选修三 物质结构与性质二第2章分子结构与性质.docx

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选修三物质结构与性质二第2章分子结构与性质

第2章微粒之间的相互作用

第1节共价键模型

【目标聚焦】

1.知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等键参数判断简单分子的构型和稳定性。

2.知道共价键的本质、特征、极性。

【学海导航】

1．原子通过而形成的化学键称为共价键；

是共价键的本质；通常，电负性

或的非金属元素的原子形成的化学键为共价键。

2．共价键有不同的分类和名称。

若按轨道重叠方式不同可分为σ键、π键。

人们把原子轨道以

导致

而形成的共价键称为σ键。

人们把原子轨道以

导致

而形成的共价键称为π键。

在由两个原子形成的多个共价键中，只能有一个键，

而键可以是一个或多个。

3．因为每个原子所提供的

的数目是一定的，所以在共价键的形成过程中，一个原子的未成对电子与另一个原子中未成对电子配对成键后，，一般不能与其它原子的未成对电子配对成键了，就即每个原子所能

，这称为共价键的饱和性。

显然，共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相结合的关系。

4．在形成共价键时，愈多，电子愈大，所形成的共价键愈，因此共价键尽可能沿着，这就是共价键的方向性。

共价键的方向性决定了分子的构型。

5．在三个键参数中，键能，分子越；键长越，化学键越。

【思维点拨】

【例题1】下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是

A．H2S和Na2O2

B．H2O2和CaF2

C．NH3和N2

D．HNO3和NaCl

【解答】电负性相同或差值小的非金属元素的原子间形成的化学键为共价键。

【答案】C

【例题2】下列分子中存在π键的是

A．H2B．Cl2

C．N2D．HCl

【解答】在N2中，两个N原子的2pz形成一个σ键，2px形成一个π键，两个2py也形成一个π键。

【答案】N2

【知能达标】

1．下列各说法中正确的是（）

A．分子中键能越高，键长越大，则分子越稳定

B．元素周期表中的ⅠA族（除H外）和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键

C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°

D．H—O键键能为463KJ/mol，即18克H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463KJ

2．下列各组指定原子序数的元素，不能形成AB2型共价化合物是（）

A．6和8B．16和8

C．14和8D．19和17

3．下列过程中，共价键被破坏的是：

（）

A．碘晶体升华B．溴蒸气被木炭吸附

C．酒精溶于水D．HCl气体溶于水

4．下列事实中，能够证明HCl是共价化合物的是（）

A．HCl易溶于水

B．液态的HCl不导电

C．HCl不易分解

D．HCl溶于水能电离，呈酸性

5．下列化合物中没有共价键的是（）A．PBr3B．IBr

C．HBrD．NaBr

6．下列说法中，正确的是（）

A．在N2分子中，两个原子的总键能是单个键能的三倍。

B．N2分子中有一个σ键、两个π键

C．N2分子中有两个个σ键、一个π键

D．N2分子中存在一个σ键、一个π键

7．下列分子中，含有非极性键的化合物

的是（）

A．H2B．CO2

C．H2OD．C2H4

8．下列化合物中价键极性最小是（）

A．MgCl2B．AlCl3

C．SiCl4D．PCl5

9．根据化学反应的实质是原化学键的断裂和新化学键的形成这一观点，下列变化不属于化学反应的是（）

A．白磷在260℃时可转化成红磷

B．石墨在高温高压下转化成金刚石

C．单质碘发生升华现象

D．硫晶体（S8）加热到一定温度可转变成硫蒸气（S2）

10．下列分子中键能最大的是（）

A．HFB．HCl

C．HBrD．HI

11．下列说法中正确的是（）

A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固

B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固

C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固

D．在同一分子中，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同

12．CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是（）

A．CH4、NH3、H2O、HF

B．HF、H2O、NH3、CH4

C．H2O、HF、CH4、NH3

D．HF、H2O、CH4、NH3

13．下列物质中，含有极性键和非极性键的是（）

A．CO2B．H2O

C．Br2D．H2O2

14．下列单质分子中，键长最长，键能最小的是（）

A．H2B．Cl2

C．Br2D．I2

15．下列分子中键角最大的是（）

A．CH4B．NH3

C．H2OD．CO2

16．写出下列物质的电子式：

（1）Cl2

（2）N2

（3）H2O（4）NH3

（5）CH4（6）CCl4

17．水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有性；水分子的键角接近900是因为共价键具有性。

