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2022/3/22Tuesday�›选修3物质结构与性质第31讲分子结构与性质备考导航1.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。2．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。4．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的立体构型。5．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。6．了解氢键的含义，能列举含有氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。核心素养1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识分子的立体构型，并对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2．证据推理与模型认知：运用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论等，解释分子的立体构型及性质，揭示现象的本质与规律。考点一考点二考点三考点一1．共价键(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________和______性。必备知识·梳理夯实考点一 共价键共用电子对 方向性 饱和 (2)共价键类型①只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。②同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。特别提醒(3)键参数①定义②键参数对分子性质的影响键能越____，键长越____，化学键越强，越牢固，分子越稳定。大 短 2．配位键与配位化合物的结构(1)配位键：由1个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的________。即：“电子对给予—接受键”称为配位键。(2)配位键的表示方法如：A→B，其中A表示提供__________的原子，B表示提供________的原子，即______孤电子对的原子。共价键 孤电子对 空轨道 接受 (3)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。组成举例：孤电子对 空轨道 3．σ键与π键的判断方法(1)依据轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为“σ”键，“肩并肩”重叠为“π”键。(2)依据单、双键进行判断：共价单键全是σ键，共价双键中含有一个σ键一个π键；共价三键中含有一个σ键和两个π键。(3)依据强度方式判断：σ键的强度较大，较稳定。π键活泼，比较容易断裂(注意：N≡N中的π键强度较大)。(4)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。4．极性键与非极性键的判断(1)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。(2)看电子对的偏移：有偏移的为极性键，无偏移的为非极性键。(3)看电负性：成键原子电负性不同，即不同种元素形成的为极性键。5．等电子原理__________相同、____________相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质______，如CO和____。原子总数 价电子总数 相似 N2 6．常见的等电子体与空间构型等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。特别提醒1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子。 ( )(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大。 ( )(3)离子化合物中一定不存在非极性键。 ( )[提示] Na2O2中存在离子键，两个O之间为非极性键。(4)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键。 ( )(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键弱。 ( )× × × × × √ √ √ √ √ √ (12)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。 ( )[提示] 先形成σ键再形成π键。(13)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。 ( )(14)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为14NA。 ( )[提示] [Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋与NH3之间以配位键相连，共4个σ键，加上4个NH3的12个σ键，共16个σ键。(15)键长等于成键两原子的半径之和。 ( )√ √ × × (16)乙炔分子中既有非极性键又有极性键，既有σ键又有π键。 ( )(17)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。 ( )√ × 2．深度思考：(1)1molHOOCCH2CH2CHO分子中含有____mol单键，___mol双键；含有___molπ键，____molσ键。(2)在[Ag(NH3)2]＋中_____的___原子提供孤电子对，______提供空轨道。(3)用“>”或“<”填空。①键能：H—F____H—Cl____H—Br____H—I，H—C____H—N____H—O____H—F。10 2 2 12 NH3 N Ag＋ > > > < < < ②键长：H—F____H—Cl____H—Br____H—I，H—C____H—N____H—O____H—F。③分子稳定性：HF____HCl____HBr____HI，CH4____NH3____H2O____HF。< < < > > > > > > < < < 3．(1)①Co的氯化物与氨水反应可形成配合物[CoCl(NH3)5]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为______，含1mol[CoCl(NH3)5]Cl2的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成___molAgCl沉淀。②下列物质中，a.只含有极性键的分子是______，b.既含离子键又含共价键的化合物是___；c.只存在σ键的分子是___________，d.同时存在σ键和π键的分子是______。A．H2 B．CO2C．CH2Cl2 D．C3H6E．C2H6 F．CaCl2 G．(NH4)2SO421NA 2 B、C G A、C、E B、D (2)结合事实判断CO和N2相对更活泼的是____，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_______________________________________________________________________________________________________________。CO 断开CO分子的第一个化学键 所需要的能量(273.0kJ·mol－1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3kJ·mol－1)小 [提示] 由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[(1071.9－798.9)kJ·mol－1＝273.0kJ·mol－1]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[(941.7－418.4)kJ·mol－1＝523.3kJ·mol－1]小，可知CO相对更活泼。考点突破·训练提升典例1C (2)(2022·江苏盐城模拟)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图。下列有关该物质的说法正确的是 ( )A．分子式为C3H2O3B．分子中含6个σ键C．分子中只有极性键D．8.6g该物质完全燃烧得到6.72LCO2A [解析] 双键两端的碳原子上各有一个氢原子，所以分子式为C3H2O3，故A正确；分子中的单键为σ键，一共有8个，故B错误；该分子中碳碳双键属于非极性键，故C错误；此选项没有说明温度和压强，所以所得二氧化碳的体积是不确定的，故D错误。〔对点集训1〕 (1)(2022·广东电白第一中学模拟)下列关于σ键和π键的理解不正确的是 ( )A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键[解析] 同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；π键不能单独存在，含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误，D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。B (2)含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。①CH4中的化学键从形成过程来看，属于___(填“σ”或“π”)键，从化学键是否具有极性来看属于______键。②已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为______。③C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为____。σ 极性 11 30 D 1在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等，有的存在非极性共价键，如Na2O2、CaC2等。阳离子一般为活泼金属离子(铵根除外)，阴离子中含氧酸根的中心原子为非氧元素，其他一般按(1)中规律。23微考点2 共价键的键参数(1)(2022·山东滨州高三检测)下列说法中正确的是 ( )A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间易形成离子键C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°D．H—O键键能为462.8kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8kJB 典例2[解析] 键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第ⅠA族元素(H除外)均是活泼金属元素，第ⅦA族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为Ⅴ形，两个H—O键的键角约为105°，C错误；断裂2molH—O键吸收2×462.8kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。C BE ①下列推断正确的是_____(填字母，下同)。A．稳定性：HF>HCl>HBr>HIB．氧化性：I2>Br2>Cl2C．沸点：H2O>NH3D．还原性：HI>HBr>HCl>HF②下列有关推断正确的是___。A．同种元素形成的共价键，键能：三键>双键>单键B．同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍C．键长越短，键能一定越大D．氢化物中化学键的键能越大，其稳定性越弱ACD A ③在HX(X表示卤素原子)分子中，键长最短的是____，最长的是____；O—O键的键长______(填“大于”“小于”或“等于”)O═══O键的键长。[解析] ①根据表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；水分子间氢键强于NH3分子间氢键，在常温下，H2O为液态而NH3为气体，所以H2O的沸点比NH3高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF，D项正确。HF HI 大于 ②由碳碳键的数据知A项正确；由O—O、O═══O的键能知，B项错误；C—H的键长大于N—H的键长，但是N—H的键能反而较小，C项错误；一般来说，氢化物中键能越大，氢化物稳定性越强，D项错误。键长、键能决定了分子的稳定性，键长、键角决定了分子的立体构型，一般来说，已知多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的立体构型。常见几种分子的立体构型及键角如下：萃取精华典例3三角锥形 SO3 直线形 平面三角形 三角锥形 N2 NO＋ SO2 O3 CO2、SCN－(或SOS等) C2H6 微考点4 配位化合物的组成与性质(2022·河北衡水模拟)过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。有关该配离子的说法正确的是 ( )A．1mol配离子中含有的π键的个数是6×6.02×1023个B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳D．该配离子中