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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节,分子结构与性质,考点一共价键,【,基础回顾,】,1.,共价键的本质与特征,:,(1),本质,:,两原子之间形成,_,。,(2),特征,:,具有方向性和,_,性。,共用电子对,饱和,2.,共价键的分类,:,分类依据,类型,形成共价键的原,子轨道重叠方式,键,原子轨道,“,_,”,重叠,键,原子轨道,“,_,”,重叠,形成共价键的电,子对是否偏移,极性键,共用电子对,_,非极性键,共用电子对,_,头碰头,肩并肩,偏移,不偏移,分类依据,类型,原子间共用电子,对的数目,单键,原子间有一对共用电子对,双键,原子间有两对共用电子对,三键,原子间有三对共用电子对,3.,键参数,:,(1),定义。,(2),键参数对分子性质的影响。,稳定性,空间构型,键能越,_,键长越,_,分子越稳定。,4.,等电子原理,:,原子总数相同、,_,的分,子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质,如,CO,和,N,2,。,大,短,价电子总数相同,【,思维诊断,】,(,正确的打“”,错误的打“,”),(1),常温常压下,4.4 g,乙醛所含,键数目为,0.7,N,A,。,(,),提示,:,。,1,个乙醛分子中存在,4,个,CH,键、,1,个,CC,键,而,C,O,键中的一个键是,键,另一个是,键,所以,4.4 g,乙醛即,0.1 mol,乙醛中应含有,0.6 mol,的,键,即,键数目为,0.6,N,A,。,(2)CS,2,分子中,键与,键的数目之比是,21,。,(,),提示,:,。,CS,2,的结构式为,S,C,S,键和,键数目之比为,11,。,(3),只有非金属原子之间才能形成共价键。,(,),提示,:,。有些不活泼金属和非金属原子间也能形成共价键,如,AlCl,3,中铝原子和氯原子间以共价键结合。,(4),键比,键的电子云重叠程度大,形成的共价键弱。,(,),提示,:,。,键比,键的电子云重叠程度大,形成的共价键强。,(5)H,2,O,2,分子中既有极性键,又有非极性键。,(,),提示,:,。,H,2,O,2,的结构式为,HOOH,其中氧氢键为极性键,氧氧键为非极性键。,(6)CH,4,与 互为等电子体。,(,),提示,:,。,CH,4,与 原子总数相同,价电子总数相同,互为等电子体。,【,方法点拨,】,判断共价键类型的方法,1.,键与,键的判断,:,(1),由轨道重叠方式判断。,“头碰头”重叠为,键,“,肩并肩”重叠为“,”,键。,(2),由物质的结构式判断。,通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。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。,(3),由成键轨道类型判断。,s,轨道形成的共价键全部是,键,;,杂化轨道形成的共价键全部为,键。,2.,极性键与非极性键的判断,:,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。,【,题组过关,】,1.(2018,邵阳模拟,),氰化钾,(KCN),是一种有剧毒的物质,贮存和使用时必须注意安全。已知,:KCN+H,2,O,2,=,KOCN+H,2,O,。回答下列问题,:,导学号,79100196,(1)OCN,-,中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为,_(,用元素符号表示,下同,),电负性从大到小的顺序为,_;,基态氮原子外围电子排布式为,_,。,(2)H,2,O,2,中的共价键类型为,_(,填“,键”或“,键”,),其中氧原子的杂化轨道类型为,_;,分子中,4,个原子,_(,填“在”或“不在”,),同一条直线上,;H,2,O,2,易溶于水除它们都是极性分子外,还因为,_,。,(3),与,OCN,-,键合方式相同且互为等电子体的分子为,_(,任举一例,);,在与,OCN,-,互为等电子体的微粒中,由一种元素组成的阴离子是,_,。