1、化 学 选修3 人教版新课标导学第二章分子结构与性质 章末复习提升1 知 识 网 络 宏 观 掌 控 2 专 题 归 纳 整 合 提 升 3 步 入 考 场 体 验 真 题 知识网络宏观掌控分子结构与性质共价键本质：原子之间形成共用电子对或电子云重叠特征：具有方向性和饱和性成键方式键特征 电子云呈轴对称如ss键、sp键、pp键键特征 电子云分布的界面关于通过键轴的一个平面对称如pp键规律共价单键键共价双键1个键、1个键共价三键1个键、2个键键参数键能：键能越大，共价键越牢固键长：键长越短，共价键越牢固键角：描述分子立体构型的重要参数类型极性键：AB非极性键：AA 分子结构与性质分子构型构型解释
2、杂化理论定义分类sp杂化sp2杂化sp3杂化构型判断杂化轨道理论sp杂化直线形sp2杂化平面三角形sp3杂化四面体形价层电子对互斥理论认为ABn型分子可分为两类一类是中心原子上价电子都用于形成共价键，如CO2、CH4等另一类是中心原子上有未参与成键的孤电子对，如H2O、NH3等 分子结构与性质分子构型分子极性决定因素共价键的极性分子立体构型极性判断：正负电荷中心是否重合极性应用：“相似相溶”规律分子间作用力范德华力氢键特殊分子等电子体手性分子手性对称、手性异构体配合物配位键 专题归纳整合提升专题1 化学键与物质类别的关系1只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、
3、金刚石、晶体硅等。2只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。3既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、CH3CH3等。4只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CaCl2、K2O、NaH等。5既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。6由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等。7由强极性键构成但又不是强电解质的物质，如：HF。8只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SiO2、SiC等。9无化学键的物质：稀有气体，如氩等。10共价键的分类(
4、1)配位键是一种特殊的共价键。(2)根据共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键。(3)根据共用电子对数，共价键分为单键、双键、三键。(4)根据原子轨道的重叠方式不同，可分为键(头碰头)和键(肩并肩)。下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是()A乙醇与氯乙烷B邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸C对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛DH2O与H2TeB 典例 1解析：邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低；而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛则容易形成分子间氢键，沸点较高，所以B选项正确。对于A选项，由于乙醇可以形成分子间氢键，而氯乙烷不可以形成氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点；同理，D选项中
5、H2O的沸点高于H2Te的沸点。1下列说法正确的是()AHF的稳定性很强，是因为HF分子之间能形成氢键B水结成冰时，HO键的键长变长，密度减小C含氢元素的化合物中一定有氢键D能与水分子形成氢键的物质易溶于水解析：氢键是一种比较强的分子间作用力，它主要影响物质的物理性质，如熔沸点、密度、溶解度等，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，与氢键无关，A项错误。在冰中，水分子之间以氢键结合，形成相当疏松的晶体，在结构中有许多空隙，造成冰的密度比水的密度小，B项错误。形成氢键必须有电负性很大的非金属元素，如N、O、F，其他元素则不易形成氢键，C项错误。D 专题2 杂化轨道理论、价层电子对互斥理论与分子立体结
6、构的关系1杂化轨道类型与分子立体结构杂化轨道理论杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角分子的立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp34109.5四面体形CH42.价层电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规则中心原子的价层电子对数与分子的立体结构有密切联系，对 ABm 型化合物，A 的价层电子对数：nA的价电子数B的价电子数m2一般来讲，价电子数即为最外层电子数，但 B 为卤素、氢原子时，提供 1个价电子；若为氧原子、硫原子时，则不提供电子；若有成单电子时，则看成电子对。如果价层电子对中有未成键的孤电子对，则分子立体结构发生相应的变化，用价层电子对理论解释。价层电
7、子对互斥理论价层电子对数成键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子的立体构型实例220直线形直线形BeCl2330平面三角形平面三角形BF321V形SnBr2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3.一些常见分子的键角和立体结构实例结构式键角分子的立体结构CO2O=C=OCS2S=C=SCHCHHCCH180直线形H2O105H2SCCl4CH4HClO4HClO3HClO2HClO 解析：由s轨道最多可容纳2个电子，A与B在不同周期，且5种元素均为短周期元素可得：a1，bc2，即A为H元素，B为C元素，C为O元素；由D与B同主族得D为Si元素；由E在C的下一周期且E为同
8、周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl元素。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。(3)C、H两元素组成苯(C6H6)，O、H两元素组成水(H2O)，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)
