化学一轮精品复习学案：第二章 分子结构与性质(选修3)

第二章分子结构与性质【高考新动向】【考纲全景透析】一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定．4.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，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道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，形成分子的空间形状不同。

2分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）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。

②组成：如[Ag(NH 3)2]OH ，中心离子为Ag ＋，配体为NH 3，配位数为2。

三.分子的性质1．分子的极性(1)分子构型与分子极性的关系(2)键的极性与分子的极性的关系3．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．4．手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象．5．无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)m RO n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使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HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4.【热点难点全析】※考点一化学键与分子构型1．σ键、π键的判断(1)由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。

(2)由共用电子对数判断单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。

(3)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。

2.中心原子杂化类型与分子构型的判断(1)由杂化轨道数判断杂化轨道用来形成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的对数+中心原子的σ键个数(2)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子构型有关，二者之间可以相互判断。

【典例1】A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。

(1)C的原子的价电子排布式为_______________________。

(2)在B的单质分子中存在___________个___________键，_____个_____键。

(3)已知B的气态氢化物很容易与H＋结合，B原子与H＋间形成的键叫_____，形成的离子的立体构型为__________，其中B原子采取的杂化方式是____________________。

(4)在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是_____(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_______________________________。

【答案】(1)2s22p4(2)1 σ 2 π(3)配位键正四面体sp3(4)CH4只有CH4分子间不能形成氢键，其他三种分子间均形成氢键【解析】根据题给信息，A为短周期元素，其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不是最大的，而沸点最高，说明A的氢化物可形成氢键，故A可能是N、O、F中的一种，则A、B、C、D为第二周期元素，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，则B为N，C的电负性介于A、B之间，则C为O，A为F；D与B相邻则为碳。

[点评] 单键只有σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π键。

单键可以旋转，双键和三键不能旋转。

变式题则是从等电子体角度考查。

※考点二微粒间作用力及对物质性质的影响【典例2】短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为：A：a s a，B：b s b b p b，C：c s c c p2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素．回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)．(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_________________________________________________________________________.(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为________、________.DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性．(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为____________________________________________________ ________________________________________ (填化学式)．(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：________________________________________ (填化学式)．【解析】由题给条件可知：A是H，B是C，C是O，D是Si，E是Cl.(1)①、②、③、④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重要原因．(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，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SiCl4>CCl4>CH4.(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)m ClO n(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为：HClO4>HClO3>HClO2>HClO.【答案】(1)③(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4 (5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO【高考零距离】【2012年高考】1、（2012·大纲版全国卷·6）下列有关化学键的叙述，正确的是（）A .离子化合物中一定含有离子键B .单质分子中均不存在化学键C .含有极性键的分子一定是极性分子D .含有共价键的化合物一定是共价化合物【解题指南】解答本题时应理解清化学键类型和物质类型之间的关系。

【解析】选A。

离子化合物一定含有离子键, A正确；稀有气体分子中不存在化学键，其它非金属单质分子中存在化学键,B项错误；含有极性键且分子结构不对称的分子是极性分子，结构对称的是非极性分子，如CO2分子含有极性键，但是非极性分子,因此C项错误；含有共价键的化合物可能是共价化合物(如HCl)也可能是离子化合物（如NH4Cl），共价化合物是只含有共价键的化合物,因此D项错误。

2、（2012·上海高考·4）PH3一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P-H键键能比N-H键键能低。

下列判断错误的是A．PH3分子呈三角锥形B．PH3分子是极性分子C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P-H键键能低D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N-H键键能高C【解析】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，故A、B项正确；PH3的沸点NH3，是因为NH3分子间存在氢键，C项错误；PH3的稳定性低于NH3，是因为N-H键键能高，D项正确。

3.（2012·上海高考·3）氮氧化铝(AlON)属原子晶体，是一种超强透明材料，下列描述错误的是A．AlON和石英的化学键类型相同 B．AlON和石英晶体类型相同C．AlON和Al2O3的化学键类型不同D．AlON和Al2O3晶体类型相同D【解析】本题考查化学键、物质结构。

意在考查考生对晶体类型和化学键等概念的掌握。

AlON与石英（SiO2）均为原子晶体，所含化学键均为共价键，故A、B项正确；Al2O3是离子晶体，晶体中含离子键，不含共价键，故C项正确、D项错误。

4.（2012·山东高考·32）32．（8分）【化学——物质结构与性质】金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。

（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是_______。

a.金属键具有方向性和饱和性b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光（2）Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______。

（3）过渡金属配合物Ni（CO）的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=______。

CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。

（4）甲醛（H2C=O）在Ni催化作用下加氢可得甲醛（CH2OH）。

甲醛分子内C原子的杂化方式为________，甲醛分子内的O—C—H键角_______（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O—C—H键角。

【解题指南】解答本题时应正确理解金属键的特征，分子原子杂化方式及键角等相关概念。