,【,解析,】,(1)C,、,N,、,O,属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第,A,族的大于第,A,族的,所以其第一电离能大小顺序是,NOC,同周期自左而右电负性增大,故电负性,:ONC,氮原子的核电荷数为,7,核外电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,3,其外围电子排布式是,2s,2,2p,3,;,(2)H,2,O,2,为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个,OO,键,电子式为,:,OH,、,OO,键都为,键,由,H,2,O,2,的结构可知,O,原子形成,1,个,OH,键、,1,个,OO,键,含有,2,对孤对电子,杂化轨道数为,4,杂化方式,为,sp,3,水为极性分子,H,2,O,2,与水互溶,极性分子易溶于,极性分子中,H,2,O,2,分子中羟基上,氢原子与另一个分子,的氧原子能形成氢键,;,(3)OCN,-,含有,3,个原子,价电子总数为,6+4+5+1=16,故其等电子体为,CO,2,(,或,N,2,O),等,在与,OCN,-,互为等电子体的微粒中,由氮元素组成的阴离子是,;,答案：,(1)NOC,ONC,2s,2,2p,3,(2),键,sp,3,不在,H,2,O,2,分子与,H,2,O,分子之间可形成氢键,(3)CO,2,(,或,N,2,O),2.,卤素化学丰富多彩,化合物类型多,如卤化物、卤素互化物、多卤化物等,;,还有拟卤素形成的单质和化合物。,(1),溴元素在周期表中的位置为,_,碘原子的价层电子排布图为,_,。,(2),气态氟化氢中存在二聚分子,(HF),2,。这是由于,_,。,(3),属于多卤素阳离子,其空间构型为,_,。中心原子的杂化轨道类型为,_,。,(4),卤素互化物如,IBr,、,ICl,等与卤素单质结构和性质相似。,Cl,2,、,IBr,、,ICl,沸点由高到低的顺序为,_,。,(5),拟卤素,(CN),2,、,(SCN),2,等的性质也与卤素单质性质相似,其中,(CN),2,组成中电负性较大的元素是,_;,写出与,SCN,-,互为等电子体的微粒的化学式,:_(,写两种,),在硫酸铜溶液中加入过量,KCN,溶液生成的配离子,Cu(CN),4,2-,的配位数为,_,。,【,解析,】,(1)Br,的原子序数为,35,最外层有,7,个电子,溴,元素在周期表中的位置为第四周期第,A,族,;,碘原子的,价层电子排布图为 。,(2),气态氟化氢中,存在二聚分子,(HF),2,。这是由于,F,的电负性很大,HF,分,子之间形成氢键。,(3),属于多卤素阳离子,成键数,为,2,孤对电子,数为,(7-1-21)/2=2,与水相似,则空间构型为,V,形,中心,I,的杂化轨道类型为,sp,3,。,(4),分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点为,IBr,ICl,Cl,2,。,(5),同一周期,从左到右元素的电负性变大,(CN),2,组成中电负性较大的元素是,N;,与,SCN,-,互为等电子体的微粒的化学式为,CO,2,、,CS,2,;,配离子,Cu(CN),4,2-,的配位数为,4,。,答案,:,(1),第四周期第,A,族,(2)HF,分子间可形成氢键,(3)V,形,sp,3,(4)IBr,ICl,Cl,2,(5)N,CO,2,、,CS,2,4,【,加固训练,】,1.,乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用,CaC,2,与水反应生成乙炔。,(1)CaC,2,中 与 互为等电子体,的电子式可表,示为,_;1 mol,中含有的,键数目为,_,。,(2),将乙炔通入,Cu(NH,3,),2,Cl,溶液生成,Cu,2,C,2,红棕色沉淀。,Cu,+,基态核外电子排布式为,_,。,(3),乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈,(CH,2,CHCN),。,丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是,_;,该分子中,键和,键数目之比为,_,。,【,解析,】,(1),在,CaC,2,中 的电子式为,根据等电子原理可知,的电子式应为,1 mol,三键中含有,2 mol,键和,1 mol,键,故,1 mol,中,含有,2,N,A,个,键。,(2)Cu,为,29,号元素,Cu,的基态核外原子电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,故,Cu,+,的基态核外电子排布式,为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,。,(3),根据丙烯腈的结构可以看,出,:,乙烯基,(CH,2,CH,),中的两个碳原子均形成,3,个,键,因此均为,sp,2,杂化,;,氰基,(,CN),中的碳原子形成,两个,键,因此为,sp,杂化。由乙烯和,CN,的结构可,知,丙烯腈的结构式可表示为,分子中单键均,为,键,双键和三键中只有,1,个,键,因此一分子丙烯,腈中含有,键,6,个,键,3,个,因此,键和,键数目之比,为,21,。,答案,:,(1),2,N,A,(2)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,(3)sp,、,sp,2,21,2.