人教高中化学选修3第二章分子结构知识点填空带练习.docx
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人教高中化学选修3第二章分子结构知识点填空带练习
第二章分子结构与性质
班级_________姓名__________
【知识网络】
一、共价键
1.概念:
__________________________________叫共价键。
2.本质:
____________________________________。
3.特点:
按共价键理论可知,一个原子只能与一定数目的原子结合形成分子,这说明共价键具有________性。
在多原子的分子中键角一定,这说明共价键具有________性。
4.分类
(1)σ键
①形成:
由成键原子的s原子轨道或p原子轨道“________”重叠而成。
②类型:
形成σ键的能级可以是____与____、____与____、____与____。
所以σ键分为三类,分别是________σ键、________σ键、________σ键。
③特征:
以形成化学键的两原子核的________为轴做旋转操作,共价键电子云的图形________,这种特征称为__________。
σ键的强度________。
(2)π键
①形成:
由两个原子的p原子轨道“__________”重叠形成。
②特征:
π键的电子云具有____________性,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由____________构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为________。
π键________旋转,一般不如σ键________,较易________。
5.判断是σ键或是π键的规律
共价________是σ键;共价_______中一个是σ键,另一个是π键;共价_______中一个是σ键,另两个是π键。
二、键参数
1.键能
(1)定义:
键能是指____________形成________mol化学键释放的________能量。
(2)键能与共价键的稳定性之间的关系:
化学键的键能越大,化学键________,越不容易______________。
2.键长
(1)定义:
键长是指形成共价键的两个原子之间的________,因此____________决定化学键的键长,____________越小,共价键的键长越短。
(2)键长与共价键的稳定性之间的关系:
共价键的键长越短,往往键能________,3.键角
定义:
是指________________________。
在多原子分子中键角是一定的,这表明共价键具有________性,因此键角决定着共价分子的__________。
三、等电子原理
1.等电子原理是指__________相同、________________相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质(主要是物理性质)是________的。
2.仅第二周期元素组成的共价分子中,为等电子体的是:
_____________________________、_____________________________。
四、形形色色的分子
1.三原子分子
分子
电子式
结构式
键角
立体结构
CO2
H2O
2.四原子分子
分子
电子式
结构式
键角
立体结构
CH2O
NH3
107°
P4
(白磷)
3.五原子分子
CH4、CCl4的立体结构是________________,键角是____________。
五、价层电子对互斥理论
1.价层电子对互斥理论
分子中的价层电子对(包括________和________________________)由于________作用,而趋向尽可能彼此远离以减小________,分子尽可能采取对称的空间构型。
电子对之间的夹角越大,排斥力________。
2.利用价层电子对互斥理论判断分子空间构型
(1)、计算价层电子对数
价层电子对数:
分子中的中心原子上的电子对。
包括__________和_____________。
①键电子对由分子式确定。
等于与中心原子结合的原子数。
如H2O分子中心原子O有______________对键电子对,NH3分子中心原子N有_______对键电子对。
②中心原子上孤对电子对(即中心原子未成键电子对)确定方法
中心原子上孤对电子数=
a为_________________________,x为__________________________________;
b为______________________________。
氢为1,其他原子等于_______________________
例:
SO2中心原子为____________;a=_________;x=___________;b=_________;中心原子上孤对电子数_______________。
如为阳离子,a为中心原子价电子数__________离子电荷数;如阴离子,a为中心原子价电子数___________离子电荷(绝对值)。
练习:
填写下表
分子式离子
中心原子
a
x
b
中心原子孤对电子对数
SO3
PCl3
NH4+
CO32-
(2)、确定价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
价层电子数
VSEPR模型
2对
3对
4对
(3)确定分子立体构型——略去中心原子上的孤对电子空间位置即得到分子立体构型
六、杂化轨道
1.概念:
在外界条件影响下,原子内部能量________的原子轨道__________的过程叫做原子轨道的杂化,重新组合后形成的新原子轨道,叫做________________,简称___。
2.要点:
(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);
(2)杂化前后原子轨道数目不变:
