三、共价键
要点：
1、判断键和键
（1）1molHCHO分子中含有键的数目为_______；
（2）石墨烯[如图所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，图中，1号C与相邻C形成键的个数为________。
（3）1molCO2含有键的数目为_____。
（4）CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_________。
2、用键参数判断分子的性质
（1）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/
（kJ·mol－1）
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是______________________
_____________________________________________________________________________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3、推断等电子体并预测其性质
（1）与H2O互为等电子体的一种阳离子为______（填化学式）；
（2）与OH-互为等电子体的一种分子为______（填化学式）；
（3）写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式：
__________；
（4）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
根据等电子原理，CO分子的结构式为_______。
（5）等电子体的结构相似、物理性质相近，称为等电子原理．如N2和CO为等电子体，下表为部分元素等电子体的分类和空间构型表：
试回答：
1）写出下面离子的空间构型：
BrO3-__________，CO32-__________，ClO4-__________；
2）由第一、二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有____________________。
3）SF6的空间构型如下图所示，请再按照图1的表示在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置。
已知OSF4分子中O、S间为共价双键，S、F间为共价单键。
参考答案
1、
（1）3NA；
（2）3；（3）2NA；（4）1：
22、①由表中数据可知，C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定．而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；②由表中数据可知，C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定．而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键．3、
（1）H2F+；
（2）HF；（3）CCl4（或SiCl4）等；（4）；（5）1）三角锥形，平面三角形，四面体形，2）O22-，3）
四、分子的立体构型
要点：
要点：
杂化方式
等性杂化
不等性杂化
sp
sp2
sp3
sp3
轨道间夹角
180
120
109°28’
<120
<120
孤电子对数
0
0
0
1
2
中心原子成键电子对数
2
3
4
3
2
分子立体构型
直线形
平面三角形
正四面体形
三角锥形
V形
实例
BeCl2
HgCl2
BF3
HCHO
CH4
SiCl4
NH3
PH3
H2OH2S
1、判断分子或离子的空间构型
（1）[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型为_______。
（2）CS2分子中，共价键的类型有____________，写出两个和CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_______________。
（3）氮元素和硫元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________；酸根呈三角锥形结构的酸是__________（填化学式）。
（4）NO3-的空间构型为（用文字描述）__________。
2、判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型
（1）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
C和D反应可生成组成比为1：
3的化合物E，E的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为________。
化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为____。
（2）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为____________，其中氧原子的杂化方式为________。
（3）HOCH2CN中的碳原子的杂化轨道类型为______。
（4）CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为________。
（5）醛基中碳原子的杂化轨道类型是_____________。
（6）化合物中阳离子的空间构型为_________，阴离子的中心原子轨道采用______杂化。
（7）S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_____。
（8）H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用_____杂化。
H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为___________________________________________
______________________________________________。
3、考查配位键的判断和表示方法
（1）中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为__________，提供孤电子对的成键原子是_______。
（2）[Zn（CN）4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。
不考虑空间构型，[Zn（CN）4]2-的结构可用示意图表示为__________________。
（3）金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_____________________________________________________________________________________________，反应的化学方程式为____________________________。
（4）Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4，1molNi（CO）4中含有___mol键。
参考答案
1、
（1）正四面体形；
（2）键、键，CO2、BeCl2、NO2+、SCN-；（3）HNO2、HNO3，H2SO3；（4）平面三角形2、
（1）三角锥形，sp3，V形，4；
（2）V形，sp3；（3）sp、sp3；（4）sp2、sp3；（5）sp2；（6）三角锥形，sp3；（7）sp3；（8）sp3；H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小3、
（1）配位键，N；
（2）；（3）H2O2为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行，Cu＋H2O2＋4NH3==[Cu（NH3）4]2++2OH-；（4）8
五、分子的性质
1、判断分子的极性
（1）氨是__________分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的杂化轨道类型为________。
（2）COCl2中心原子的杂化轨道类型为______，属于_________分子。
（3）工业上制取冰晶石（Na3AlF6）的化学方程式如下：
2Al（OH）3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O
在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式为________。
2、判断物质中存在作用力
（1）CS2分子中，共价键的类型有___________。
（2）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构（如下图所示）的水合物晶体，其相关参数见下表。
CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。
参数
分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能
E/kJ·mol－1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_______________________________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。
已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________________________________
______________________________________________。
3、判断分子间作用力与物质性质的关系
（1）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________________________
_____________________________________________。
物质
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
-49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
（2）H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为____________________
_____________________________________________。
（3）已知苯酚（）具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。
据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）_______Ka（苯酚）（填“>”或“<”），其原因是_____________________________________________。
（4）乙酸的沸点要高于乙醛，其主要原因是_______
_____________________________________________。
（5）在元素周期表中氟的电负性最大，用氢键表示式写出氟的氢化物溶液中存在的所有氢键____________
_____________________________________________。
（6）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是____________________________________________。
（7）氢的氧化物与碳的氧化物中，分子极性较小的是___________________（填分子式）。
（8）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，试比较X的氢化物与同族第2、3周期元素所形成的氢化物的稳定性和沸点的高低，并说明理由______________
_______________________________________________
______________________________________________。
参考答案
1、
（1）极性，sp3；
（2）sp2，极性；（3）
2、
（1）键、键（或极性键）；
（2）范德华力，氢键，CO2分子直径小于笼状结构空腔直径，且与水的结合能大于CH4；3、
（1）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔点和沸点依次升高，原因是它们分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强。
（2）H2O与CH3CH2OH分子间形成氢键，增大了CH3CH2OH的溶解度。
（3）<，形成分子内氢键，使其更难电离出H+；（4）乙酸分子中含有羟基，分子间能形成氢键，乙醛分子间不存在氢键；（5）F-H…F，F-H…O，O-H…O，O-H…F；（6）C有4个价电子且半径较小，难以能过得失电子达到稳定结构；（7）CO2；（8）稳定性：
NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：
NH3>AsH3>PH3，原因是NH3可以形成分子间氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。
六、晶体的常识
1、晶体与非晶体的鉴别
（1）准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过______________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2）趁热过滤后，滤液冷却结晶。
一般情况下，下列因素中有利于得到较大的晶体的是________。
A．缓慢冷却溶液B．溶液浓度较高
C．溶质溶解度较小D．缓慢蒸发溶剂
如果溶液发生过饱和现象，可采用_______________、_______________________等方法促进晶体析出。
2、判断晶胞中的微粒数和晶体的组成
（1）钒的某种氧化物的晶胞结构如图甲所示。
晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为______、______。
（2）石墨烯可转化为富勒烯（C60），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图乙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为，该材料的化学式为．
3、判断晶胞的结构及有关晶胞的计算
（1）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
回答下列问题：
A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm，F的化学式为__________：
晶胞中A原子的配位数为__________；列式计算晶体F的密度（g.cm-3）____________________。
（2）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为；B为；C为，则D原子的坐标参数为 _____。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。
已知单晶的晶胞参数，其密度为_______________________（列出计算式即可）。
（3）GaAs的密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。
Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
参考答案
1、
（1）X射线衍射；
（2）AD，加入晶体、用玻璃棒摩擦容器内壁2、
（1）4、2；
（2）12，M3C60
3、
（1）；8；；
（2）①；②；（3）
七、分子晶体与原子晶体
1、判断晶体类型和化学键类型
（1）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于__________晶体。
（2）GaAs的熔点为1238℃，其晶胞结构如图所示。
该晶体的类型为________________，Ga与As以________键键合。
2、典型分子晶体、原子晶体结构的判断
（1）金刚石的晶体结构如图所示。
在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接____个六元环，六元环中最多有_____个C原子在同一平面。
（2）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。
3、比较分子晶体原子晶体的熔、沸点
（1）下列关于CH4和CO2的说法正确的是____（填序号）。
a．固态CO2属于分子晶体
b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
（2）氧元素能形成同素异形体，其中沸点高的是____（填分子式），原因是___________________________
______________________________________________。
参考答案
1、
（1）分子；
（2）原子晶体，共价（或极性）；
2、
（1）12，4；
（2）共价，3；3、
（1）a、d；
（2）O3，O3相对分子质量较大，分子极性强，范德华力较大。
八、金属晶体
1、考查金属键、金属晶体的判断
（1）单质铜和镍是_________键形成的晶体。
（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：
，则上述化学方程式中前种物质所
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