(2018,荆州模拟,)(1),已知,N,2,、,CO,、,H,2,O,、,NH,3,、,CO,2,均为高中化学常见的分子,根据要求回答有关问题,:,根据,N,2,与,CO,互为等电子体,写出,CO,分子的电子式,_,。,试比较两分子中的键角大小,:H,2,O_NH,3,(,填“,”“=”,或“,”),。,CO,2,中含有的,键和,键的数目之比为,_,。,(2),氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C,60,可用作储氢材料。根据要求回答有关问题,:,已知金刚石中的,CC,键的键长为,154.45 pm,C,60,中,CC,键的键长为,140,145 pm,有同学据此,认为,C,60,的熔点高于金刚石,你认为是否正确,:_(,填“正确”或“错误”,),并阐述理由,_,。,科学家把,C,60,和,K,掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质中的钾原子和,C,60,的个数比为,_,。,继,C,60,后,科学家又合成了,Si,60,、,N,60,Si,60,分子中每个硅原子只跟相邻的,3,个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足,8,电子稳定结构,则,28 g Si,60,分子中,键的数目为,_,。,【,解析,】,(1)N,2,与,CO,互为等电子体,互为等电子体的物质结构相似,则依据氮气的电子式可知,CO,分子的电子式为 。,水分子中氧元素含有,2,对孤电子对,而氨气分子中氮元素含有一对孤电子对,孤电子对越多,排斥力越强,因此,H,2,O,分子中的键角小于,NH,3,分子中的键角。,单键都是,键,双键中含有,1,个,键和,1,个,键,则根,据二氧化碳的结构式,O C O,可知,CO,2,中含有的,键和,键的数目之比为,22=11,。,(2),金刚石是原子晶体,熔化时破坏共价键,而,C,60,是,分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,与共价键的键能,无关,所以该同学的说法是错误的。,该晶胞中,C,60,的分子个数是,8 +1=2,而钾原子的个,数是,62 =6,所以钾原子和,C,60,的个数比为,62=,31,。,在,Si,60,分子中每个硅原子只跟相邻的,3,个硅原子形成,共价键,且每个硅原子最外层都满足,8,电子稳定结构,说明每个硅原子形成,4,个共价键,其中一个为双键,则,每,2,个硅原子之间一定存在一个,Si,Si,键,其中一个为,键,有 属于该硅原子,所以在一个,Si,60,分子中所含,键的数目为,60 =30,。,答案,:,(1),11,(2),错误,C,60,为分子晶体,熔化时破坏的是分子间作,用力,无需破坏共价键,而分子间作用力较弱,所需能,量较低,故,C,60,熔点低于金刚石,31,0.5,N,A,考点二分子的立体结构,【,基础回顾,】,1.,价层电子对互斥理论,:,(1),理论要点。,价层电子对在空间上彼此相距越远时,排斥力越小,体系的能量越低。,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),价层电子对互斥理论与分子构型。,价电子,对数,成键,数,孤电子,对数,电子对立,体构型,分子立,体构型,实例,2,2,0,直线形,_,CO,2,3,3,0,三角形,三角形,BF,3,2,1,_,SO,2,4,4,0,四面体形,正四面体形,CH,4,3,1,_,NH,3,2,2,V,形,H,2,O,直线形,V,形,三角锥形,2.,杂化轨道理论,:,(1),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。,(2),杂化轨道的类型,1,个,s,轨道,一个,p,轨道,180,1,个,s,轨道,2,个,p,轨道,120,1,个,s,轨道,3,个,p,轨道,10928,正四面体,3.,配位键和配合物,:,(1),配位键。,孤电子对,:,分子或离子中没有与其他原子共用的电,子对。,配位键,:,由一个原子提供一对电子与另一个接受电,子的原子形成的,_,。,配位键的表示方法,:,如,AB:A,表示,_,孤电子对的,原子,B,表示,_,电子对的原子。,共价键,提供,接受,(2),配位化合物,概念,:,由金属离子,(,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。,形成条件。,【,思维诊断,】,(,正确的打“”,错误的打“,”),(1)CH,4,和,CO,2,分子中碳原子的杂化类型分别是,sp,3,和,sp,。,(,),提示,:,。