无机化学内容精要及习题第二章分子结构.docVIP

第二章 分子结构一、关键词1.离子键：阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。本质特点影响因素离子极化静电引力没有饱和性和方向性 离子半径、离子电荷离子极化会使无机化合物的溶解度、熔点、颜色等物理性质发生变化2.共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。 特点：饱和性、方向性 共价键 类型：键和键 参数:键长、键能、键角3.共价键理论现代价键理论: 阐明了共价键的本质杂化轨道理论: 解释了分子的空间构型4.晶体：原子、离子或分子按照一定的周期性，在空间排列形成在结晶过程中，形成具有一定规则的几何外形的固体。离子晶体：晶格微粒是阴、阳离子原子晶体：晶格微粒是原子分子晶体：晶格微粒是分子5.分子间作用力 范德华力：取向力、诱导力和色散力 氢键：分子间一种特殊的作用力，强于范德华力。二、学习感悟1.耐人寻味的化学键理论化学键理论回答了原子怎样形成分子（或晶体），以及分子为什么可以稳定存在等问题。使人类对原子结合成分子的方式、依据和规律方面的研究更加深入和系统。历史上曾出现过各种理论，经过一个多世纪的努力，逐渐形成了现代化学键理论。化学家对化学键的认识，从定性到定量，从简单到复杂，可以说是步步深入。今天认为分子轨道理论比较好，但也不是终极的理论，人们对事物的认识总是在不断进行探讨和发展之中。随着事物的发展、人类的发展、认识世界工具的改变，人们对事物本质的认识会更清楚，估计本世纪中叶化学键还会有新的突破。2.理论联系实际，化难为易 现代化学键理论不只对若干化学现象作解释，而已用于实践中。如寻找半导体材料、抗癌药物等方面起到了关键性作用。同时在90年代，现代价键理论进入了生命微观世界，从理论上认识酶、蛋白质、核酸等生命物质，从而进一步揭开生命的秘密。此外，近年来现代价键理论向动态发展，如化学反应进行中电子的变化情况，如何定量描述等。分子结构的内容是很抽象的知识，理解起来有一定的难度。了解前人在提出该理论时的意图和作用，认清楚事物的本质后，方能更好的理解。将抽象的概念具体化，是简单理解问题的关键。学习时重点放在理解、接受相关的基本概念。学会理论联系实际，让枯燥的微观世界成为现实中的实物。体会分子结构的理论知识带给我们无尽的享受。从而学中寻乐，达到受益匪浅的目的。三、难点辅导1.哪些原子轨道能进行杂化？根据鲍林原子轨道能级图，同一能级组内能量相近的原子轨道才能进行杂化。此外，所形成的分子的对称性对于参与杂化的轨道的选择同样会有影响。所以，不仅有s-p的杂化，也有s-p-d类型、d-s-p类型的杂化。如第八章的配位化合物，就有d2sp3和sp3d2的杂化，杂化的结果是为了形成具有一定对称性的分子结构，使分子的能量趋于更低。值得注意的是，物质的结构在前，杂化轨道理论在后。杂化轨道理论是一种经验理论，它是为了解释某些物质结构的几何构型而提出的。2.离子极化作用对化合物一些性质的影响。（1）熔点和沸点降低。例如，在BeCl2，MgCl2，CaCl2等化合物中，Be2离子半径最小，又是2电子构型，因此Be2有很大的极化能力，使Cl发生比较显著的变形，Be2和Cl之间的键有较显著的共价性。因此，BeCl2具有较低的熔、沸点。BeCl2、MgCl2、CaCl2的熔点依次为410、714、782。（2）水中溶解度降低。离子极化使离子键逐步向共价键过渡，根据“相似相溶”原理，离子极化的结果必然导致化合物在水中的溶解度低。（3）化合物的颜色加深。一般情况下，如果组成化合物的两种离子都是无色的，这种化合物也无色，如NaCl、KNO3；如果其中一种离子无色，则另一种离子的颜色就是该离子的颜色。例如K2CrO4呈黄色，黄色来自CrO离子。这是由于因为Cr与O的相互极化导致CrO产生黄色。3.为什么HF分子间氢键比H2O分子间氢键强，而HF比H2O的沸点低？由于氟原子半径比氧原子小，电负性大于氧，因此，HF分子间的FHF氢键比H2O分子间的OHO氢键要强得多。但是，一个水分子可以形成两个氢键，而每个氟化氢分子只能形成一个氢键，所以，H2O的沸点会高于HF的沸点。4.如何判断分子的极性？ （1）只含非极性键的分子，都是非极性分子。例如同种原子组成的双原子分子，X2、O2、N2等。 （2）以极性键结合而成的异核双原子分子，都是极性分子。例如HX、CO等。 （3）以极性键构成的多原子分子，空间构型为中心对称的分子，是非极性分子。如CO2、CS2等直线形分子；平面正三角形BF3、SO3等分子；CH4、CCl4正四面体分子等。 （4）以极性键构成的多原子分子，空间构型不对称为极性分子。如H2O、H2S、SO2等的V形分子；NH3、PCl3三角锥形分子等；非正四面体形的CH3Cl、CH2Cl2等分子。 （5）判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。四、补充习题（一）单项选择题1.下列分子采取sp3杂化方式成键的是（ ） A. BCl3 B. SiCl4 C. CO2 D. BeCl22.NH3分子中N原子可能采取的杂化是（ ）Asp B.sp2 C.sp3 D. dsp23.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子是( )A. CH4和Br2 B. NH3和H2O C .H2S和CCl4 D. CO2和HCl4.关于共价键,下列说法不正确的是( )A. 键和键都可以单独存在B.两个原子之间只能形成一个键C.两个原子之间能形成一个键和多个键D.杂化轨道既能形成键也能形成键5.下列化合物不含有氢键的是( )A.CH3OH B.CH2NH2 C.CH3F D.HCOOH6.下列分子中含有极性键的非极性分子的是（ ）A.H2O B.Cl2 C.NH3 D.CCl47.有机物CH3OH的沸点比CH3SH高，主要因为其存在（ ）A取向力 B诱导力 C色散力 D氢键8.下列说法中不正确的是（ ） A.共价化合物中不可能含有离子键B.有共价键的化合物，不一定是共价化合物C.离子化合物中可能存在共价键D.原子间以极性键结合的分子，一定是极性分子9.DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为（ ） A.化学变化 B.物理变化C.既有物理变化又有化学变化 D.是一种特殊的生物变化10.下列每组物质状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是（ ）A.食盐和蔗糖熔化 B.钠和硫熔化 C.碘和干冰升华 D.干冰和氧化钠熔化11.下列说法正确的是（ ） A.氢键只存在于分子之间，不存在于分子之内 B.组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大 C.NH3是极性分子极易溶于水，CH4是非极性分子难溶于水 D.冰溶化时只需破坏分子间的作用力12.下列物质性质变化规律与化学键强弱无关的是（ ）A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减小D.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点依次升高13.下列物质能做配位体的是（ ）A BNH3 CCH4 DBH314.下列分子中，极性最小的是（ ）AHCl BHI CHBr DHF15.下列说法不正确的是（ ）A离子化合物中可能存在共价键。 BHF出现沸点反常现象的原因是其分子间形成了氢键。 C含极性键的分子一定是极性分子 D由共价键组成的化合物称为共价化合物。（二）多项选择题1.下列化合物自身分子之间能形成氢键最弱的两个是( )A.NH3 B.苯酚 C.HF D.H2O E.甲酸2.下列化合物既有离子键也有共价键和配位键的是( )A.Ag(NH3)2Cl B.NH4OH C.H2O D.NaOH E.Al(OH)33.离子晶体具备的性质是（ ）A较高的熔点 B较好的延展性 C较好的水溶性D熔融时有较强的导电性 E.硬度大 4.下列物质中,分子间同时有色散力和取向力的是（ ）A. CH4 B. NH3 C. H2O D. HBr E.H25.下列各组化合物之间，同时存在诱导力、色散力的是（ ）A.C6H6和CCl4 B.N2和N2 C. CH3F和C2H6 D.O2和N2 E.H2O和C2H5OH6.下列分子属极性分子的是（ ） A.H2O B.CO2 C.BCl3 D.NH3 E. SO27.对于XOH型化合物，X是除H、O外的其他元素时，下列说法正确的是（ ）A.当X是活泼的金属时，它一定是强碱B.当X是非金属性很强的元素时，XOH一定是酸C.XOH的水溶液不能导电D.XOH的构型一定是直线形E. XOH的构型一定是V形8.属于化学键范畴的是（ ）A离子键 B共价键 C金属键 D氢键 E配位键9.下面物质中，含有极性健的是（ ）ACl2 BO2 CF2 DHF EHBr10.能与水产生氢键的物质有（ ） A. HF B. HCl