（通用版）2022高考化學一輪復習 第十一章 物質(zhì)結構與性質(zhì) 11.2 教材基礎（2）分子的結構學案（含解析）

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1、（通用版）2022高考化學一輪復習 第十一章 物質(zhì)結構與性質(zhì) 11.2 教材基礎（2）分子的結構學案（含解析） 1．本質(zhì)和特征 共價鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對，其特征是具有飽和性和方向性。 2．分類 分類依據(jù) 類型 形成共價鍵的原子軌道重疊方式 鍵 電子云“頭碰頭”重疊 鍵 電子云“肩并肩”重疊 形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對發(fā)生偏移 非極性鍵 共用電子對不發(fā)生偏移 原子間共用電子對的數(shù)目 鍵 原子間有一對共用電子對 鍵 原子間有兩對共用電子對 鍵 原子間有三對共用電子對 3．σ鍵和π鍵判斷的一般規(guī)律 共價單鍵是σ鍵，共價

2、雙鍵中含有個σ鍵，個π鍵；共價三鍵中含有個σ鍵，個π鍵。 4．鍵參數(shù) (1)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響 (2)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關系 鍵能越，鍵長越，分子越穩(wěn)定。 5．等電子原理 (1)含義：原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質(zhì)相近，如CO和N2。 (2)常見的等電子體歸納 微粒 通式 價電子總數(shù) 立體構型 CO2、SCN－、NO、N AX2 16e－ 直線形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面

3、體形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角錐形 CO、N2 AX 10e－ 直線形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面體形 [對點訓練] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(×) (2)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和(×) (3)乙炔分子中既有非極性鍵又有極性鍵，既有σ鍵又有π鍵(√) (4)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(√) (5)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵強度大(×) (6)s-s σ鍵與s-p σ鍵的電子云形狀對稱性相同(√) (7)分子間作用力越大，分子的穩(wěn)定性越強(×

4、) (8)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍(×) 2．有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(HCN)。只有σ鍵的是________________(填序號，下同)；既有σ鍵，又有π鍵的是__________；含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_________________________________________________。 答

5、案：①②③⑥⑦⑧?、堍茛帷、摺、佗邰茛蔻啖帷? ②④⑤⑥⑧⑨ 3．已知CO2為直線形結構，SO3為平面正三角形結構，NF3為三角錐形結構，請推測COS、CO、PCl3的空間結構：________、________、________。 解析：COS與CO2互為等電子體，其結構與CO2相似，所以其為直線形結構；CO與SO3互為等電子體，二者結構相似，所以CO為平面正三角形結構；PCl3與NF3互為等電子體，二者結構相似，所以PCl3為三角錐形結構。 答案：直線形　平面正三角形　三角錐形 知識點二　分子的立體構型 1．用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型 (1)用價層電子對互斥理論

6、推測分子的立體構型的關鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。 其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結合的原子數(shù)。 (2)價層電子對互斥理論與分子構型 價層電 子對數(shù) σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) 價層電子對 立體構型 分子立 體構型 實例 2 2 0 直線形 直線形 CO2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面體形 正四面體形 CH4 3 1 三角錐形 NH3 2 2

7、 V形 H2O 2．雜化軌道理論 (1)雜化軌道理論概述 當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結構不同。 (2)雜化軌道三種類型 (3)“五方法”判斷分子中心原子的雜化類型 ①根據(jù)雜化軌道的空間分布構型判斷 空間構型 雜化類型 若雜化軌道在空間的分布為正四面體形 分子的中心原子發(fā)生sp3雜化 若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形 分子的中心原子發(fā)生sp2雜化 若雜化軌道在空間的分布呈直線形 分子的中心原子發(fā)生sp雜化 ②根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷 若雜化

8、軌道之間的夾角為109.5°，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 ③根據(jù)等電子原理進行判斷 如CO2是直線形分子，CNS－、N與CO2是等電子體，所以分子構型均為直線形，中心原子均采用sp雜化。 ④根據(jù)中心原子的電子對數(shù)判斷 如中心原子的電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。 ⑤根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷 如沒有π鍵為sp3雜化，含一個π鍵為sp2雜化，含二個π鍵為sp雜化。 3．配位鍵和配合物 (1)孤電子對：分子或離

9、子中沒有跟其他原子共用的電子對。 (2)配位鍵 ①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對，另一方提供空軌道形成共價鍵。 ②配位鍵的表示：常用“―→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子。 (3)配位化合物：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物，如[Cu(NH3)4]SO4。 配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子(或離子)有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 [對點訓練] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(×) (2)只

10、要分子構型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化(√) (3)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時，該分子一定為正四面體結構(×) (4)中心原子是sp雜化的，其分子構型不一定為直線形(×) (5)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(√) (6)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)(√) (7)N2分子中N原子沒有雜化，分子中有1個σ鍵、2個π鍵(√) (8)配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心離子、配體和配位數(shù)分別為Cu2＋、NH3、4(√) 2．(1)(2016·全國卷Ⅲ)AsCl3分子的立體構型為________，其中As的

11、雜化軌道類型為________。 (2)(2017·全國卷Ⅰ)X-射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I離子。I離子的幾何構型為________，中心原子的雜化形式為________。 (3)(2017·全國卷Ⅲ)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為________和________。 (4)(2018·全國卷Ⅰ)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構型是________、中心原子的雜化形式為________。LiAlH4中，存在_______(填標號)。 A．離子鍵　　　　　　　 　B．σ鍵 C．π鍵 D．氫鍵 (5)(2018·全國卷

12、Ⅲ)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構型為________，C原子的雜化形式為________。 解析：(1)As原子的價電子排布式為4s24p3，最外層有5個電子，則AsCl3分子中As原子形成3個As—Cl鍵，且含有1對未成鍵的孤對電子，則As的雜化軌道類型為sp3雜化，AsCl3分子的立體構型為三角錐形。(2)I中I原子為中心原子，則其孤電子對數(shù)為×(7－1－2)＝2，且其形成了2個σ鍵，中心原子采取sp3雜化，I空間構型為V形結構。(3)CO2中C的價層電子對數(shù)為2，故為sp雜化；CH3OH分子中C的價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化。(4)LiAlH4的陰離子為AlH，AlH中Al的雜化軌道數(shù)為＝4，Al采取sp3雜化，為正四面體構型。LiAlH4是離子化合物，存在離子鍵，H和Al間形成的是共價單鍵，為σ鍵。(5)C原子價層電子對數(shù)n＝(4＋3×0＋2)/2＝3，因此C原子為sp2雜化，CO的空間構型為平面三角形。 答案：(1)三角錐形　sp3　(2)V形　sp3　(3)sp　sp3　(4)正四面體　sp3　AB　(5)平面三角形　sp2