,CH,4,分子是碳原子形成的都是,键,碳原子的杂化类型是,sp,3,杂化,而,CO,2,分子中碳原子与两个氧原子分别形成了两个共价键,一个,键,一个,键,碳原子的杂化类型是,sp,杂化。,(2),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。,(,),提示,:,。杂化轨道的数目应根据,键和孤电子对数进行确定,与,键无关。,(3),分子中中心原子若通过,sp,3,杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构。,(,),提示,:,。像,H,2,O,和,NH,3,分子中心原子均为,sp,3,杂化,但分子并不是正四面体结构。,(4)NH,3,分子为三角锥形,氮原子发生,sp,2,杂化。,(,),提示,:,。,NH,3,分子中氮原子为,sp,3,杂化。,(5),只要分子立体构型为平面三角形,中心原子均为,sp,2,杂化。,(,),提示,:,。分子立体构型为平面三角形,则说明分子中中心原子不存在孤电子对,中心原子均为,sp,2,杂化。,【,典题,】,(2018,太原模拟,),为了解释和预测分子的立体构型,科学家提出了价层电子对互斥,(VSEPR),模型。,(1),利用,VSEPR,理论推断,P,的,VSEPR,模型是,_,。,(2),有两种活性反应中间体粒子,它们的粒子中均含有,1,个碳原子和,3,个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式,:,甲,:_;,乙,:_,。,(3),按要求写出第,2,周期非金属元素构成的中性分子的化学式,:,平面三角形分子,:_,三角锥形分子,:_,四面体形分子,:_,。,(4),写出,SO,3,常见的等电子体的化学式,一价阴离子,:_(,写出一种,下同,);,二价阴离子,:_,它们的中心原子采用的杂化方式都是,_,。,【,解析,】,(1),根据价层电子对互斥理论知,P,立体构,型为正四面体结构。,(2),甲的立体结构为平面三角形,则碳原子为,sp,2,杂化,中心碳原子无孤电子对,因此价层电子对数为,3,化学,式为,乙的立体结构为三角锥形,则碳原子为,sp,3,杂化,中心碳原子有,1,个孤电子对,因此价层电子对数,为,4,化学式为 。,(3),由第,2,周期非金属元素构成的中性分子,第,2,周期元素为中心原子,通过,sp,2,杂化形成中性分子,是平面形分子,该类型分子有,BF,3,;,第,2,周期元素为中心原子,通过,sp,3,杂化形成中性分子,如果是三角锥形分子,则该分子中价层电子对数是,4,且含有一个孤电子对,该类型分子有,NF,3,;,如果该分子为正四面体结构,则该分子的价层电子对数是,4,且不含孤电子对,该类型分子有,CF,4,。,(4)SO,3,的原子数为,4,价电子数为,24,分子中,S,价层电子,对数为,=3,杂化类型为,sp,2,分子构型为平面三角,形。与,SO,3,互为等电子体的为 、或,BF,3,等,、,BF,3,中中心原子价层电子对数分别为,(5+1),、,(4+2),、,(3+3),均为,3,对,所以中心原子,杂化方式都是,sp,2,。,答案,:,(1),正四面体结构,(2),(3)BF,3,NF,3,CF,4,(4),sp,2,【,母题变式,】,(1),第,3,周期元素形成的含氧酸根离子中有多种与,互为等电子体,试写出两种,并判断中心原子的杂化方,式。,提示,:,Si,、,Cl,这些离子中心原子均为,sp,3,杂化。,(2),氯原子可形成多种含氧酸根离子,其中三角锥形的是,_,V,形的是,_,直线形的是,_,。,提示,:,ClO,-,。氯原子可形成 、,、,ClO,-,等含氧酸根离子,这几种离子中心,原子均为,sp,3,杂化,则 为正四面体形,为三角,锥形,为,V,形,ClO,-,为直线形。,【,归纳提升,】,1.,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阳离子的电荷数或加上,阴离子的电荷数,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数。,如 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,)=(4-41)=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,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。,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。,2.“,五方法”判断分子中心原子的杂化类型,:,(1),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或三角锥形,则分子的中心原子发生,sp,3,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,sp,2,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。