9、mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。3下列说法不正确的是()A某粒子立体构型为平面三角形，则中心原子一定是sp2杂化B某粒子立体构型为V形，则中心原子一定有孤电子对C某粒子立体构型为三角锥形，则该粒子一定是极性分子D某粒子立体构型为正四面体，则键角一定是10928解析：某粒子立体构型为平面三角形，则中心原子的杂化方式是sp2杂化，A正确；某粒子立体构型为V形，则中心原子一定含有孤电子对，B正确；某粒子立体构型为三角锥形，则该粒子正负电荷的中心不重合，则该分子一定是极性分子，C正确；某粒子立体构型为正四面体，则键角可能是1
10、0928，也可能是60，D错误。D 步入考场体验真题1(2020新高考全国卷1)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大键。下列关于B3N3H6的说法错误的是()A其熔点主要取决于所含化学键的键能B形成大键的电子全部由N提供C分子中B和N的杂化方式相同D分子中所有原子共平面A 解析：A无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A错误；BB原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大键的电子全部由N原子提供，B正确；C无机苯与苯互为等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，C正确；D无机苯与苯
11、互为等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；答案选A。2(2020江苏卷)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。(1)Fe基态核外电子排布式为_；Fe(H2O)62中与Fe2配位的原子是_(填元素符号)。(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是_；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)与NH互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2O sp3NOC CH4或SiH4(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠
12、檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_mol。解 析：(1)Fe 核 外 有 26 个 电 子，其 基 态 核 外 电 子 排 布 式 为1s22s22p63s23p63d64s2 或 Ar3d64s2；由 于 H2O 中 O 原 子 有 孤 对 电 子，因 此Fe(H2O)62 中与Fe2 配位的原子是O；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2；O。7(2)NH3 分子中氮原子价层电子对数为 312(513)314，因此氮杂化类型为 sp3，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第A 族大于第A 族，第A 族大于第A 族，因此 C、N、O 元素的第一
13、电离能由大到小的顺序为 NOC；故答案为：sp3；NOC。(3)根据价电子数 Si=C=N，得出与 NH4 互为等电子体的分子是 CH4 或SiH4；故答案为：CH4 或 SiH4。(4)羧基的结构是，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个 键，三个羧基有 6 个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个 键，因此 1 mol 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的 键的数目为 7 mol；故答案为：7。3(2020全国卷)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：(1)H、B、N中，原子半径最大的是_。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素_的相似。(2)NH
14、3BH3 分子中，NB 化学键称为_键，其电子对由_提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH36H2O=3NH4 B3O36 9H2，B3O36 的结构如图所示：在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由_变为_。B Si(硅)配位N sp3sp2(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H)，与B原子相连的H呈负电性(H)，电负性大小顺序是_。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_(写分子式)，其熔点比NH3BH3_(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在_，也称“双氢键”。NHB C2H6低H与H的静电引力解析：(1)在所有元素中，H 原子的半径是最小的，
15、同一周期从左到右，原子半径依次减小，所以，H、B、N 中原子半径最大是 B。B 与 Si 在元素周期表中处于对角线的位置，根据对角线规则，B 的一些化学性质与 Si 元素相似。(2)B 原子最外层有 3 个电子，其与 3 个 H 原子形成共价键后，其价层电子对只有 3 对，还有一个空轨道；在 NH3 中，N 原子有一对孤对电子，故在 NH3BH3分子中，NB 键为配位键，其电子对由 N 原子提供。NH3BH3 分子中，B 原子的价层电子对数为 4，故其杂化方式为 sp3。NH3BH3 在催化剂的作用下水解生成氢气和 B3O36，由图中信息可知，B3O36 中每个 B 原子只形成 3 个 键，其
16、中的B 原子的杂化方式为 sp2，因此，B 原子的杂化轨道类型由 sp3 变为 sp2。(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性，说明N的电负性大于H；与B原子相连的H呈负电性，说明H的电负性大于B，因此3种元素电负性由大到小的顺序为NHB。NH3BH3分子中有8个原子，其价电子总数为14，N和B的价电子数的平均值为4，依据等量代换的原则，可以找到其等电子体为C2H6。由于NH3BH3分子属于极性分子，而C2H6属于非极性分子，两者相对分子质量接近，但是极性分子的分子间作用力较大，故C2H6熔点比NH3BH3低。NH3BH3分子间存在“双氢键”，类比氢键的形成原理，说明其分子间存在H
