1.共價鍵是如何形成的?
自旋相反的未成對電子可配對形成共價鍵,共價鍵的本質(zhì)是在原子之間形成共用電子對(電子云的重疊),成鍵原子間原子軌道盡可能達(dá)到最大程度的重疊,重疊程度越大,體系能量降低越多,所形成的共價鍵越穩(wěn)定。形成共價鍵的原子可以是非金屬與非金屬元素原子,也可以是金屬與非金屬元素原子。只有兩原子的電負(fù)性相差不大時,才能通過共用電子對形成共價鍵,當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時,不會形成共用電子對,這時形成離子鍵。
2.如何理解共價鍵的特征?
共價鍵具有飽和性和方向性。為滿足最大重疊原理,兩原子間形成共價鍵時,兩原子軌道要沿著一定方向重疊,因此形成的共價鍵有一定方向性;兩原子間形成共價鍵的數(shù)目是一定的,兩原子各有1個未成對電子,可形成共價單鍵,若各有2個或3個未成對電子,則可形成雙鍵或三鍵,這就是共價鍵的“飽和性”。注意所有的共價鍵都有飽和性,但不是所有的共價鍵都有方向性,如兩個1s軌道H原子與H原子重疊形成的s-sσ鍵沒有方向性。
3.σ鍵與π鍵有什么不同?
兩原子軌道沿鍵軸方向進(jìn)行重疊,所形成的鍵稱為σ鍵,重疊部位在兩原子核間、鍵軸處,重疊程度較大,成鍵電子有s-s、s-p、p-p等,存在于單鍵、雙鍵、三鍵中。兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側(cè)平行重疊所形成的鍵稱為π鍵,重疊部位在鍵軸上、下方,鍵軸處為零,重疊程度較小,成鍵電子有p-p等,存在于雙鍵、三鍵中。共價分子中可以只存在σ鍵但不能只存在π鍵,因?yàn)閮蓚€原子間可以只形成σ鍵,但不能只形成π鍵,也就是說π鍵必須與σ鍵共存。
4.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別由幾個σ鍵和幾個π鍵組成?乙烯和乙炔的化學(xué)性質(zhì)為什么比乙烷活潑呢?
(1)乙烷分子由7個σ鍵組成,乙烯分子由5個σ鍵和1個π鍵組成,乙炔分子由3個σ鍵和2個π鍵組成。
(2)乙烯的碳碳雙鍵和乙炔的碳碳三鍵中分別含有1個和2個π鍵,π鍵原子軌道重疊程度小,不穩(wěn)定,容易斷裂。而乙烷中沒有π鍵,σ鍵穩(wěn)定,不易斷裂。
5.基態(tài)C原子有兩個未成對電子,所以只能形成兩個共價鍵嗎?
碳原子2s軌道中的1個電子被激發(fā)到2p軌道中,此時碳原子有4個未成對電子,形成4個共價鍵。
6.如何判斷分子中的σ鍵與π鍵?
根據(jù)成鍵原子的價電子數(shù)來判斷能形成幾個共用電子對。如果只有一個共用電子對,則該共價鍵一定是σ鍵;如果形成多個共用電子對時,則先形成1個σ鍵,另外的原子軌道形成π鍵。
7.共價鍵參數(shù)有哪些應(yīng)用?
鍵能與鍵長是衡量共價鍵穩(wěn)定性的參數(shù),鍵長和鍵角是描述分子立體構(gòu)型的參數(shù)。鍵能可以表示共價鍵的強(qiáng)弱(鍵能越大,斷開化學(xué)鍵時需要的能量越多,化學(xué)鍵越穩(wěn)定)、判斷分子的穩(wěn)定性(結(jié)構(gòu)相似的分子中,共價鍵的鍵能越大,分子越穩(wěn)定)、判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化(在化學(xué)反應(yīng)中,舊化學(xué)鍵的斷裂吸收能量,新化學(xué)鍵的形成釋放能量,因此反應(yīng)焓變與鍵能的關(guān)系為ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和;ΔH<0時,為放熱反應(yīng);ΔH>0時,為吸熱反應(yīng));一般鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,分子越穩(wěn)定;鍵長和鍵角決定分子的空間構(gòu)型。用鍵角可直接判斷分子的立體構(gòu)型,如三原子分子鍵角為180°時為直線形,小于180°時為V形,五原子分子鍵角約109.5°時,立體構(gòu)型為正四面體形。
8.如何判斷共價鍵的強(qiáng)弱?
由原子半徑和共用電子對數(shù)判斷:成鍵原子的原子半徑越小,共用電子對數(shù)越多,則共價鍵越牢固,含有該共價鍵的分子越穩(wěn)定;由鍵能判斷:共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多;由鍵長判斷:共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多;由電負(fù)性判斷:元素的電負(fù)性越大,該元素的原子對共用電子對的吸引力越大,形成的共價鍵越穩(wěn)定。
9.電子數(shù)相同的微粒與等電子體是否相同?
電子數(shù)相同的微粒是指微粒中所有的電子數(shù)之和相同,但微粒中原子的數(shù)目不一定相同,如18電子的微粒有S2-、HS-、Cl-、Ar、K+、Ca2+、H2S、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH等。等電子體是指原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相同的微粒,其電子總數(shù)不一定相同。如N2O與CO2,其原子數(shù)、價電子數(shù)、電子總數(shù)相等;SO2和O3其原子數(shù)相同、價電子數(shù)相同,但SO2電子總數(shù)為32,O3電子總數(shù)為24,顯然電子總數(shù)不同。