参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向,在成键时更有利于轨道间的重叠;
(3)为使相互间排斥力最小,杂化轨道在空间取最大夹角分布,且不同的杂化轨道伸展方向不同;
3.杂化轨道的形成过程
sp杂化:
1个轨道与1个轨道进行的杂化,形成2个杂化轨道。
两个轨道间的夹角为,呈形
sp2杂化:
个s轨道与个p轨道进行的杂化,形成个sp2杂化轨道。
每两个轨道间的夹角为,呈形
sp3杂化:
个s轨道与个p轨道进行的杂化,形成个sp3杂化轨道。
每两个轨道间的夹角为:
空间构型为:
4.杂化类型判断:
代表物
杂化轨道数
杂化轨道类型
CO2
CH2O
CH4
SO
NH3
H2O
七、配位键
1.概念
[Cu(H2O)4]2+读做________________,呈________色。
在此离子中铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供____________给铜离子,铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的,这类特殊的________键称为配位键。
2.表示
配位键可以用A→B来表示,其中A是________孤电子对的原子,叫做电子给予体;B是________电子的原子,叫做电子接受体。
3.形成条件
配位键的形成条件是:
(1)一方____________,
(2)一方____________。
十、配位化合物
1.配位化合物
通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以________结合形成的化合物称为配位化合物。
2.各组成名称
[Cu(H2O)4]2+中Cu2+称为____________,H2O称为________,4称为____________。
十一、与配位键有关的几个重要反应
1.完成下列反应
(1)Cu2++2NH3·H2O===________________。
少量氨水
(2)Cu(OH)2+4NH3·H2O===________________________________。
氨水过量
2.向氯化铁溶液中加入一滴硫氰化钾溶液,现象为______________。
离子方程式为_________________________。
3.氨气与盐酸反应的离子方程式为__________________________________,铵根离子中的化学键类型是________________________,立体构型是________________。
氮原子的杂化方式是________________。
4.AgCl+2NH3·H2O===______________________。
5.AgNO3+NH3·H2O===________________,少量氨水
AgOH+2NH3·H2O===________________________________________。
氨水过量
十二、键的极性(只有共价键可以讨论键的极性!
!
!
)
1.极性键与非极性键的概念
非极性键:
极性键
2.极性键与非极性键的判断方法:
(1)、非极性键:
(2)、极性键:
十三、分子的极性(只有分子晶体可以讨论分子的极性!
!
!
)
1、极性分子与非极性分子的概念
极性分子:
非极性分子:
2.分子极性的判断方法
第一类:
全部由非极性键组成的分子一般是非极性分子。
P4、C60、S8C70、B12
第二类:
对于ABn型分子极性判别方法
1.双原子分子
由非极性键组成的双原子分子一定是分子。
由极性键组成的双原子分子一定是分子。
结论:
对于双原子分子,分子的极性与键的极性一致。
2.多原子分子
空间结构对称的,(,,)则为非极性分子,
如:
CO2CH4BF3
空间结构不对称的,(,,)则是极性分子。
如:
NH3H2O
十四、范德华力及其对物质性质的影响
1.含义
范德华力是________之间普遍存在的相互作用力,它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。
2.特征
(1)范德华力约比化学键键能____1~2个数量级。
(2)无________性和________性。
3.影响因素
(1)分子的极性越大,范德华力________。
(2)结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力________。
4.对物质性质的影响
范德华力主要影响物质的________性质,如熔点、沸点;化学键主要影响物质的________性质。
范德华力越大,物质熔、沸点________。
思考 CO2和CS2结构和组成相似,常温下CO2是气体、CS2是液体的原因是:
_______。
十五、氢键及其对物质性质的影响
1.概念
氢键是一种______________。
它是由已经与____________很强的原子(如N、F、O)形成共价键的____________与另一个分子中或同一分子中____________很强的原子之间的作用力。
2.表示方法
氢键通常用________表示,其中A、B为____、____、____中的一种,“—”表示____________,“…”表示形成的________。
3.特征
(1)氢键不属于化学键,是一种分子间作用力。
氢键键能较小,约为________的十分之几,但比___________强。
(2)氢键具有一定的________性和________性。
4.类型
氢键—
5.氢键对物质性质的影响
(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将________;当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将________。
(2)氢键也影响物质的________。
6.水中的氢键对水的性质的影响
