第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 知識(shí)導(dǎo)引 知識(shí)清單 一、共價(jià)鍵 （一）共價(jià)鍵的分類(lèi) 1.按照原子的組成劃分： 2.按照重疊方式劃分： 說(shuō)明：①一般情況下，σ鍵比π鍵牢固，但并不是所有分子中的σ鍵都比π鍵牢固（例如：N2） ②并不是所有的分子都含有σ鍵 （二）共價(jià)鍵的形成條件及特征 1.形成條件：通常電負(fù)性相同或差值較小的非金屬元素原子之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵。 2.特征： （三）鍵參數(shù)——鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角 1.鍵能 （1）定義：氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量稱(chēng)為鍵能。 （2）測(cè)定方法：鍵能可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，更多的卻是推算獲得的 注：同種類(lèi)型的共價(jià)鍵，鍵能大小為：?jiǎn)捂I三鍵鍵長(zhǎng) 3.鍵角 （1）定義：在多原子分子中，兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱(chēng)為鍵角。 （2）測(cè)定方法：鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)值可通過(guò)晶體的X射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)獲得 （3）常見(jiàn)分子的鍵角及分子空間結(jié)構(gòu)： 4.鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響： 相同類(lèi)型的共價(jià)化合物分子，成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定 例題1：下列分子中的σ鍵是由一個(gè)原子的s軌道和另一個(gè)原子的p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的是（ ） A.H2 B.Cl2 C.NaH D.HF 【答案】D 【解析】氫氣分子中的σ鍵是由兩個(gè)1s軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2分子中的σ鍵是由兩個(gè)3p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaH中沒(méi)有共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；HF分子中的σ鍵是由1s軌道和2p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的，D項(xiàng)正確。 例題2：五種短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序數(shù)依次增大，它們形成的化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示?；鶓B(tài)X原子的核外電子只有一種自旋取向，Y、Z、R為同周期元素。下列說(shuō)法正確的是（ ） A.電負(fù)性：RNa,A項(xiàng)錯(cuò)誤；N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,含2個(gè)π鍵，π鍵是由兩個(gè)原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；H2分子中兩個(gè)H原子的未成對(duì)電子均為1s能級(jí)的電子，s軌道呈球形，故s軌道之間的重疊不具有方向性，C項(xiàng)正確；基態(tài)C原子的核外電子排布式為1s22s22p2,s軌道的電子數(shù)與p軌道的電子數(shù)不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 例題3：在銅的催化作用下，F(xiàn)2能與過(guò)量NH3發(fā)生反應(yīng)：3F2+4NH3 3NH4F+NF3。下列說(shuō)法正確的是（ ） A.第一電離能：N>F>H B.NF3中鍵角大于NH3中鍵角 C.鍵能：N-H鍵>O-H鍵 D.NH4F的電子式： 【答案】D 【解析】第一電離能：F>N>H,A項(xiàng)錯(cuò)誤；NF3的鍵角比NH3小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一般，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，N-H鍵鍵長(zhǎng)大于O-H鍵，故O-H鍵鍵能大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 例題4：下列說(shuō)法正確的是（ ） A.同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 B.同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多 C.C-C鍵、C=C鍵、C≡C鍵的鍵能之比為1.00 ：1.77：2.34，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知乙烯和乙炔不容易發(fā)生反應(yīng) D.