10.如何確定等電子體?
將粒子中的兩個原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n(n=1,2等)個原子,如N2與CO、Neq \\al(-,3)和CNO-互為等電子體;將粒子中的一個或幾個原子換成原子序數(shù)增加(或減少)n的元素帶n個單位電荷的陽離子(或陰離子),如N2O和Neq \\al(-,3)互為等電子體;同主族元素最外層電子數(shù)相同,故可將粒子中一個或幾個原子換成同主族元素原子,如O3與SO2、CO2與CS2互為等電子體;互為等電子體的微粒分別再增加一個相同的原子或同主族元素的原子,如N2O與CO2互為等電子體。等電子原理可以判斷某些分子或離子的立體構(gòu)型,如NH3和H3O+,SiCl4、SiO44-和SO42-的空間構(gòu)型相似,分別是三角錐形和正四面體形,等電子原理對制造新材料也是有啟發(fā)的,例如晶體硅、鍺是良好的半導(dǎo)體材料,它們的等電子體:磷化鋁(AlP)、砷化鎵(GaAs)也都是良好的半導(dǎo)體材料。
11.如何應(yīng)用價層電子對互斥(VSEPR)理論確定分子的空間構(gòu)型?
(1)中心原子上的價電子都用于形成共價鍵。如CO2、CH2O、CH4等分子,它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)來預(yù)測,對ABn型分子:n=2時是直線形分子(如CO2),n=3 時是平面三角形分子(如CH2O),n=4時是正四面體形分子(如CH4)。
(2)中心原子上存在孤對電子,先依據(jù)價層電子對互斥理論判斷VSEPR模型(與上述構(gòu)型類似),只考慮成鍵原子的形狀可得出分子空間構(gòu)型。
12.如何計算 ABm型分子中的價層電子對數(shù)和孤電子對數(shù)?
(1)ABm型分子的價層電子對數(shù)n=,利用上式計算A原子價層電子對數(shù)時,需注意:氧族元素的原子作為中心原子A時提供6個價電子,作為配位原子B時不提供價電子;鹵素原子作為中心原子A時提供7個價電子,作為配位原子B時提供1個價電子;若為分子,電荷數(shù)為0,若為陽離子,則減去電荷數(shù),如NHeq \\al(+,4),n=eq \f(5+1×4-1,2)=4;若為陰離子,則加上電荷數(shù),如SOeq \\al(2-,4),n=eq \f(6+2,2)=4。
(2)ABm型分子的孤電子對數(shù)m=,如NHeq \\al(+,4),m==0;若為陰離子,則加上電荷數(shù),如SOeq \\al(2-,4),m==0。
13.價層電子對的立體構(gòu)型與分子的立體構(gòu)型一定相同嗎?二者之間有何規(guī)律存在?
價層電子對的立體構(gòu)型與分子的立體構(gòu)型不一定一致,分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型,不包括孤電子對(未用于形成共價鍵的電子對)。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對,當(dāng)中心原子上無孤電子對時,兩者的構(gòu)型一致;當(dāng)中心原子上有孤電子對時,兩者的構(gòu)型不一致。
14.如何理解雜化軌道理論?
在形成多原子分子時,中心原子價電子層上的某些能量相近的原子軌道發(fā)生混雜,重新組合成一組新的軌道的過程,叫做軌道的雜化,雙原子分子中,不存在雜化過程。雜化軌道理論要點(diǎn)是:只有能量相近的原子軌道才能雜化,如2s與3p不在同一能級,能量相差較大,不能形成雜化軌道;雜化軌道數(shù)目和參與雜化的原子軌道數(shù)目相等,雜化軌道能量相同;雜化改變原有軌道的形狀和伸展方向,使原子形成的共價鍵更牢固,如NH3分子中N原子的價電子排布式為2s22p3,1個2s軌道和3個2p經(jīng)雜化后形成4個sp3雜化軌道,其中3個雜化軌道中各有1個未成對電子,分別與H原子的1s軌道形成共價鍵,另1個雜化軌道中是成對電子,不與H原子形成共價鍵,sp3雜化軌道為正四面體形,但由于孤電子對的排斥作用,使3個N—H鍵的鍵角變小,成為三角錐形的立體構(gòu)型;雜化軌道為使相互間的排斥力最小,故在空間取最大夾角分布,不同的雜化軌道伸展方向不同,如CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3雜化,中心原子的孤電子對數(shù)依次為0個、1個、2個,由于孤電子對對共用電子對的排斥作用使鍵角變小,孤電子對數(shù)越多排斥作用越大,鍵角越??;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;未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。注意軌道雜化的目的是降低分子的能量,理論強(qiáng)調(diào)的是“軌道雜化”,而非電子雜化,一個軌道不管有沒有電子,只要符合雜化的條件就可以參與雜化。
15.如何判斷成鍵原子的雜化方式?