探索提高

18．80年代，科学研制得一种新分子，它具有空心的类似足球状的结构，分子式为C60。

下列说法正确的是（）

A．C60是一种新型的化合物

B．C60含有极性键

C．C60和金刚石都是碳元素组成的单质D．C60的相对分子质量是700

19．乙烯分子中C-C之间有个

σ键，个π键。

乙烯易发生加成反应是因为分子中C-C之间的一个键易断裂。

20．在HCl分子中，由H原子的一个

轨道与Cl原子的一个轨道形成一个

键；在Cl2分子中两个Cl原子以

轨道形成一个键。

21．在一定条件下，某元素的氢化物X可完全分解为两种单质：

Y和Z。

若已知：

①反应前的X与反应后生成的Z的物质的量之比

②单质Y的分子为正四面体构型。

请填写下列空白。

（1）单质Y是___________，单质Z是___________（填写名称或分子式）。

（2）Y分子中共含___________个共价键。

（3）X分解为Y和Z的化学方程式为：

______________________。

第2节共价键与分子的立体构型

【目标聚焦】

1．认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。

2．了解一些典型分子的立体构型.

3．认识分子的极性与分子构型的关系.了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

【学海导航】

 1．S—P杂化轨道和简单分子几何构型的关系：

杂化方式

SP

SP2

SP3

SP3不等性杂化

轨道夹角

180

120

109o28’

中心原子位置

ⅡA，ⅡB

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

中心原子孤对电子数

0

0

0

1

2

3

分子几何构型

直线型

平面三角

正四面体

三角锥

V字形

直线型

实例

BeCl2

HgCl2

BF3

CH4

SiCl4

NH3

PH3

H2O

H2S

HCl

2．共价键的分类：

按原子轨道重叠方式分为σ键（头碰头的方式）和π键（肩并肩的方式）；

按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键。

按电子对来源:

正常共价键和配位共价键

按成键情况分：

单键、双键和三键

1．在外界条件的影响下，原子内部

的过程叫做轨道杂化，组合后形成的新的、

的一组原子轨道，叫杂化轨道。

2．甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个轨道和三个轨道重新组合而成的，这中杂化叫。

3．乙烯分子中碳原子的原子轨道采用sp2杂化。

形成乙烯分子时，两个碳原子各用

的电子相互配对，形成一个

σ键，每个碳原子的另外分别与两个氢原子的的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的的未成对电子相互配对形成一个键。

4．在形成氨气分子时，氮原子的中原子轨道发生杂化，生成四个

。

生成的四个杂化轨道中，只有

个含有未成对电子，所以只能与个氢原子形成共价键。

又因为四个sp3杂化轨道有一个有一，所以，氨气分子中的键角与甲烷不同。

5．根据杂化轨道理论，形成苯分子是每个碳原子的原子轨道发生杂化，由此形成的三个在同一平面内。

三个分别与两个碳原子、一个氢原子形成σ键。

同时每个碳原子还有一个未参加杂化的，他们均有一个未成对电子。

这些轨道垂直于，相互平行，以方式相互重叠，形成一个多电子的键。

6．在双原子分子中，如果化学键有极性则分子。

如果化学键无极性，通常分子。

7．在多原子分子中，如果所有化学键都无极性，则分子是；如果化学键是极性键，且

重合，则分子是非极性分子；否则为极性分子。

8．CO2、CH4是键构成的

分子；H2O、NH3是

键构成的分子。

【思维点拨】

【例题1】下列叙述中正确的是

A．极性分子中不可能含有非极性键

B．离子化合物中不可能含有非极性键

C．非极性分子中不可能含有非极键

D．共价化合物中不可能含有离子键

【解答】A如H2O2中含非极性键，B如Na2O2中含非极性键，C如CCl4是极性键构成的非极性分子。

【答案】D

【例题2】实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be——Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于