共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越不容易斷裂，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定 【答案】D 【解析】同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸增大，A錯(cuò)誤；同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)相等，都是3個(gè)，B錯(cuò)誤；C≡C鍵鍵能小于C-C鍵鍵能的三倍，C=C鍵鍵能小于C-C鍵鍵能的二倍，說(shuō)明乙烯和乙炔中的π鍵不牢固，易發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤；共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越牢固，由該鍵形成的分子越穩(wěn)定，D正確。 二、分子的空間結(jié)構(gòu) （一）分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定 1、常用的測(cè)定方法：紅外光譜、晶體X射線(xiàn)衍射 （1）紅外光譜 ①測(cè)定原理：分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。當(dāng)一束紅外線(xiàn)透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線(xiàn)，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。 ②應(yīng)用：分析出分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。 （2）質(zhì)譜法 ①測(cè)定原理：在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對(duì)質(zhì)量，它們?cè)诟邏弘妶?chǎng)加速后，通過(guò)狹縫進(jìn)入磁場(chǎng)得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對(duì)這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對(duì)分子質(zhì)量。 應(yīng)用：質(zhì)譜圖中，橫坐標(biāo)最右側(cè)，數(shù)值最大的質(zhì)荷比，就是該分子的相 對(duì)分子質(zhì)量 （二）多樣的分子空間結(jié)構(gòu) 1、三原子分子的空間結(jié)構(gòu)——直線(xiàn)型和V形（又稱(chēng)角形） 2、四原子分子常見(jiàn)的空間結(jié)構(gòu)——平面三角形和三角錐形 四原子分子的空間結(jié)構(gòu)大多數(shù)為平面三角形和三角錐形，也有的為直線(xiàn)形(如C2H2)、正四面體形(如P4)等。 3、五原子分子常見(jiàn)的空間結(jié)構(gòu)——四面體形 （三）價(jià)層電子對(duì)互斥模型 1、中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算 （1）中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù) ①σ鍵電子對(duì)數(shù)的確定：由化學(xué)式確定 ②中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)的確定：中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)= 公式中各字母的含義： 2、常見(jiàn)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)的推測(cè) 注：1、價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)少有失誤，但它不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。 2、氨氣與水的VSEPR模型一致，但空間構(gòu)型不同的原因是： 孤電子對(duì)之間斥力>孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)之間的斥力 （四）雜化軌道理論簡(jiǎn)介 1、雜化軌道類(lèi)型 2、雜化軌道理論的要點(diǎn) （1）原子形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化和軌道重疊等過(guò)程。發(fā)生軌道雜化的原子一定是中心原子。 （2）原子軌道的雜化只有在形成分子的過(guò)程中才會(huì)發(fā)生，孤立的原子不可能發(fā)生雜化。 （3）只有能量相近的原子軌道才能雜化(如2s、2p)。 （4）雜化前后原子軌道數(shù)目不變(參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目),且雜化軌道的能量相同。 （5）雜化使原子的成鍵能力增加，形成的共價(jià)鍵更牢固。 （6）雜化軌道成鍵時(shí)仍具有共價(jià)鍵的特征——方向性和飽和性。 （7）雜化軌道數(shù)=中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)+與中心原子結(jié)合的原子數(shù) 3、雜化軌道類(lèi)型的判斷方法 （1）利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)進(jìn)行判斷 （2）根據(jù)雜化軌道間的夾角判斷 （3）根據(jù)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)判斷 （4）根據(jù)共價(jià)鍵類(lèi)型判斷 對(duì)于能明確結(jié)構(gòu)式的分子、離子，其中心原子的雜化軌道數(shù)n=中心原子形成的σ鍵數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，即可將結(jié)構(gòu)式和電子式相結(jié)合，從而判斷中心原子形成的σ鍵數(shù)和中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而判斷雜化軌道數(shù)。 （5）以碳原子為中心原子的分子中碳原子的雜化類(lèi)型 ①?zèng)]有形成π鍵，為sp3雜化：CH4、CCl4、 ②形成一個(gè)π鍵，為sp2雜化：CH2=CH2、苯(大π鍵)、、 ③形成兩個(gè)π鍵，為sp雜化：CH≡CH、O=C=O(CO2)、S=C=S(CS2) 例題1：已知原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相同的離子或分子空間結(jié)構(gòu)相似，如SO3、NO3?都是平面三角形結(jié)構(gòu)。那么下列分子或離子中與SO42?有相似空間結(jié)構(gòu)的是（ ） A.PCl5 B.CCl4 C.NF3 DN3?. 【答案】B 【解析】原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相同的離子或分子的空間結(jié)構(gòu)相似。SO42?有5個(gè)原子、32個(gè)價(jià)電子，選項(xiàng)中只有CCl4含5個(gè)原子、32個(gè)價(jià)電子。 例題2：下表中各粒子、粒子對(duì)應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)及解釋均正確的是 （ ） 【答案】D 【解析】NH2?中N原子采用sp3雜化，且孤電子對(duì)數(shù)為2，離子的空間結(jié)構(gòu)為V形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+1/2×(6-2×2)=3雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，孤電子對(duì)數(shù)為1，分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO32?中C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1/2×(4+2-3×2)=3，不含孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)為3，采取sp2雜化，離子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；C2H2中C原子采用sp雜化，且C原子的價(jià)電子均參與成鍵，所以分子的空間結(jié)構(gòu)為直線(xiàn)形，D項(xiàng)正確。 例題3：下列關(guān)于苯乙炔的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A.1個(gè)該分子中有8個(gè)σ鍵，5個(gè)π鍵 B.該分子中碳原子有sp和sp2雜化兩種形式 C.該分子中存在非極性鍵 D.該分子中有8個(gè)碳原子在同一平面上 【答案】A 【解析】1個(gè)苯乙炔分子中含14個(gè)σ鍵，苯環(huán)中的碳原子都是sp2雜化，苯環(huán)中的六個(gè)碳原子的未參與雜化的2p軌道形成1個(gè)大π鍵，故1個(gè)苯乙炔分子中含3個(gè)π鍵，故A錯(cuò)誤；分子中苯環(huán)中碳原子都是sp2雜化，碳碳三鍵中碳原子是sp雜化，該分子中碳原子有sp和sp2雜化兩種形式，故B正確；同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，碳碳鍵為非極性鍵，故C正確；苯分子是平面形結(jié)構(gòu)，碳碳三鍵是直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，因此該分子中有8個(gè)碳原子在同一平面上，故D正確。 例題4：短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大，在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，甲、乙、丙、丁、戊為上述元素組成的二元或三元化合物。其中A為d元素組成的單質(zhì)，常溫下乙為液體，丁物質(zhì)常用于消毒、漂白。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A.簡(jiǎn)單離子半徑：c>b B.丙中既有離子鍵又有極性鍵 C.b、c形成的化合物中陰、陽(yáng)離子數(shù)目比為1：2 D.b、c、d形成的化合物中，d的雜化方式是sp3 【答案】A 【解析】短周期元素a、b、c、d的原子序數(shù)依次增大，常溫下乙為液體，應(yīng)該為H2O,則a為H元素，A為d元素組成的單質(zhì)，且與丙反應(yīng)生成水和常用于消毒、漂白的丁，則丙應(yīng)為堿，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知甲為Na2O,丙為NaOH,A為Cl2,生成的丁、戊分別為NaClO、NaCl,可知b為O元素、c為Na元素,d為Cl元素。