(1)依據(jù)VSEPR理論判斷成鍵原子的雜化方式。對ABn型分子,且中心原子A無孤對電子:n=2時是直線形分子(如CO2),中心原子采取sp雜化;n=3時是平面三角形分子(如CH2O),中心原子采取sp2雜化;n=4時是正四面體形分子(如CH4),中心原子采取sp3雜化。
(2)依據(jù)碳原子的成鍵情況判斷成鍵原子的雜化方式。只含鍵的碳原子采取sp3雜化;含鍵的碳原子采取sp2雜化;含鍵的碳原子采取sp雜化。對于含氮化合物等也可采取類似的方法。
(3)依據(jù)分子構(gòu)型、鍵角判斷成鍵原子的雜化方式。sp3雜化的鍵角接近或等于109°28';sp2雜化的鍵角接近或等于120°;sp雜化的鍵角等于180°,對于雜化軌道,由于成鍵原子的不同或由于孤對電子的影響,使鍵角與理論值有一定差距。
16.配位鍵與一般共價鍵有什么區(qū)別? 形成配位鍵的條件有哪些?
(1)形成一般共價鍵的電子對分別由成鍵兩原子各提供一個電子,形成配位鍵的電子對是完全由配體提供,配位鍵是特殊的共價鍵。
(2)形成的條件是一方有空軌道,另一方有孤對電子。過渡金屬的原子或離子提供空軌道能接受孤電子對做中心原子,含有孤對電子的分子(如CO、NH3、H2O等)或離子(如Cl-、CN-、NO2-等)做配體,直接同中心原子配位的原子或離子的數(shù)目叫中心原子的配位數(shù),如[Fe(CN)6]4-中Fe2+的配位數(shù)為6,[Cu(NH3)4]Cl2中Cu2+的配位數(shù)為4。配合物具有一定的穩(wěn)定性。配合物中的配位鍵越強(qiáng),配合物越穩(wěn)定。 當(dāng)作為中心原子的金屬離子相同時,配合物的穩(wěn)定性與配體的性質(zhì)有關(guān)。
17.如何比較極性鍵的極性強(qiáng)弱?
一般情況下,成鍵原子的電負(fù)性相差越大,電子對偏移程度越大,鍵的極性越強(qiáng),在化學(xué)反應(yīng)中越易斷裂。如鹵族元素形成的氫化物中鍵的極性強(qiáng)弱關(guān)系為H—F鍵>H—Cl鍵>H—Br鍵>H—I鍵。
18.如何判斷共價鍵是極性鍵還是非極性鍵?
A—A(或、)型即為非極性鍵,(、)型即為極性鍵;離子鍵可認(rèn)為是比極性鍵極性更強(qiáng)的化學(xué)鍵。
19.如何判斷分子是極性分子還是非極性分子?
只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子,如O2、H2、P4、C60;含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子,如HCl、HF、HBr;含有極性鍵的多原子分子,空間結(jié)構(gòu)對稱的是非極性分子;立體結(jié)構(gòu)不對稱的是極性分子;判斷ABn型分子若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù),則中心原子無孤電子對為非極性分子,若不等,則中心原子有孤電子對為極性分子,如CS2、BF3、SO3、CH4、PCl5為非極性分子,H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子。
20.范德華力對物質(zhì)性質(zhì)有什么影響?
范德華力是物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力,又稱分子間作用力,它無方向性、無飽和性。物質(zhì)在發(fā)生物理變化時,分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞,范德華力(分子間作用力)主要影響由分子構(gòu)成的物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔、沸點(diǎn)、溶解性等。物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時,分子被破壞,因此化學(xué)性質(zhì)主要受化學(xué)鍵的影響。范德華力隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大,組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大。組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,如Cl2、Br2、I2的組成和結(jié)構(gòu)相似,但由于相對分子質(zhì)量逐漸增大,所以范德華力逐漸增大,故熔、沸點(diǎn)逐漸升高,狀態(tài)由氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài);物質(zhì)的極性越大,范德華力就越大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,如CO的沸點(diǎn)高于N2。極性分子易溶于極性溶劑中,非極性分子易溶于非極性溶劑中。
21.范德華力、氫鍵及共價鍵有什么不同?
22.水結(jié)成冰時,為什么冰浮在水面上? 為什么NH3極易溶于水?