,(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,10928,则分子的中心原子发生,sp,3,杂化,;,若杂化轨道之间的夹角为,120,则分子的中心原子发生,sp,2,杂化,;,若杂化轨道之间的夹角为,180,则分子的中心原子发生,sp,杂化。,(3),根据等电子原理进行判断。,如,CO,2,是直线形分子,CNS,-,、与,CO,2,互为等电子体,所,以分子构型均为直线形,中心原子均采用,sp,杂化。,(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,sp,3,杂化,为,3,是,sp,2,杂,化,为,2,是,sp,杂化。,(5),根据分子或离子中有无,键及,键数目判断。,如没有,键为,sp,3,杂化,含,1,个,键为,sp,2,杂化,含,2,个,键为,sp,杂化。,【,题组过关,】,1.(2017,海南高考节选,)A,族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题,:,导学号,79100197,(1),碳的一种单质的结构如图,(a),所示。该单质的晶体类型为,_,原子间存在的共价键类型有,_,碳原子的杂化轨道类型为,_,。,(2)SiCl,4,分子的中心原子的价层电子对数为,_,分子的立体构型为,_,属于,_,分子,(,填“极性”或“非极性”,),。,(3),四卤化硅,SiX,4,的沸点和二卤化铅,PbX,2,的熔点如图,(b),所示。,SiX,4,的沸点依,F,、,Cl,、,Br,、,I,次序升高的原因是,_,。结合,SiX,4,的沸点和,PbX,2,的熔点的变化规律,可推断,:,依,F,、,Cl,、,Br,、,I,次序,PbX,2,中的化学键的离子性,_,、共价性,_,。,(,填“增强”“不变”或“减弱”,),(4),碳的另一种单质,C,60,可以与钾形成低温超导化合物,晶体结构如图,(c),所示。,K,位于立方体的棱上和立方体的内部,此化合物的化学式为,_;,其晶胞参数为,1.4 nm,晶体密度为,_gcm,-3,。,【,解析,】,(1),图,(a),是石墨晶体的结构图,石墨属于混合型晶体,层内碳原子之间形成,键,层间的碳原子间形成的是,键,石墨中每个碳原子形成,3,条,键,无孤电子对,因此杂化类型为,sp,2,。,(2)SiCl,4,中心原子是,Si,有,4,个,键,孤电子对数,=(4-41)/2=0,价层电子对数,为,4,空间构型为正四面体,属于非极性分子。,(3)SiX,4,都是分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增大,沸点逐渐升高,;,一般来说,离子晶体的熔沸点高于分子晶体的熔沸点。,PbX,2,都是离子晶体,依,F,、,Cl,、,Br,、,I,次序,离子半径逐渐增大,晶格能逐渐减小,熔点逐渐降低,电负性逐渐减小,PbX,2,中的化学键的离子性减弱、共价性增强。,(4),该,晶胞中,K,位于立方体的棱上和立方体的内部,一共有,21,个,K,其中棱上有,12,个,K,则内部含,9,个,K,所以晶胞中,实际含,K,的数目为,N,(K)=12 +9=12;C,60,位于立方体的,顶点和面的中心,实际含,C,60,的数目为,N,(C,60,)=8,+6 =4;,N,(K),N,(C,60,)=124=31,所以此化合物的,化学式为,K,3,C,60,。晶胞中含,4,个,K,3,C,60,晶胞密度,:,答案,:,(1),混合型晶体,键、,键,sp,2,(2)4,正四面体 非极性,(3),它们都是分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力逐渐增大,沸点逐渐升高减弱增强,(4)K,3,C,60,2.0,2.(2018,成都模拟,),已知,A,、,B,、,C,、,D,、,E,都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中,A,、,B,、,C,都是能层数为,2,的非金属元素。化合物,DC,为离子化合物,D,的二价阳离子与,C,的阴离子具有相同的电子层结构。,AC,2,为非极性分子。,E,的核外电子排布中有,6,个未成对电子,是同周期中最多的,ECl,3,能与,B,、,C,的,氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为,21,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空,:,(1),写出元素的名称,A_E_,。