(1)水分子间形成氢键,________了水分子间的作用力,使水的熔、沸点比同主族元素中H2S的熔、沸点________。
(2)氢键与水分子的性质
①水结冰时,体积________,密度________。
②接近沸点时形成“缔合”分子水蒸气的相对分子质量比用化学式H2O计算出来的相对分子质量_________。
7.卤族元素氢化物中存在氢键的是________,氧族元素氢化物中存在氢键的是________,氮族元素氢化物中存在氢键的是________。
十六、溶解性
1.“相似相溶”规律
非极性溶质一般能溶于________溶剂,极性溶质一般能溶于________溶剂。
2.影响物质溶解性的因素
(1)外界因素主要有________、________等。
(2)从分子结构的角度有相似相溶规律。
(3)如果溶质与溶剂之间能形成________,则溶解度增大,且________作用力越大,溶解度越大。
(4)溶质与水发生反应时可______其溶解度,如SO2与H2O反应生成H2SO3,NH3与H2O反应生成NH3·H2O等。
(5)相似相溶原理还适用于__________________的相似性,如CH3CH2OH中的____________与H2O中的____________相似,乙醇能与H2O互溶,而CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大,其中的-OH跟水分子中的-OH相似的因素小得多,因而戊醇在水中的溶解度明显减小。
十七、手性
1.手性异构体
具有完全相同的________和____________的一对分子,如同__________________互为________,却在三维空间里____________,互称手性异构体。
2.手性分子
有________________的分子叫做手性分子。
3.手性碳原子及手性分子的判断
(1)手性碳原子:
与其相连的四个原子或原子团均各不相同则为手性碳原子,否则不是。
(2)手性分子
方法一:
其实物与其镜像不能完全重合(即不具有对称中心和对称面),则是,否则不是。
方法二:
只含有一个手性碳原子,则是手性分子,含多个手性碳原子的有机物不一定是手性分子。
十八、无机含氧酸分子的酸性
1.无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子之所以能显示酸性,是因为其分子中含有-OH,而-OH上的________在水分子的作用下能够解离出________而显示一定的酸性。
2.无机含氧酸酸性的比较
无机含氧酸的通式可写成______________________,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越________,导致R—O—H中O的电子向________偏移的程度越大,在水分子的作用下越____电离出H+,酸性越____。
如酸性:
等。
3.规律
(1)、对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高其含氧酸的酸性。
HClO____HClO2____HClO3____HClO4,HNO2____HNO3,H2SO3____H2SO4
(2)、非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性。
HClO4____H2SO4
类型一:
共价键及其类型—δ键和π键
题1、下列说法正确的是( )A、含有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键
答案解析:
B 离子化合物一定有离子键,可以有共价键;共价化合物只能有共价键。
由共价键形成的分子,可以是化合物,也可以是单质;共价键与离子键的区别是成键原子电负性的差值,金属与非金属原子间也可以形成共价键,如AlCl3。
总结升华:
共价键指原子间通过共用电子对形成的化学键,实质就是成键原子电子云的重叠,可以用三个键参数来描述共价键。
根据重叠方式的不同,可分为δ和π键,两种键的牢固程度不同,π键易断裂。
【变式1】下列说法中正确的是( )
A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成δ键 B、p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C、s和p轨道以“头碰头”重叠可形成δ键D、共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
【答案】C 以“头碰头”重叠的,重叠程度大,键牢固,形成δ键;以“肩并肩”重叠的,重叠程度较小,较易断裂,形成π键。
类型二:
分子的空间构型
题2:
下列说法正确的是( ) A、CHCl3是三角锥形 B、如果AB2分子是V形,其中心原子A可能为sp2杂化 C、二氧化硅为sp杂化,是非极性分子 D、NH4+是平面四边形结构
思路点拨:
本题考查常见分子空间构型、杂化方式、分子极性的判断。
答案解析:
B CHCl3是四面体形;二氧化硅不能称作分子;NH4+是正四面体形总结升华:
记忆常见分子(或离子)的空间构型、杂化方式。
理解判断分子(或离子)的空间构型、杂化方式、分子极性的方法。
【变式2】已知AB3易溶于有机溶剂,不溶于水,则下列说法正确的是( )
A、AB3是非极性分子 B、A原子p能级中无空轨道
C、A原子为sp3杂化 D、AB3为三角锥形结构
【答案】A 解析:
因AB3不溶于水,根据相似相溶原理判断,AB3是非极性分子,所以,其结构应为平面三角形对称结构,而不是三角锥形;杂化方式为sp2杂化;成键方式应该是A原子的p轨道与B原子成键,所以A原子的p能级有空轨道。
类型三:
键的极性与分子的极性
题3、下列说法不正确的是( )
A、由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子 B、含极性键构成的分子全是极性分子C、离子化合物中可能含极性键, D、离子化合物中可能含非极性键