(1)在水蒸氣中水以單個的水分子形式存在;在液態(tài)水中,經(jīng)常是幾個水分子通過氫鍵結(jié)合起來,形成(H2O)n;在固態(tài)水(冰)中,水分子大范圍地存在氫鍵,形成相當(dāng)疏松的晶體,從而在結(jié)構(gòu)中有許多空隙,造成體積膨脹,密度減小,因此冰能浮在水面上。
(2)由于氨分子與水分子間能形成氫鍵,且都是極性分子,所以NH3極易溶于水。
23.為什么HCl極易溶于水,而CCl4難溶于水?
一般情況下,極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑,非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑。有機(jī)溶劑一般是非極性或弱極性物質(zhì),多數(shù)無機(jī)物的極性較強(qiáng),所以多數(shù)無機(jī)物在有機(jī)溶劑中的溶解度較小。因?yàn)镠Cl和H2O都為極性分子,而CCl4為非極性分子,HCl極易溶于水,而CCl4難溶于水。
24. 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)有什么影響?
(1)對物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的影響:分子間存在氫鍵的物質(zhì),物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)明顯高,如NH3>PH3;同分異構(gòu)體分子間形成氫鍵的物質(zhì)比分子內(nèi)形成氫鍵的物質(zhì)熔、沸點(diǎn)高,如鄰羥基苯甲酸H2SO4, H2SO4>H2SeO4。(3)根據(jù)羥基氧原子數(shù)判斷:酸分子中不與氫原子相連的氧原子的數(shù)目越多,酸性越強(qiáng),含氧酸通式[(HO)mROn]中,n=0,極弱酸,如硼酸(H3BO3);n=1,中強(qiáng)酸,如亞硫酸(H2SO3);n=2,強(qiáng)酸,如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3);n=3,極強(qiáng)酸,如高氯酸(HClO4)。(4)根據(jù)電離度判斷,如α(H3PO4)>α(HClO),酸性:H3PO4>HClO;(5)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷如H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2↑,酸性:H2SO4>H2SO3,H2O+CO2+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO,酸性:H2CO3>HClO。
27.如何判斷手性分子?
連接四個不同原子或原子團(tuán)的碳原子,稱為手性碳原子,常用*C表示:如
,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或原子團(tuán)。(1)觀察實(shí)物與其鏡像能否重合,如果不能重合,說明是手性分子。如圖:
(2)觀察有機(jī)物分子中是否有手性碳原子,如果有一個手性碳原子,則該有機(jī)物分子就是手性分子,具有手性異構(gòu)體。含有兩個手性碳原子的有機(jī)物分子不一定是手性分子。
【難點(diǎn)訓(xùn)練】
1.對σ鍵的認(rèn)識不正確的是( )
A.s-s σ鍵與s-p σ鍵的對稱性相同
B.σ鍵不屬于共價鍵,是另一種化學(xué)鍵
C.分子中含有共價鍵,則至少含有一個σ鍵
D.含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)不同
2.下列說法中能說明BF3分子中的4個原子位于同一平面的是( )
A.任意兩個B—F鍵間的夾角相等 B.3個B—F鍵鍵能相等
C.3個B—F鍵鍵長相等 D.任意兩個B—F鍵間的夾角為120°
3.氰氣的化學(xué)式為(CN)2,結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,性質(zhì)與鹵素的性質(zhì)相似,下列敘述正確的是( )
A.分子中既有極性鍵,又有非極性鍵 B.分子中N≡C鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長
C.分子中含有2個σ鍵和4個π鍵 D.不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)
4.用價層電子對互斥理論預(yù)測H2O和NOeq \\al(-,3)的立體結(jié)構(gòu),兩個結(jié)論都正確的是( )
A.直線形;三角錐形 B.V形;三角錐形 C.直線形;平面三角形 D.V形;平面三角形
5.下列說法中正確的是( )
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中沒有一個分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B.P4和CH4都是正四面體形分子且鍵角都為109°28′
C.NHeq \\al(+,4)的電子式為,離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)