17、与H的静电引力。4(2020全国卷1)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(1)Sn为A族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无 色 液 体，SnCl4 空 间 构 型 为 _，其 固 体 的 晶 体 类 型 为_。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为_，键角由大到小的顺序为_。正四面体形分子晶体NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2配合物的结构如
18、图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_mol，该螯合物中N的杂化方式有_种。6 1 解析：(1)Sn 为第A 族元素，由于常温下 SnCl4 为液体，故 SnCl4 为分子晶体；SnCl4 分子中中心原子的孤电子对数12(441)0，成键电子对数为 4，价层电子对数为 4，故 SnCl4 分子的空间构型为正四面体形；(2)NH3、PH3、AsH3 的结构相似，结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，物质的沸点越高，但是 NH3 分子间能形成氢键，故这三种物质的沸点 NH3AsH3PH3；N、P、As 这三种元素位于元素周期表中第A 族，原子序数依次增大，同一主族从上到
19、下，随着核电荷数的增加，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性逐渐增强，故这三种物质的还原性由强到弱的顺序为 AsH3PH3NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是 sp3 杂化，都有 1 对孤电子对，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以这三种物质键角由大到小的顺序为 NH3PH3AsH3；(3)由该物质的结构简式和分析，根据题意“含有多个配位原子的配体与同一中心离子或原子通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物”，故该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 6mol，CdNO2 那个不算；该螯合物中 N 原子的杂化方式都是 sp
20、2 杂化，故该物质中 N 的杂化方式有 1 种。5(2019江苏卷)Cu2O 广泛应用于太阳能电池领域。以 CuSO4、NaOH 和抗坏血酸为原料，可制备 Cu2O。(1)Cu2基态核外电子排布式为_。(2)SO24 的空间构型为_(用文字描述)；Cu2与 OH反应能生成Cu(OH)42，Cu(OH)42中的配位原子为_(填元素符号)。(3)抗坏血酸的分子结构如图 1 所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_；推测抗坏血酸在水中的溶解性：_(填“难溶于水”或“易溶于水”)。Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9正四面体O sp3、sp2易溶于水解析：(1)Cu 为 29 号元素，根据构造
21、原理可知，Cu 的核外电子排布式为Ar3d104s1，失去 2 个电子后变为 Cu2，则 Cu2的核外电子排布式为Ar3d9。(2)SO24 中 S 没有孤对电子，价层电子对数为 044，故 S 为 sp3 杂化，SO24 的空间构型为正四面体形。该配离子中 Cu 提供空轨道，O 提供孤对电子，故配位原子为 O。(3)该分子中形成单键的碳原子为 sp3 杂化，形成双键的碳原子为 sp2杂化。1 个抗坏血酸分子中含有 4 个羟基，其可以与 H2O 形成分子间氢键，所以抗坏血酸易溶于水。6(2019全国)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等
22、特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。Mg 相反4(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_；P的_杂化轨道与O的2p轨道形成_键。O sp3(3)苯胺()的晶体类型是_。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(5.9)、沸点(184.4)分别高于甲苯的熔点(95.0)、沸点(110.6)，原因
23、是_。分子晶体苯胺分子之间存在氢键(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。(PnO3n1)(n2)解析：(1)由元素周期表中的“对角线规则”可知，与 Li 的化学性质最相似的邻族元素是 Mg；Mg 为 12 号元素，M 层只有 2 个电子，排布在 3s 轨道上，故 M 层的 2 个电子自旋状态相反。(2)Fe 能够提供空轨道，而 Cl 能够提供孤电子对，故 FeCl3 分子双聚时可形成配位键。由常见 AlCl3 的双聚分子的
24、结构可知FeCl3 的双聚分子的结构式为，其中 Fe 的配位数为 4。(3)苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。(4)同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故 O 的电负性大于 N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性 N 大于 P，又 H 的电负性小于O，因此 NH4H2PO4 中电负性最高的元素是 O。PO34 中中心原子 P 的价层电子对数为 4，故 P 的 sp3 杂化，P 为 sp3 杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成 键。(5)由三磷酸根离子的结构可知，中间 P 原子连接的 4 个 O 原子中，2 个 O 原子完全属于该 P 原子，另外 2 个 O 原子分别属于 2 个 P 原子，故属于该 P 原子的 O 原子数为 22123，属于左、右两边的 2 个 P 原子的 O 原子数为 321227，故若这类磷酸根离子中含 n 个 P 原子，则 O 原子个数为 3n1，又 O 元素的化合价为2，P 元素的化合价为5，故该离子所带电荷为2(3n1)5nn2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)。