b、c對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子為O2-和Na+,具有相同的核外電子排布，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，則離子半徑O2->Na+,即b>c,故A錯(cuò)誤；丙為NaOH,由Na+和OH-組成，含有離子鍵和極性共價(jià)鍵，故B正確；b為O元素，c為Na元素，兩者形成的Na2O和Na2O2中陰、陽(yáng)離子數(shù)目比均為1：2，故C正確；b、c、d形成的化合物中，若為NaClO,C1原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+ 7+1?1×22 =4，則C1的雜化方式是sp3,若為NaClO2,Cl原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+7+1?2×22 =4,則Cl的雜化方式是sp3,同理若為NaClO3或NaClO4,Cl原子雜化方式也為sp3，故D正確。 三、分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì) （一）共價(jià)鍵的極性和分子的極性 1、影響共價(jià)鍵極性的因素 （1）電負(fù)性差值越大的兩原子形成的共價(jià)鍵的極性越強(qiáng) （2）共用電子對(duì)偏移程度越大，鍵的極性越強(qiáng) 2、分子極性的判斷方法 （1）可依據(jù)分子中化學(xué)鍵的極性的向量和進(jìn)行判斷 分子的極性必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否等于0而定。當(dāng)分子中各個(gè)鍵的極性的向量和等于0時(shí)，是非極性分子，否則是極性分子。 （2）可根據(jù)分子中的正電中心和負(fù)電中心是否重合判斷 （3）利用鍵的極性和空間構(gòu)型一起判斷分子的極性 一般規(guī)律：①只含有非極性鍵的分子一定是非極性分子； ②含有極性鍵的分子，如果分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，則為極性分子； 如果分子空間結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱(chēng)（如直線(xiàn)形、平面三角形、正四面體形），則為非極性分子。 （4）化合價(jià)法 ABn型分子中，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)層電子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子，此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的；若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)層電子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不是對(duì)稱(chēng)的，其分子為極性分子。具體實(shí)例如表所示： 注：a、一般情況下，單質(zhì)分子為非極性分子，但O3是V形分子，其空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，故O3為極性分子。 b、H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,空間結(jié)構(gòu)是，是不對(duì)稱(chēng)的，為極性分子。 （二）鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響 1、電負(fù)性越大，極性越大，酸性越強(qiáng) 2、鹵族元素越多，極性越大，酸性越強(qiáng) 3、烴基越長(zhǎng)，推電子效應(yīng)越大，羧酸的酸性越小 4、鍵的極性對(duì)羧酸酸性大小的影響實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變羧基中羥基的極性而實(shí)現(xiàn)的，羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H+，則羧酸的酸性越大 （三）分子間的作用力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 1、范德華力及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 （1）存在范圍：范德華力存在于由共價(jià)鍵形成的多數(shù)共價(jià)化合物、絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)及沒(méi)有化學(xué)鍵的稀有氣體中。但像二氧化硅晶體、金剛石等由共價(jià)鍵形成的物質(zhì)中不存在范德華力。 （2）特征 ①范德華力廣泛存在于分子之間，但只有分子間充分接近時(shí)才有分子間的相互作用力。 ②范德華力很弱，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。 ③范德華力沒(méi)有方向性和飽和性。 （3）影響范德華力的因素 ①一般地，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。 ②相對(duì)分子質(zhì)量相同或相近時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大。 ③分子組成相同，但結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)(即互為同分異構(gòu)體),分子的對(duì)稱(chēng)性越強(qiáng)，范德華力越小。 （4）范德華力對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)。