A．由极性键形成的极性分子

B．由极性键形成的非极性分子

C．由非极性键形成的极性分子

D．由非极性键形成的非极性分子

【解答】键角是1800说明分子是对称的

正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子

【答案】B

【知能达标】

1．用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流发生偏转的是（）

A．苯B．二硫化碳

C．溴水D．四氯化碳

2．下列物质中，以极性键结合的非极性分子是（）

A．H2SB．CO2

C．SO2D．H2O

3．下列分子中，键的极性最强的是（）

A．PH3B．H2S

C．HClD．HI

4．下列物质中不含非极性共价键的是

（）

①Na2O2②CCl4③FeS2

④NH4Cl⑤H—O—O—H

⑥Ca（OH）2

A．①②③④B．④⑤⑥

C．②④⑥D．②③⑤

5．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）

A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大

B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子

C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素

D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子

6．下列含有极性键的非极性分子是（）

（1）CCl4

（2）NH3（3）CH4

（4）CO2（5）N2（6）H2S

（7）SO2（8）CS2（9）H2O（10）HF

A．

（2）（3）（4）（5）（8）

B．

（1）（3）（4）（5）（8）

C．

（1）（3）（4）（8）

D．以上均不对

7．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（）

A．H2OB．NH3C．C2H4D．CH4

8．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（）

A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。

B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。

C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。

D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。

9．下列分子中键角不是1200的是（）

A．C2H2B．C6H6

C．BF3D．NH3

10．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）

A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键

B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键

C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

11．苯分子不能使酸性高锰酸钾褪色的原因是（）

A．分子中不存在π键

B．分子中存在6电子大π键，结构稳定

C．分子是平面结构

D．分子中只存在σ键

12．下列分子或离子中，含有孤对电子的是（）

A．H2OB．CH4

C．SiH4D．NH4+

13．硫化氢（H2S）分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为；二氧化碳（CO2）分子中，两个C＝O键的夹角是180°，说明CO2分子的空间构型为；甲烷（CH4）分子中，两个相邻C—H键的夹角是109°28′，说明CH4分子的空间构型为。

14．溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：

（1）溴化碘的电子式是，它是由键形成的分子。

（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分

子，该分子的电子式为。

15．A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。

A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。

它们的元素符号分别为：

A；B；C；BC2是由键组成的（填“极性”或“非极性”）分子。

探索提高

16．CO、BF3、CCl4、CH4都是非极性分子，而NH3、H2S、H2O都是极性分子。

由此推出ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是（）

A．所有原子在同一平面内

B．分子中不含氢原子

C．A的原子量小于B

D．在ABn分子中A原子化合价的绝对值等于其最外层电子数

17．下列说法中，正确的是（）

A．由分子构成的物质中一定含有共价键

B．形成共价键中不一定是非金属元素

C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′

D．不同的原子的化学性质可能相同

18．通常碘在水、酒精等溶剂中呈褐色，而在苯、四氯化碳等溶剂中呈紫色，试推测碘分别在二硫化碳和氯仿（CHCl3）中的可能颜色。

在CS2中，在氯仿中。

19．试用杂化轨道理论分析为什么BF3的空间构型是平面三角形，而NF3是三角锥形的？

20．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。

运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物。

已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。

（1）该氮氢化合物的电子式为。

（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式。

（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：

NH3+HCl=NH4Cl。

试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式。

第3节离子键、配位键与金属键

【目标聚焦】

1．认识离子键的本质、特征。

2．能说明简单配合物的成键情况。

3．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

4.能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

5.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。

【学海导航】

1．成键原子所属元素的

越大，原子间越容易，形成离子键。

一般认为，当成键原子所属元素的时，原子之间才有可能形成离子键。

2．在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的相互靠近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间的将阻碍两种离子相互靠近。

当静电作用中同时存在的

达到平衡时，体系的

最低，形成稳定的离子化合物。

3．相对于共价键来说，离子键

饱和性，也方向性，因此离子化合物在形成晶体时，使每个离子周围排列带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。

4．形成配位键的条件是：

一方是能够提供的原子，另一方是具有能够接受电子对的的原子。

配位键与共价键的相同只处

不同之处

。

5.

