()A氯化氢易溶于水B氯气易溶于NaOH溶液C碘易溶于CCl4溶液D碘难溶于水解析：选B氯气溶于NaOH溶液是因为两者发生化学反应。5如图中A、B、C、D四条曲线分别表示第A、A、A、A族元素的气态氢化物的沸点。(1)其中表示第A族元素气态氢化沸点的是曲线是_。(2)同一族中第三、四、五周期元素的气态氢化物沸点依次升高，其原因是_。(3)A、B、C曲线中第二周期元
41、素的气态氢化物的沸点显著高于第三周期元素气态氢化物的沸点其原因是_。(4)如果把A、B、C这些氢化物分子间存在的主要影响沸点的相互作用表示为XHX，则X元素一般具有的特点是_。解析：(1)在第A、A、A、A族元素的气态氢化物中，NH3、H2O、HF之间均存在氢键，所以在同族的氢化物中熔沸点反常的高。再联系实际情况，常温下，H2O是液体，NH3和HF是气体，所以，三种氢化物中，H2O的熔沸点最高。(2)由于同一主族中第三、四、五周期元素的气态氢化物间不存在氢键，且结构相似，所以它们沸点与范德华力有关，而范德华力与相对分子质量有关，故随着相对分子质量的增大，沸点随之升高。(3)曲线中第二周期元素的
42、气态氢化物沸点显著高于第三周期元素气态氢化物，原因是第二周期元素氢化物分子间存在氢键。(4)氢键是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力，所以形成氢键的原子电负性很强。答案：(1)A (2)结构相似，相对分子质量增大，范德华力增大，沸点升高(3)分子间存在氢键(4)电负性很强命题角度二分子极性与化学键极性的关系6下列叙述中正确的是()A以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B以极性键结合起来的分子一定是极性分子C非极性分子只能是双原子单质分子D非极性分子中，一定含有非极性共价键解析：选A对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。A正确
43、，如O2、H2、N2等；B错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C错误，某些共价化合物如H2O2、C2H4等也是非极性分子；D错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。7(2014石家庄质检)下列化合物中，共价键的极性(极性和非极性)和分子的极性(极性或非极性)完全相同的是()ACO2和C2H4BCH4和C2H2CBF3和SO2 DHCl和HI解析：选D物质共价键的极性分子的极性CO2极性键非极性分子C2H4极性键、非极性键非极性分子CH4极性键非极性分子C2H2极性键、非极性键非极性
44、分子BF3极性键非极性分子SO2极性键极性分子HCl极性键极性分子HI极性键极性分子8.在N2、HF、H2O、NH3、CS2、CH4、BF3分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是_。(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是_。(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是_。(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是_。解析：HF是极性分子，H2O是V形的极性分子，NH3是三角锥形的极性分子，CS2是直线形的非极性分子，CH4是正四面体形的非极性分子，N2是非极性分子，BF3是平面三角形的非极性分子。答案：(1)N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3总结提升共价键的极
45、性与分子极性的关系总结1(2012上海高考)PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但PH键键能比NH键键能低。下列判断错误的是()APH3分子呈三角锥形BPH3分子是极性分子CPH3沸点低于NH3沸点，因为PH键键能低DPH3分子稳定性低于NH3分子，因为NH键键能高解析：选C本题考查化学键、分子构型，意在考查考生分子结构的知识。PH3同NH3构型相同，因中心原子上有一对孤电子对，均为三角锥形，属于极性分子，A、B正确；PH3的沸点低于NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为NH键键能高，D正确。2(2013安徽高考节选)X、Y、Z、W是元素周期
46、表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如表：元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ的基态原子最外层电子排布式为3s23p1WW的一种核素的质量数为28，中子数为14 (1)W位于元素周期表第_周期第_族；W的原子半径比X的_(填“大”或“小”)。(2)Z的第一电离能比W的_(填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_；氢元素、X 、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_。解析：X的最高价氧化物对应的水化物为H2XO3，可以确定X为4价，故可能为C、Si；Y是地壳中含量最高的元
47、素，故Y为O；Z的最外层电子排布式为3s23p1，故Z为Al；W的一种核素的质子数为281414，故W为Si，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故X为C。综上所述，X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。(1)Si位于第三周期第A族，C、Si同主族，所以W(Si)的原子半径比X(C)的大。(2)同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，Z(Al)的第一电离能比W(Si)的小；XY2是CO2，其固体属于分子晶体，由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是分子间作用力(范德华力)；H、C、O形成同种分子间氢键的物质有乙酸、乙醇等。答案：(1)三A大(2)小分子间作用力(范德华力)乙酸(其他合理答案均可)