思路点拨:
本题考查分子的极性与键的极性的关系、键的极性与化合物的关系。
答案解析:
B 极性键构成的分子不一定是极性分子,如CO2。
总结升华:
共价键分为极性共价键和非极性共价键,按照成键原子是否相同来区分。
而分子极性的判断要看分子的空间构型、看其正电中心和负电中心是否重合。
【变式3】下列物质是含有极性键的非极性分子的是( )
A、O3 B、CH3Cl C、CS2 D、Na2O2 【答案】C
类型四:
分子极性的应用
题4、下列物质不溶于水的是( ) A、氨气 B、氯化钠 C、乙醇 D、BF3
思路点拨:
相似相溶原理的应用,本题主要考查极性分子与非极性分子的判断。
答案解析:
因为水是极性分子,只有D选项为非极性分子,其空间构型是平面三角形,,根据相似相溶原理可判断是否相溶。
总结升华:
影响物质溶解性的原因有很多,相似相溶原理是其中之一。
物质的溶解性还与氢键有关,溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好;物质的溶解性还与分子结构的相似性有关。
【变式4】下列化合物中含3个“手性碳原子”的是( )
【答案】C
类型五:
物质熔沸点的比较
题5、下列物质熔、沸点与氢键有关的是( )
A、NaCl B、SiO2 C、H2O D、HBr
思路点拨:
本题考查对氢键知识的了解,首先应该判断分子中是否有氢键。
答案解析:
含有氢键的物质其分子中有电负性极强的原子(一般指氮、氧、氟),四个选项中,只有H2O分子间存在氢键。
总结升华:
不同类型物质的熔沸点高低的决定因素不同,像NaCl的熔沸点与离子键强弱有关;SiO2的熔沸点与共价键有关;H2O、HBr的熔沸点高低与分子间作用力有关。
某些含有氢键的物质,由于氢键的存在不但影响了熔沸点,还影响其他一些性质,如溶解性、密度等。
【变式5】下列说法正确的是( )
A、HBr的熔沸点高于HF B、乙醇由于含氢键所以易溶于水
C、氢键是一种分子间作用力 D、影响物质熔沸点的因素是温度
【答案】C 解析:
A错误,HF分子间存在氢键,熔沸点高;B错误,乙醇易溶于水,可用“相似相溶原理”解释;D错误,不同物质熔沸点的影响因素是不一样的,像HF、HBr、CO2等和分子间作用力有关,SiO2和键能有关。
分子结构与性质全章测评
【成果测评】基础达标(A卷)
1、能与氢原子形成含有最强极性键的原子是( )
A、F B、Cl C、I D、Br
2、共价键都有键能之说,键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量。
如H—H键的键能是436KJ/mol,是指1molH2分子变成2molH原子需要吸收436KJ的能量。
你认为下列分子中的共价键能量最大的是( ) A、HF B、HCl C、HBr D、HI
3、关于氢键,下列说法正确的是( )
A、每一个水分子内含有两个氢键 B、冰和水中都存在氢键
C、DNA中的碱基互补配对是通过氢键实现的D、水是一种稳定的化合物,是由于氢键所致
4、当干冰熔化或气化时,下列各项中发生变化的是( )
A、分子内化学键 B、分子间距离 C、分子构型 D、分子间作用力
5、下列微粒中,含有孤对电子的是( )
A、SiH4 B、CH4 C、H2O D、NH4+
6、下列说法中不正确的是:
A、化学键可分为离子键、共价键、极性键、非极性键四类
B、共价键可分为极性键和非极性键两类
C、共价键可分为σ键和π键两类
D、共价键可分为单键、双键和叁键三类
7、下列物质的杂化方式不是sp3杂化的是( )A、CO2 B、CH4 C、NH3 D、H2O
8、下列物质中,难溶于CCl4的是( )
A、碘单质 B、水 C、苯 D、甲烷
9、下列说法中正确的是( )
A、分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B、失电子难的原子获得电子的能力一定强
C、在化学反应中,某元素由化合态变为游离态,该元素被还原
D、电子层结构相同的不同离子,其半径随核电荷数增多而减小
10、下列不属于配合物的是( )
A、[Cu(H2O)4]SO4·H2O B、[Ag(NH3)2]OHC、KAl(SO4)2·12H2O D、Na[Al(OH)4]
11、下列不是等电子体的是( )
A、N2O和CO2 B、O3和NO2- C、CH4和NH4+ D、OH-和NH2-
12、下列分子或离子中不能跟质子结合的是( )
A、NH3 B、H2O C、Ca2+ D、NH4+
13、用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流,细流发生偏转的是 ( )
A、苯 B、二硫化碳 C、氯水 D、四氯化碳
14、下列物质的分子中,π键最多的是( )A、N2 B、Cl2 C、CO2D、SO3
15、下列化学式中,能真实表示物质的分子组成的是( )
A、CuSO4 B、CS2 C、Ar D、CsCl
16下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是 ( )
A、CO2 H2S B、C2H4 CH4 C、C60 C2H4 D、NH3 HCl
17、“神舟六号”飞船成功发射,实现了中华民族的飞天梦想。
运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外,还有另一种液态氮氢化合物。
已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为_________________。
(2)若该物质与液态双氧水恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的气态物质,写出该反应的化学方程式___________________________________。
(3)N
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