D.NH3分子中有一對未成鍵的孤電子對,它對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)
6.了解有機(jī)物分子中化學(xué)鍵特征以及成鍵方式是研究有機(jī)物性質(zhì)的基礎(chǔ)。下列關(guān)于有機(jī)物分子成鍵方式的描述不正確的是( )
A.烷烴分子中碳原子均采取sp3雜化成鍵
B.炔烴分子中的碳碳三鍵由1個σ鍵、2個π鍵組成
C.苯分子中所有碳原子均采取sp2雜化成鍵,苯環(huán)中存在6個碳原子共有的大π鍵
D.甲苯分子中所有碳原子均采取sp2雜化成鍵
7.下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4的說法中,正確的有( )
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵
B.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子
C.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素
D.[Cu(NH3)4]SO4中SOeq \\al(2-,4)的空間構(gòu)型為平面三角形
8.下列關(guān)于粒子結(jié)構(gòu)的描述錯誤的是( )
A.CS2、C2H2、BeCl2都是直線形分子
B.CCl4和CH2Cl2均是四面體構(gòu)型的非極性分子
C.H2S和NH3均是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
D.HCl和HS-均是含有一個極性鍵的18電子粒子
9.下列物質(zhì)的性質(zhì)可用范德華力的大小來解釋的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱
B.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)依次升高
C.、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氫原子的活潑性依次減弱
D.CH3—O—CH3、C2H5OH的沸點(diǎn)依次升高
10. 通常把原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現(xiàn)等電子體的空間結(jié)構(gòu)相同,則下列有關(guān)說法中正確的是( )
A.CH4和NH4+是等電子體,鍵角均為60°
B.NO3-和CO32-是等電子體,均為平面正三角形結(jié)構(gòu)
C.H3O+和PCl3是等電子體,均為三角錐形結(jié)構(gòu)
D.B3N3H6和苯是等電子體,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道
11.第ⅤA族元素的原子R與A原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子,其立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時,分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列關(guān)于RCl5分子的說法中不正確的是( )
A.分子中5個R—Cl鍵的鍵能不都相同 B.鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種
C.RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl3D.每個原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
12.下列現(xiàn)象與氫鍵有關(guān)的是( )
①NH3的熔、沸點(diǎn)比第ⅤA族相鄰元素的氫化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液態(tài)水的密度小
④尿素的熔、沸點(diǎn)比醋酸的高
⑤鄰羥基苯甲酸的熔、沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸的低
⑥NH3分子加熱難分解
A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤ C.①②③④D.①②③
13.原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z和M中,W的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的兩倍;X和Z的A2B型氫化物均為V形分子,Y的+1價離子比M的-1價離子少8個電子。根據(jù)以上敘述,下列說法中正確的是( )。
A.上述四種元素的原子半徑大小為W單鍵與單鍵之間的斥力;ⅲ.X原子得電子能力越弱,A—X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng);ⅳ.其他。請仔細(xì)閱讀上述材料,回答下列問題:
(1)根據(jù)要點(diǎn)Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型,請?zhí)顚懴卤恚?br>(2)請用VSEPR模型解釋CO2為直線形分子的原因: _________________________;
(3)H2O分子的立體構(gòu)型為 ____,請你預(yù)測水分子中∠H—O—H的大小范圍并解釋原因:____;
(4)用價層電子對互斥理論(VSEPR)判斷下列分子或離子的立體構(gòu)型:
19.完成下列各題:
(1)下列一組微粒中鍵角按由大到小的順序排列為________(用編號填寫)。
①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④COeq \\al(2-,3) ⑤H3O+
(2)ClO-、ClOeq \\al(-,2)、ClOeq \\al(-,3)、ClOeq \\al(-,4)中,Cl都是以sp3雜化軌道方式與O原子成鍵,將它們的立體構(gòu)型填入表格中:
(3)已知等電子體具有相似的結(jié)構(gòu),請回答以下問題:
①SCN-、NOeq \\al(+,2)具有相同的原子個數(shù),它們的價電子總數(shù)都是16,因此它們的結(jié)構(gòu)與由第二周期兩元素組成的________分子的結(jié)構(gòu)相同,微粒呈________形,中心原子都采取________雜化。
②COeq \\al(2-,3)、NOeq \\al(-,3)等微粒具有相同的原子個數(shù),它們的價電子總數(shù)都是______,因此它們與由第ⅥA族兩元素組成的______分子的結(jié)構(gòu)相同,呈______形,中心原子都采取_______雜化。
(4)S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是________雜化。
(5)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是________雜化,N2H4中的六個原子________(填“在”或“不在”)同一個平面上。
(6)硼酸(H3BO3)溶液呈酸性,是由于H3BO3溶于水,B原子與________形成配位鍵,形成的配離子是________,使水電離出H+表現(xiàn)出酸性。
20.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。其中A與B、A與D在周期表中位置相鄰,A原子核外有兩個未成對電子,B元素的第一電離能比同周期相鄰兩種元素都大,C原子在同周期原子中半徑最大(稀有氣體除外);E與C位于不同周期,E原子核外最外層電子數(shù)與C相同,其余各層電子均充滿。請根據(jù)以上信息,回答下列問題:(填相應(yīng)的元素符號)
(1)A、B、C、D四種元素電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)? 。
(2)B的氫化物的結(jié)構(gòu)是 ,其空間構(gòu)型為 。
(3)E核外電子排布式是 ,E的某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。
微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間作用力,此化合物中各種粒子間的相互作用力有 。
(4)A與B的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn) (填化學(xué)式,下同)更高,A與D的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn) 更高。
(5)A的穩(wěn)定氧化物中,中心原子的雜化類型為 ,空間構(gòu)型為 。
參考答案
1.B【解析】化學(xué)中σ鍵是共價鍵的一種,其特征是:以形成化學(xué)鍵的兩個原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作,共價鍵電子云的圖形不變,故B項(xiàng)錯誤。
2.D【解析】鍵參數(shù)中,鍵能和鍵長是用于判斷共價鍵穩(wěn)定性的依據(jù),而鍵角是判斷分子立體構(gòu)型的依據(jù)。3個B—F鍵間的夾角均為120°時,正好構(gòu)成一個以B原子為中心的平面結(jié)構(gòu),因此4個原子共平面。
3.A【解析】分子中N≡C鍵是極性鍵;C—C鍵是非極性鍵;成鍵原子半徑越小,鍵長越短,N原子半徑小于C原子半徑,故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長短;(CN)2分子中含有3個σ鍵和4個π鍵;由于與鹵素性質(zhì)相似,故可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
4.D【解析】H2O分子的中心原子上的孤電子對數(shù)=eq \f(1,2)(6-2×1)=2,因其σ鍵電子對數(shù)為2,故分子為V形結(jié)構(gòu);NOeq \\al(-,3)的中心原子上的孤電子對數(shù)=eq \f(1,2)(5+1-3×2)=0,因其σ鍵電子對數(shù)為3,則分子為平面三角形。