,(2)A,、,B,、,C,的第一电离能由小到大的顺序为,_,。,B,的氢化物分子的中心原子采取,_,杂化,;,该分子的空间构型为,_,。,(3),化合物,AC,2,与一种由,B,、,C,组成的化合物,X,互为等电子体,则,X,的化学式为,_;,完全由,B,的原子组成的某粒子与,AC,2,也属于等电子体,该粒子的化学式为,_,其空间构型为,_,。,(4)ECl,3,形成的配合物的化学式为,_,。,(5)D,的单质在,AC,2,中可以燃烧生成一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为,_,。,(6),与,E,同周期,且最外层电子排布相同的原子的价层电子排布式有,_,。,【,解析,】,C,是能层数为,2,的非金属元素,化合物,DC,为离,子化合物,D,的二价阳离子与,C,的阴离子具有相同的电,子层结构,D,为镁、,C,为氧,;AC,2,为非极性分子,AC,2,为,CO,2,A,为碳元素,;,因,A,、,B,、,C,的核电荷数依次增多,则,B,为氮元素,;E,的核外电子排布中有,6,个未成对电子,是同,周期中最多的,则,E,为铬元素。,(1)A,是碳元素、,E,是铬,元素,;(2)C,、,N,、,O,的第一电离能呈增大趋势,而,N,的,2p,3,是半充满更稳定,则,C,、,N,、,O,的第一电离能由小到大的,顺序为,CON;B,的氢化物,NH,3,分子的中心原子,(N),采取,sp,3,杂化,;,由于分子中只有,3,个氢原子,所以该分子的空,间构型为三角锥形,;(3),化合物,CO,2,与一种由,N,、,O,组成,的化合物,N,2,O,互为等电子体,完全由氮原子组成的,与,CO,2,也属于等电子体,它们的空间构型相同,为直线,形,;(4)CrCl,3,能与,N,、,O,的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为,21,三个氯离子位于,外界,配合物的化学式为,Cr(NH,3,),4,(H,2,O),2,Cl,3,;(5)Mg,的,单质在,CO,2,中可以燃烧生成一种白色固体,(,MgO,),和一种,黑色固体,(C),该反应的化学方程式为,2Mg+CO,2,2MgO+C;(6),与,Cr,同周期,且最外层电子排布相同的原,子的价层电子排布式有,3d,10,4s,1,。,答案,:,(1),碳铬,(2)COAs,。,Ga,的价电子排布为,4s,2,4p,1,As,的价电子排布为,4s,2,4p,3,As,的,4p,轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以第一电离能,Ga,H,2,SO,3,HNO,3,HNO,2,HClO,4,HClO,3,HClO,2,HClO,。,强,强,【,思维诊断,】,(,正确的打“”,错误的打“,”),(1),高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性。,(,),提示,:,。,HClO,4,可以写成,(HO)ClO,3,HClO,可写成,(,HO)Cl,高氯酸中非羟基氧原子多于次氯酸,因此高氯酸的酸性强于次氯酸,但高氯酸的氧化性比次氯酸弱。,(2),邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点。,(,),提示,:,。邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,降低物质熔点,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,增大物质熔点,故邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛熔点。,(3),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。,(,),提示,:,。在卤素的氢化物中,HF,分子间能形成氢键沸点最高,HCl,、,HBr,、,HI,中,相对分子质量依次增大,分子间的范德华力逐渐增大。,(4),因为碳氢键键能小于碳氧键,所以,CH,4,熔点低于,CO,2,。,(,),提示,:,。,CH,4,和,CO,2,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力越强,物质的熔、沸点越高,与分子内的化学键的强弱无关。,(5),以极性键结合起来的分子不一定是极性分子。,(,),提示,:,。像,CH,4,分子以极性键结合,但为非极性分子。,(6),非极性分子中,一定含有非极性共价键。,(,),提示,:,。像,CO,2,、,CH,4,等分子属于非极性分子,但不含,非极性共价键。