(全国通用版)2020版高考化学大一轮复习 第十一章 物质结构与性质 第2讲 分子结构与性质学案

2019年

第2讲 分子结构与性质

【2019·备考】

最新考纲：1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp、sp)。5.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空间结构。6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。7.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。

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考点一 共价键

(频数：★☆☆ 难度：★☆☆)

1．本质

共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2．特征

具有饱和性和方向性。 3．类型

分类依据 形成共价键的原 子轨道重叠方式 形成共价键的电子对是否偏移 σ键 π键 极性键 非极性键 单键 原子间共用电子对双键 的数目 三键

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。

类型 电子云“头碰头”重叠 电子云“肩并肩”重叠 共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移 原子间有一对共用电子对 原子间有两对共用电子对 原子间有三对共用电子对 2019年

4．键参数 (1)概念

(2)键参数对分子性质的影响

①键能越大，键长越短，分子越稳定。

②

5．等电子原理

(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。

(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。

(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO2与SO2，CO3、NO3与SO3，PO4、SO4与ClO4，氮苯)等。

－2－－3－2－－

与B3N3H6(硼

1．(RJ选修3·P344改编)已知N—N、NＦN和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C、C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34。下列说法正确的是( ) A．σ键一定比π键稳定 B．N2较易发生加成

C．乙烯、乙炔较易发生加成 D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定

解析 N≡N，NＦN中π键比σ键稳定，难发生加成，C=C、C≡C中π键比σ键弱，较易发生加成。 答案 C

2．(溯源题)(2016·全国课标Ⅰ)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双

键

或

叁

键

。

从

原

子

结

构

角

度

分

析

，

原

因

是

________________________________________________________________

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_______________________________________________________________。

答案 Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键

探源：本考题源于教材RJ选修3 P29“科学探究”，考查的是能否形成共价键是由电负性决定的；共价键成单键是σ键，双键其中有一个σ键，一个π键，共价三键有一个σ键和两个π键。

题组一 化学键的分类

1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4

(1)只存在非极性键的分子是________；既存在非极性键又存在极性键的分子是________；只存在极性键的分子是________(填序号，下同)。

(2)只存在单键的分子是________，存在三键的分子是________，只存在双键的分子是________，既存在单键又存在双键的分子是________。

(3)只存在σ键的分子是________，既存在σ键又存在π键的分子是________。 (4)不存在化学键的是________。

(5)既存在离子键又存在极性键的是________；既存在离子键又存在非极性键的是________。 答案 (1)② ⑤⑩ ①③⑨ (2)①③⑤

② ⑨ ⑩ (3)①③⑤ ②⑨⑩ (4)⑧ (5)⑥⑦ ④

2．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是________(填序号，下同)；既有σ键，又有π键的是________；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。

答案 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ 【归纳总结】

1．在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。

2．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；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。

3．通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 题组二 键能、键长、键角的应用

2019年

3．NH3分子的立体构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是( ) A．NH3分子是极性分子

B．分子内3个N—H键的键长相等，键角相等

C．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107° D．NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°

解析 A项，NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形；B项，三条N—H键键能与键长分别相同，键角相等仍有可能为正三角形；D项与事实不符。 答案 C

4．已知键能、键长部分数据如下表：

(1)下列推断正确的是________(填字母，下同)。 A．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI B．氧化性：I2＞Br2＞Cl2 C．沸点：H2O＞NH3

D．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF (2)下列有关推断正确的是________。

A．同种元素形成的共价键，稳定性：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．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强

(3)在HX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；H2O在常温下为液态，NH3在常温下为气态，则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，