48、3(2013浙江高考节选)请回答下列问题： (1)关于化合物CHOHCCCHOH，下列叙述正确的有_。A分子间可形成氢键B分子中既有极性键又有非极性键C分子中有7个键和1个键D该分子在水中的溶解度大于2丁烯(2)NaF的熔点_(填“”、“”或“两者均为离子化合物，且电荷数均为1，但后者离子半径大，离子键较弱，因此熔点较低4(2013福建高考节选)(1)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a离子键b共价键c配位键d金属键e氢键f范德华力R中阳离子的空间构型为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。(2)已知苯酚(OH
49、)具有弱酸性，其Ka1.11010；水杨酸第一级电离形成的离子COOOH能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_Ka(苯酚)(填“”或“”)，其原因是 。解析：(1)晶体Q中不存在阴、阳离子和金属元素，所以不存在离子键和金属键，B原子与O原子间存在配位键，H2O与HOHBFFF之间存在氢键，Q中还存在共价键、范德华力。H3O中O原子存在一对孤电子对，其空间构型为三角锥形；阴离子的中心原子为B，采用sp3杂化。(2)由于COOOH存在分子内氢键，更难电离出H，所以COOOH的电离平衡常数小于OH。答案：(1)a、d三角锥形sp3(2)COOOH中形成分子内氢键，使其更
50、难电离出H5(1)(2012福建高考节选)硅烷(SinH2n2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_。(2)(2012新课标全国卷节选) H2SeO3的K1和K2分别为2.7103和2.5108，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2102，请根据结构与性质的关系解释：H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：_。H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：_ _。(3)(2011山东高考节选)H2O 分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 _HOCHO 的沸点比 OHCHO 高，原因是_。解析：(1)硅烷形成的晶体是分子晶体
51、，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高。(2)H2SeO4 和H2SeO3 第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离，所以第一步电离程度大于第二步电离程度。H2SeO3 中Se 的化合价为4，H2SeO4 中Se 的化合价为6，正电性更高，导致SeOH中O 的电子更向Se 偏移，更易电离出氢离子。(3)OH键属于共价键，键能最大；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴，但氢键要强于分子间的范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为OH键、氢键、范德华力；氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛易在分子内形成氢键，而在分子之间不存在氢键；对羟基苯甲醛正好相反，只能在分子间
52、形成氢键，而在分子内不能形成氢键，分子间氢键使分子间作用力增强，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。答案：(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间作用力越强(2)H2SeO4 和H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离，所以第一步电离程度大于第二步电离程度对同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强(3)OH键、氢键、分子间的范德华力邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键，对羟基苯甲醛在分子间形成氢键，分子间氢键使分子间作用力增强6(2011江苏高考)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z
53、原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_，1 mol Y2X2含有键的数目为_。(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_。(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是_。(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是_，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为_。解析：本题把元素推理和物质结构与性质融合成一体，考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数
54、目计算、新情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强，重点突出。由题意知X、Y、Z、W四种元素分别是：H、C、N、Cu。(1)C2H2分子为直线型分子，C原子轨道的杂化类型为sp，Y2X2分子中含有2个CH、1个CC键，有3个键和2个键；(2)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是氨分子间形成氢键；(3)CO与N2，CO2与N2O互为等电子体；(4)晶胞结构中，白色原子占据了顶点和面心 864，黑色原子在内部，也是4，氯化物的化学式是CuCl，它与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式：CuCl2HCl=H2CuCl3答案：(1)sp杂化3 mol(或36.021023个)(2)NH3分子间存在氢键(3)N2O(4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3