5.D【解析】NCl3分子的電子式為 , ,分子中各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A錯誤;P4為正四面體分子,但其鍵角為60°,B錯誤;NHeq \\al(+,4)為正四面體結(jié)構(gòu)而非平面正方形結(jié)構(gòu),C錯誤;NH3分子電子式為,有一對未成鍵電子,由于未成鍵電子對成鍵電子的排斥作用,使其鍵角為107°,呈三角錐形,D正確。
6.D【解析】烷烴分子中碳原子均采取sp3雜化成鍵,由甲烷得到的甲基上的碳原子也采取sp3雜化,A正確、D錯誤;三鍵一定是由1個σ鍵、2個π鍵組成的,B正確;苯環(huán)上的碳原子都采取sp2雜化,C正確。
7. A【解析】在[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3,但其水溶液中不含有NH3,因?yàn)榕潆x子很難再電離;在組成配合物的元素中,N的第一電離能最大,SOeq \\al(2-,4)為正四面體構(gòu)型。
8. B【解析】由于C—H鍵的鍵長小于C—Cl鍵的鍵長,故CH2Cl2的空間結(jié)構(gòu)不是對稱的正四面體構(gòu)型,因而屬于極性分子,B錯誤。
9. B【解析】HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱是由于H—X鍵鍵能依次減小。F2、Cl2、Br2、I2的相對分子質(zhì)量依次增大,分子間的范德華力也依次增大,所以其熔、沸點(diǎn)也依次增大。、H—O—H、C2H5—OH中—OH上氫原子的活潑性依次減弱,與O—H鍵的極性有關(guān)。CH3—O—CH3的沸點(diǎn)比C2H5OH的低是由于C2H5OH分子間形成氫鍵而增大了分子間作用力。
10. B【解析】CH4和NH4+都是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角均為109°28',A項(xiàng)不正確;NO3-和CO32-是等電子體,均為平面正三角形結(jié)構(gòu),B項(xiàng)正確;H3O+和PCl3價電子總數(shù)不相等,不是等電子體,C項(xiàng)不正確;B3N3H6結(jié)構(gòu)與苯相似,也存在“肩并肩”式重疊的軌道,D項(xiàng)不正確。
11.D【解析】鍵長越短,鍵能越大,鍵長不同,所以鍵能不同,A項(xiàng)正確;上下兩個頂點(diǎn)與中心R原子形成的鍵角為180°,中間為平面三角形,構(gòu)成三角形的鍵角為120°,頂點(diǎn)與平面形成的鍵角為90°,所以鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種,B項(xiàng)正確;RCl5RCl3+Cl2↑,則RCl5受熱后會分解生成分子立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形的RCl3,C項(xiàng)正確;R原子最外層有5個電子,形成5個共用電子對,所以RCl5中R的最外層電子數(shù)為10,不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯誤。
12. B【解析】氫鍵存在于已經(jīng)與F、O、N等電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另外分子(或同一分子)中的F、O、N等電負(fù)性很大的原子之間,故題中所給物質(zhì)均能形成氫鍵,但氫鍵主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。分子的穩(wěn)定性由共價鍵的鍵能決定,與氫鍵無關(guān)。
13.C【解析】原子序數(shù)依次增大的短周期元素W、X、Y、Z和M中,W的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的2倍,則W只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為4,故W為碳元素;X和Z的A2B型氫化物均為V形分子,X為氧元素,Z為硫元素;Y的+1價離子比M的-1價離子少8個電子,Y為鈉元素,M為氯元素。同周期元素隨原子序數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸減小,同主族元素電子層數(shù)越多,原子半徑越大,故原子半徑:Na>S>Cl>C>O,即XSi>Na。(2)B的氣態(tài)氫化物為NH3,中心原子N以sp3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形。(3)E為Cu,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。根據(jù)圖示可判斷H2O分子和Cu2+之間存在配位鍵,同時水分子之間還存在氫鍵,H2O分子內(nèi)存在共價鍵。該化合物還含有陰離子,故有離子鍵。(4)A與B的氣態(tài)氫化物分別為CH4和NH3,其沸點(diǎn)高低為NH3>CH4(因NH3分子之間存在氫鍵),A與D的氣態(tài)氫化物分別為CH4和SiH4,由于其組成和結(jié)構(gòu)相似,SiH4的相對分子質(zhì)量大于CH4,故沸點(diǎn):SiH4>CH4。(5)CO2中C原子的雜化方式為sp雜化,CO2分子呈直線形。范德華力