一般規(guī)律：范德華力越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高。 2、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 （1）形成條件：它是由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間的作用力。 （2）表達(dá)方式：X—H…Y—。其中X、Y為N、O、F這樣的電負(fù)性很大的原子，“—”表示共價(jià)鍵，…”表示形成的氫鍵。在X—H…Y中，X、Y的電負(fù)性越大，氫鍵越強(qiáng)；Y原子的半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。 （3）特征： ①氫鍵是一種分子間作用力，但不同于范德華力，也不屬于化學(xué)鍵。 ②氫鍵是一種較弱的作用力，比化學(xué)鍵的鍵能小1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，與范德華力數(shù)量級(jí)相同，但比范德華力明顯的強(qiáng)。 ③氫鍵具有方向性（X-H…Y盡可能在同一條直線(xiàn)上）和飽和性（一個(gè)X-H 只能和一個(gè)Y原子結(jié)合），但本質(zhì)上與共價(jià)鍵的方向性和飽和性不同。 （4）氫鍵的鍵長(zhǎng)：一般定義為A-H…B的長(zhǎng)度，而不是H…B的長(zhǎng)度。 （5）存在范圍：氫鍵不僅存在于分子間，有時(shí)也存在于分子內(nèi)。 （6）對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響： ①對(duì)物質(zhì)溶沸點(diǎn)的影響： I.存在分子間氫鍵的物質(zhì)，具有較高的熔、沸點(diǎn)。 II.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)，能形成分子內(nèi)氫鍵的，其熔、沸點(diǎn)比能形成分子間氫鍵的物質(zhì)的低。 ②對(duì)物質(zhì)溶解度的影響：溶質(zhì)與溶劑之間若能形成分子間氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度明顯的大。 注：化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) （四）溶解性 1、“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。 說(shuō)明：（1）“相似”指的是分子的極性相似 （2）這是一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，也會(huì)有不符合規(guī)律的例子，如CO、NO等極性分子均難溶于水，不少鹽類(lèi)(如AgCl、PbSO4、BaCO3等)也難溶于水，H2、N2難溶于水也難溶于苯等。 2、影響溶解度的因素 （1）內(nèi)因 ①如果溶劑和溶質(zhì)之間存在氫鍵，則溶質(zhì)在溶劑中的溶解度較大。 ②物質(zhì)自身的結(jié)構(gòu)。 ③溶質(zhì)與溶劑發(fā)生反應(yīng)可增大其溶解度。 （2）外因 ①溫度：一般地，溫度升高，固體物質(zhì)的溶解度增大，氣體物質(zhì)的溶解度減小。 ②壓強(qiáng)：一般地，壓強(qiáng)越大，氣體的溶解度越大。 注：I、影響固體溶解度的主要因素是溫度。常見(jiàn)物質(zhì)中，Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小。受熱易分解的物質(zhì)的溶解情況需考慮溫度因素。 II、影響氣體溶解度的主要因素是溫度和壓強(qiáng)。 （五）分子的手性 1、手性分子的成因 當(dāng)4個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接在同一個(gè)碳原子上時(shí)，這個(gè)碳原子是不對(duì)稱(chēng)原子。這種分子和它“在鏡中的像”不能重疊，因而表現(xiàn)為“手性”。手性分子中的不對(duì)稱(chēng)碳原子稱(chēng)為手性碳原子。 2、手性分子的判斷 有機(jī)物分子具有手性是由于其分子中含有手性碳原子。如果1個(gè)碳原子所連接的4個(gè)原子或基團(tuán)各不相同，那么該碳原子為手性碳原子，用*C來(lái)表示。如,R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基團(tuán)。所以，判斷一種有機(jī)物是否為手性分子，就看其含有的碳原子是否連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)。 例題1：第VA族元素的R原子與A原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子，其空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時(shí)，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于RCl5的說(shuō)法中正確的是（ ） A.每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) B.分子中5個(gè)R-C1鍵的鍵能完全相等 C.鍵角(C1-R-C1)有90°、120°、180°三種 D. RCl5受熱后會(huì)分解生成RCl3分子，RCl5和RCl3都是極性分子 【答案】C 【解析】RCl5分子中R原子形成5個(gè)σ鍵，則R的最外層電子數(shù)為10，A項(xiàng)錯(cuò)誤。鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，由題圖可知，5個(gè)R-C1鍵的鍵長(zhǎng)不完全相同，則其鍵能也不完全相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤。上下兩個(gè)頂點(diǎn)的C1原子與中心R原子形成的鍵角為180°，中間3個(gè)C1原子形成平面三角形， R原子位于三角形的中心，C1原子與R原子形成的鍵角為120°，頂點(diǎn)C1原子與R原子及平面三角形中的任一C1原子形成的鍵角為90°，故鍵角(C1-R-C1)有90°、120°、180°三種，C項(xiàng)正確。RCl5分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷中心重合，屬于非極性分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 例題2： 下列物質(zhì)中，酸性最強(qiáng)的是（ ） A.CH3ClCOOH B.CH2FCOOH C.CHF2COOH D.CHBr2COOH 【答案】C 【解析】電負(fù)性F>Cl>Br,則酸性最強(qiáng)的是CHF2COOH,答案為C。 例題3：有4個(gè)系列分別同族的物質(zhì)，101.3kPa時(shí)測(cè)定它們的沸點(diǎn)（單位：℃）如下表所示。 對(duì)應(yīng)表中內(nèi)容，下列敘述中正確的是（ ） A.系列①的a物質(zhì)中沒(méi)有離子鍵，只有共價(jià)鍵和范德華力 B.系列③中c物質(zhì)的沸點(diǎn)比HCl的高是因?yàn)閏中的共價(jià)鍵更牢固 C.系列②中b物質(zhì)的元素的原子序數(shù)應(yīng)為35，且該物質(zhì)常溫下為液態(tài) D.系列④中H2O沸點(diǎn)變化出現(xiàn)反常，是因?yàn)榉肿觾?nèi)有氫鍵的影響 【答案】C 【解析】系列①是稀有氣體，a是Ne,它沒(méi)有化學(xué)鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；系列③是鹵化氫，c是HF,它比HCl沸點(diǎn)高的原因是存在分子間氫鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；系列②是鹵素單質(zhì)，b是Br2,Br處于C1的下一周期，其原子序數(shù)為17+18=35，常溫下Br2是紅棕色液體，C項(xiàng)正確；系列④為VIA族元素形成的簡(jiǎn)單氫化物，H2O沸點(diǎn)反常是由于存在分子間氫鍵， D項(xiàng)錯(cuò)誤。 例題4：關(guān)于CS2、SO2、NH3三種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是（ ） A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于極性分子 B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子 C.CS2為非極性分子，所以在三種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低 D.NH3在水中溶解度很大，只是由于NH3分子有極性 【答案】B 【解析】A錯(cuò)，CS2是直線(xiàn)形的非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律推知，CS2難溶于水。B對(duì)，SO2和NH3均易溶于水，其原因有兩個(gè)：①二者都是極性分子，與水分子的極性相同；②二者都與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。C錯(cuò)，在題述三種物質(zhì)中，常溫下CS2呈液態(tài)，SO2、NH3都是氣體。D錯(cuò)，NH3在水中溶解度很大，一方面是NH3分子有極性，另一方面是NH3與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成NH3·H2O。 例題5：有一種有機(jī)物的鍵線(xiàn)式酷似牛，故稱(chēng)為牛式二烯炔醇。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（ ） A.牛式二烯炔醇的官能團(tuán)可以用紅外光譜測(cè)定 B.牛式二烯炔醇含有三個(gè)手性碳原子 C.1mol牛式二烯炔醇含有6molπ鍵 D.牛式二烯炔醇分子中C原子只存在sp和sp2雜化 【答案】D 【解析】紅外光譜可以測(cè)定官能團(tuán)，A項(xiàng)正確；牛式二烯炔醇含有3個(gè)手性碳原子，B項(xiàng)正確；1mol牛式二烯炔醇含有6molπ鍵，C項(xiàng)正確；牛式二烯炔醇分子中碳原子存在sp、sp2和sp3雜化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵成鍵原子的種類(lèi)不同種原子（電負(fù)性不同）同種原子（電負(fù)性相同）電子對(duì)是否偏移發(fā)生偏移不發(fā)生偏移成鍵原子的電性一個(gè)原子呈正電性(δ+)， 一個(gè)原子呈負(fù)電性（δ—）電中性示例 H2、O2、Cl2等 