,【,典题探究,】,【,典题,】,(2018,武汉模拟,),请回答下列问题,:,(1),维生素,B,1,可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用,该物质的结构简式如图所示,:,以下关于维生素,B,1,的说法正确的是,_,。,a.,只含,键和,键,b.,既有共价键又有离子键,c.,该物质的熔点可能高于,NaCl,d.,既含有极性键又含有非极性键,(2),维生素,B,1,晶体溶于水的过程中要克服的微粒间的作用力有,_,。,a.,离子键、共价键,b.,离子键、氢键、共价键,c.,氢键、范德华力,d.,离子键、氢键、范德华力,(3),维生素,B,1,燃烧可生成,N,2,、,NH,3,、,CO,2,、,SO,2,、,H,2,O,、,HCl,等物质,这些物质中属于非极性分子的化合物有,_,。氨气极易溶于水,其原因是,_,。,(4),液氨常被用作制冷剂,若不断地升高温度,实现,“液氨 氨气 氮气和氢气 氮原子和氢,原子“的变化,在变化的各阶段被破坏的粒子间的相,互作用是,_;,极性键,;_,。,【,解析,】,(1),由结构简式知,维生素,B,1,中含有,Cl,-,及另一种有机离子,存在离子键,其他原子之间形成共价键,故,a,错误、,b,正确,;,与氯化钠晶体相比,维生素,B,1,中的阳离子比,Na,+,半径大,晶格能小,熔点不可能高于,NaCl,故,c,错误,;,维生素,B,1,中碳碳键为非极性键,氮氢键、氧氢键、碳氢键等为极性键,故,d,正确。,(2),晶体溶于水的过程会电离出,Cl,-,等,故需要克服离子键,维生素,B,1,分子间存在氢键、范德华力,故,d,正确。,(3)N,2,为单质,另外五种化合物中属于非极性分子的是,CO,2,。,NH,3,极易溶于水,是因为,NH,3,和水均为极性分子,NH,3,溶于水后,NH,3,与水之间可形成氢键,NH,3,可与水反应。,(4),液氨汽化破坏了分子间作用力,包括氢键和范德华力,;,氨气分解生成,N,2,和,H,2,破坏了氮氢极性键,;N,2,、,H,2,生成氮原子和氢原子,破坏了非极性键。,答案,:,(1)bd,(2)d,(3)CO,2,氨气分子为极性分子,易溶于极性溶剂水中,氨气分子与水分子间易形成氢键,氨气可与水反应,(4),氢键、范德华力非极性键,【,母题变式,】,(1),维生素,B,1,由多种元素组成,这些元素可形成多种二元化合物,其中这些二元化合物有多种是非极性分子,试举三例。,提示,:,CH,4,、,CCl,4,、,CS,2,、,C,2,H,4,、,C,2,H,6,、,C,2,H,2,等。,(2)CO,2,和,SO,2,均为酸性氧化物,均可与水反应生成含氧酸,但,SO,2,的溶解度远大于,CO,2,试解释原因。,提示,:,水为极性溶剂,CO,2,为非极性分子,SO,2,为极性分子,根据相似相溶的规律,可以确定,SO,2,在水中的溶解度比,CO,2,大。,【,归纳提升,】,1.,分子的极性判断方法,:,(1),根据键的类型及分子的空间构型判断。,极性键 极性分子,极性键或非极性键 非极性分子,(2),根据中心原子最外层电子是否全部成键判断。,分子中的中心原子最外层电子若全部成键,一般为非极性分子,如,CH,4,、,BF,3,、,CO,2,等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子,而,H,2,O,、,NH,3,、,NF,3,等分子中的中心原子的最外层电子均未完全成键,都是极性分子。,(3),判断,AB,n,型分子极性的经验规律。,若中心原子,A,的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子。,2.,范德华力、氢键和共价键的比较,:,范德华力,氢键,共价键,作用,粒子,分子或原子,(,稀有气体分子,),氢原子,氟、氮、氧原子,(,分子内,分子间,),原子,强度,比较,共价键,氢键,范德华力,范德华力,氢键,共价键,影响,其强,度的,因素,随着分子极性和相对分子质量的增大而增大,组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,对于,A,H,B,A,、,B,的电负性越大,B,原子的半径越小,氢键键能越大,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定,【,题组过关,】,1.(2018,锦州模拟,),锂,磷酸氧铜电池正极的活性物质是,Cu,4,O(PO,4,),2,可通过下列反应制备,:,2Na,3,PO,4,+4CuSO,4,+2NH,3,H,2,O=Cu,4,O(PO,4,),2,+3Na,2,SO,4,+,(NH,4,),2,SO,4,+H,2,O,导学号,79100198,(1),写出基态,Cu,2+,的电子排布式,:_;,与,Cu,同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有,_(,填元素符号,),。