氫鍵
共價鍵
概念
物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力
由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的作用力
原子間通過共用電子對所形成的相互作用
分類
分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵
極性共價鍵、非極性共價鍵
特征
無方向性、無飽和性
有方向性、有飽和性
有方向性、有飽和性
強(qiáng)度
比較
共價鍵>氫鍵>范德華力
影響因素
隨著分子極性和相對分子質(zhì)量的增大而增大,組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大
對于A—H…B—,A、B的電負(fù)性越大,B原子的半徑越小,氫鍵鍵能越大
成鍵原子半徑越小,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定
分子性質(zhì)
影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn),溶解性等物理性質(zhì),組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),隨相對分子質(zhì)量的增大,物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。如F2

相關(guān)試卷

專題03 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí):

這是一份專題03 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí),共1頁。

專題02 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí):

這是一份專題02 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí),共11頁。

專題01 原子結(jié)構(gòu)與核外排布-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí):

這是一份專題01 原子結(jié)構(gòu)與核外排布-高二化學(xué)選擇性必修2疑難剖析、突破與練習(xí),共9頁。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)練習(xí)題

人教版 (2019)選擇性必修2第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)練習(xí)題

第二章  分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)——【期末復(fù)習(xí)】高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)知識點(diǎn)梳理(人教版2019選擇性必修2)

第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)——【期末復(fù)習(xí)】高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)知識點(diǎn)梳理(人教版2019選擇性必修2)

第二章  分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【過知識】-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)(人教版2019選擇性必修2)

第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【過知識】-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)(人教版2019選擇性必修2)

第二章  分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【過習(xí)題】-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)(人教版2019選擇性必修2)

第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【過習(xí)題】-2022-2023學(xué)年高二化學(xué)單元復(fù)習(xí)(人教版2019選擇性必修2)

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán),請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
期末專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部