叫金属键。

金属键没有共价键所具有的

，自由电子属于整块金属。

6．金属具有不透明的金属光泽的原因

；

金属具有导热性的原因

。

金属具有导电性的原因

。

【思维点拨】

【例题1】下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型离子化合物的是

（）

A．6和8B．11和13

C．11和16D．12和17

【解答】活泼金属Mg与活泼非金属Cl形成离子化合物MgCl2

【答案】D

【例题2】下列化合物中，即有离子键，又有极性共价键和配位键的是（）

A．硝酸B．苛性钠

C．氯化铵D．三氧化硫

【答案】C

【知能达标】

1.关于化学键的下列表述中，正确的是

（）

A．离子化合物一定含共价键

B．共价化合物可能含离子键

C．离子化合物中只含离子键

D．共价化合物中不含离子键

2．下列叙述不正确的是（）

A．活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键

B．阴、阳离子通过静电引力所形成的化学键叫做离子键

C．离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关

D．阳离子半径比相应的原子半径小，而

阴离子半径比相应的原子半径大

3.下列物质中属于离子化合物的是（）

A．Na2OB．HNO3

C．HClD．NH3

4．下列化合物中所有化学键都是共价键的是（）

A．NH4ClB．NaOH

C．CS2D．NaCl

5．下列化合物中，阳离子与阴离子半径之比最大的是（）

A．LiClB．NaBr

C．KID．KF

6．下面几种离子化合物中，离子键极性最强的是（）

A．KClB．NaCl

C．AlCl3D．Na2S

7.下列物质中，含有非极性共价键的离子化合物是（）

A．Na2O2B．NaOH

C．H2O2D．NH3·H2O

8．下列各组物质中，化学键的类型（离子键、共价键）相同的是（）

A．CO和MgCl2B．NH4F和NaF

C．Na2O2和H2O2D．H2O和SO2

9．离子晶体之所以有脆性是由于（）

A．离子排列不能错位

B．离子键结合力大

C．离子键有方向性

D．离子键有饱和性

10．由配位键形成的离子[Pt（NH3）6]2+和[PtCl4]2—中，两个中心离子铂的化合价是

（）

A．都是+8B．都是+6

C．都是+4D．都是+2

11．在[Co（NH3）6]3+中，与中心离子形成形成配位键的原子是（）

A．N原子B.H原子

C．Co原子D.N、H两种原子同时

12．在金属中，自由移动的电子所属的微粒（）

A．与电子最近的金属阳离子

B．整块金属的所有金属阳离子

C．在电子附近的金属阳离子

D．与电子有吸引力的金属阳离子

13．组成金属晶体的微粒（）

A．金属原子

B．金属阳离子和电子

C．金属原子和电子

D．阳离子和阴离子

14．膦（PH3）又称为磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。

以下有关PH3的叙述正确的是

（）

A．PH3是非极性分子

B．PH3分子中有未成键的电子对（或称孤对电子）

C．PH3是一种强氧化剂

D．PH3分子中P—H键是非极性键

探索提高

15．与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是（）

A．氯气B．氮气

C．一氧化碳D．甲烷

16．在NH4+离子中存在4个N-H共价键，则下列说法正确的是（）

A．四个共价键的键长完全相同

B．四个共价键的键长完全不同

C．原来的三个N-H的键长完全相同，但与由配位键形成的N-H键不同。

D．四个N-H键键长相同，但键能不同

17．已知NH3分子可与Cu2+形成配位化合物离子[Cu（NH3）4]2+，则出去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是（）

A．NaOHB．NH3

C．BaCl2D．Cu（OH）2

18．氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。

请回答下列问题：

（1）Na3N是由_________键形成的化合物。

（2）Na3N与盐酸反应生成__________种盐。

（3）Na3N与水的反应属于______________反应

19．在下列H2O、H2O2、Ba（OH）2、Na2O2、K2O等化合物中，由离子键和极性键构成的化合物是；由离子键和非极性键构成的化合物是；由极性键和非极性键构成的化合物是。

20．用电子式表示NH3分子与H+通过配位键形成[NH4]+的过程。

21.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。

但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成配合物离子[Zn（NH3）4]2+。

回答下列问题：

（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为

（用化学式表示）。

（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式

。

（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是。

①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水

（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式

。

试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因

。

第4节分子间作用力与物质性质

【目标聚焦】

1．结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。

2．举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。

3．列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质的影响。

【学海导航】

1．水分解时分子内的改变，而水的三态转化过程则是改变

。

范德华力作用能比化学键键能要，所以融化NaCl晶体比融化冰温度要。

2．分子间作用力是一类

，其中最常见的是

。

3．稀有气体和一些简单的对称分子以及同系物的熔沸点都随而升高，是增大的结果；

例如，F2、Cl2、Br2、I2分子间作用力越来越，熔沸点越来越。

同分异构体中，支链越少，分子间作用力越，沸点越。

例如正戊烷的熔沸点比新戊烷。

4．非极性分子组成的气体象稀有气体、F2、Cl2、Br2、I2等易溶于CCl4等，

而极性分子象HF、HCl、HBr、HI易溶于水、酒精等。

5．当氢与F、O、N形成共价键时，成键电子被吸引偏向F、O、N原子而带，同时氢原子带有部分的，能吸引邻近电负性较大的F、O、N原子上的孤对电子，并产生一定程度的

这种作用就是氢键。

氢键的作用能一般比化学键，比范德华力要。

6．H2O的沸点比H2S、H2Se、H2Te都高，原因是

。

【思维点拨】

【例题1】关于氢键，下列说法正确的是

A．每一个水分子内含有两个氢键

B．冰、水和水蒸气中都存在氢键

C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的

D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

【解答】A、氢键存在于分子之间而不在分子之内，错误；B、气态的水分子是单个水分子，不存在氢键，错误；D、水分子的稳定性是由于O-H之间的共价键键能大，与分子间作用力没关系，错误

【答案】C

【例题2】有下列两组命题

B组中命题正确，且能用A组命题加以正确解释的是

A.Ⅰ①B．Ⅱ②

C．Ⅲ③D．Ⅳ④

A组

B组

Ⅰ．H—I键键能大于H—Cl键键能

①HI比HCI稳定

Ⅱ．H—I键键能小于H—C1键键能

②HCl比HI稳定

Ⅲ．HI分子间作用力大于HCl分子间作用力

③HI沸点比HCl高

Ⅳ．HI分子间作用力小于