,(2),的立体构型是,_,。,(3)P,、,S,第一电离能大小关系为,_,原因为,_,。,(4)NH,3,H,2,O,分子中,NH,3,与,H,2,O,之间氢键表示为,_(,填序号,),。,A.N-HO,B.O-HN,C.H-NHD.H-OH,(5),氨基乙酸铜分子结构如图,碳原子的杂化方式为,_,基态碳原子核外电子有,_,个空间运动状态。,(6),在硫酸铜溶液中加入过量,KCN,生成配合物,Cu(CN),4,2-,则,1 mol,该配合物中含有的,键的数目为,_,。,(7),铜晶体为面心立方最密堆积,配位数为,_,铜的原子半径为,127.8,pm,N,A,表示阿伏加德罗常数的值,列出晶体铜的密度计算式,_gcm,-3,。,【,解析,】,(1),铜是,29,号元素,根据构造原理知,Cu,的核外电子排布式是,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,10,4s,1,(,或,Ar3d,10,4s,1,),Cu,2+,核外有,27,个电子,Cu,2+,的核外电子排布式是,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,9,(,或,Ar3d,9,);K,的核外电子排布式是,Ar4s,1,Cr,的核外电子排布式是,Ar3d,5,4s,1,所以与,Cu,同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有,K,和,Cr,。,(2),中,P,的价层电子对,=4+(5+3-42)=4,且不含,孤电子对,所以其立体构型为正四面体形。,(3),同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数,的增大而呈增大趋势,但,P 3p,3,处于半充满状态,较稳,定,所以第一电离能大于同周期相邻元素,P,、,S,为同周,期相邻元素,所以第一电离能大小关系为,PS,。,(4),氢键应形成于,X,H-Y,形式当中,X,、,Y,必须是,N,、,O,、,F,元素之一,这样就有两种可能,:H,3,N,H-O-H;H,2,N-,H,OH,2,;,由于一水合氨可电离出 和,OH,-,所以结构,是合理的,如果是则应电离出 和,H,3,O,+,故,B,项正,确。,(5),氨基乙酸铜的分子中有一种碳有碳氧双键,碳的杂化方式为,sp,2,杂化,另一种碳周围都是单键,碳的杂化方式为,sp,3,杂化,;,原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,所以说,一个原子核外有几个电子就有几种运动状态,但是空间运动状态不是电子运动状态,碳原子有,1s,、,2s,、,2,个,2p,共,4,个轨道,4,个空间运动状态。,(6),在,CN,-,中碳原子与氮原子是以共价三键结合的,含有,1,个,键、,2,个,键,所以,1 molCu(CN),4,2-,含有的,键的数目为,24,N,A,4.8210,24,。,(7),面心立方结构的晶体,其配位数是,12,因为以某一原子为原点,离它最近的,(,即第一近邻,),有,12,个原子,;,铜晶体为面心立方最密堆积,则每个晶胞中含有铜的原子,:8 +6 =4,Cu,原子半径为,r,=127.8 pm=,127.810,-10,cm,假设晶体铜的密度为,晶胞的,边长为,d,d,=4,r,d,=2,r,=2 127,.,810,-10,则晶,胞的体积是,d,3,则,d,3,=,解得,:=,。,答案,:,(1)Ar3d,9,K,、,Cr,(2),正四面体形,(3)PS,P 3p,3,半充满,较稳定,所以第一电离能大,(4)B,(5)sp,3,、,sp,2,4,(6)4.8210,24,(7)12,2.(2015,四川高考,)X,、,Z,、,Q,、,R,、,T,、,U,分别代表原子序数依次增大的短周期元素。,X,和,R,属同族元素,;Z,和,U,位于第,A,族,;X,和,Z,可形成化合物,XZ,4,;Q,基态原子的,s,轨道和,p,轨道的电子总数相等,;T,的一种单质在空气中能够自燃。,请回答下列问题,:,(1)R,基态原子的电子排布式是,_,。,(2),利用价层电子对互斥理论判断,TU,3,的立体构型是,_,。,(3)X,所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是,_(,填化学式,);Z,和,U,的氢化物中沸点较高的是,_(,填化学式,);Q,、,R,、,U,的单质,形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是,_(,填化学式,),。,(4)CuSO,4,溶液能用作
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