σ鍵π鍵成鍵示意圖(常見(jiàn)類(lèi)型)原子軌道重疊方式“頭碰頭”重疊“肩并肩”重疊對(duì)稱(chēng)類(lèi)型軸對(duì)稱(chēng)鏡面對(duì)稱(chēng)原子軌道重疊程度大小鍵的強(qiáng)度軌道重疊程度大，鍵的強(qiáng)度較大，鍵越牢固軌道重疊程度較小，鍵比較容易斷裂，不如σ鍵牢固活潑性不活潑活潑成鍵規(guī)律共價(jià)單鍵是σ鍵；共價(jià)雙鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，另一個(gè)鍵是π鍵；共價(jià)三鍵中一個(gè)鍵是σ鍵，另外兩個(gè)鍵是π鍵旋轉(zhuǎn)情況以形成σ鍵的兩個(gè)原子核的連線(xiàn)為軸，任意一個(gè)原子可以繞軸旋轉(zhuǎn)，并不破壞σ鍵的結(jié)構(gòu)以形成π鍵的兩個(gè)原子核的連線(xiàn)為軸，任意一個(gè)原子并不能單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，若單獨(dú)旋轉(zhuǎn)則會(huì)破壞π鍵的結(jié)構(gòu)存在情況能單獨(dú)存在，可存在于任何含共價(jià)鍵的分子或離子中不能單獨(dú)存在，必須與σ鍵共存，可存在于共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中聯(lián)系只有在形成σ鍵后，余下的p軌道才能形成π鍵實(shí)例 CH4、OH- N≡N中既含有σ鍵，又含有π鍵特征概念作用存在情況飽和性每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的飽和性決定了分子的組成。所有的共價(jià)鍵都具有飽和性方向性在形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊的越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固，因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成，所以共價(jià)鍵具有方向性方向性決定了分子的空間結(jié)構(gòu)。并不是所有共價(jià)鍵都具有方向性分子鍵角空間結(jié)構(gòu)CO2（O=C=O）180°直線(xiàn)形H2O（H-O）105°V形(或稱(chēng)角形)NH3（N-H）107°三角錐形CH4（C-H）109o28′正四面體形P4（P-P）60o正四面體形化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)名稱(chēng)CO2O=C=O180o直線(xiàn)型H2O105oV形化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)名稱(chēng)CH2O約120o平面三角形NH3107o三角錐形化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)名稱(chēng)CH4109o28′正四面體形a中心原子的價(jià)層電子數(shù)主族元素=最外層電子數(shù)陽(yáng)離子=中心原子的價(jià)層電子數(shù)-離子的電荷數(shù)陰離子=中心原子的價(jià)層電子數(shù)+︱離子的電荷數(shù)︱x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)H=1其他原子=8-該原子的價(jià)層電子數(shù)分子或離子中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱(chēng)空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)名稱(chēng)CO2、BeCl202直線(xiàn)形直線(xiàn)形CO32—、BF303平面三角形平面三角形SO2、PbCl21V形CH4、CCl404正四面體形正四面體形NH3、NF31四面體形三角錐形H2O、H2S2V形類(lèi)型形成過(guò)程夾角空間結(jié)構(gòu)sp3雜化軌道sp3雜化軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的109°28′正四面體形sp2雜化軌道sp2雜化軌道是由1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化而成的120°平面三角形sp雜化軌道sp雜化軌道是由1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化而成的180°直線(xiàn)形價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化軌道類(lèi)型2sp3sp24sp3雜化軌道間的夾角雜化軌道類(lèi)型109o28′sp3120osp2180osp分子或離子的空間結(jié)構(gòu)雜化軌道類(lèi)型正四面體形sp3平面三角形sp2直線(xiàn)形sp選項(xiàng)粒子空間結(jié)構(gòu)解釋A氨基負(fù)離子（NH2?）直線(xiàn)形N原子采用sp雜化B二氧化硫（SO2）V形S原子采用sp3雜化C碳酸根離子(CO32?)三角錐形C原子采用sp3雜化D乙炔(C2H2)直線(xiàn)形C原子采用sp雜化且C原子的價(jià)電子均參與成鍵化學(xué)式BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合價(jià)的絕對(duì)值3456234中心原子價(jià)層電子數(shù)3456656分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性①He:-268.8a:-249.5Ar:-185.8Kr:-151.7②F2:-187.0Cl2:-33.6b:58.7I2:184.0③c:19.4HC1:-84.0HBr:-67.0HI:-35.3④H2O:100.0H2S:-60.0d:-42.0H2Te:1.8

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