高中化学选修三-第二章-分子结构与性质-讲义及习题.含答案

高中化学选修课三第二章分子结构与性质一、共价键1.共价键的性质和特征共价键的本质是在原子之间形成一个共同的电子对，其特征是饱和性和方向性。2.共价键的类型(1)根据成键原子间共有电子对的数量，它们分为单键、双键和三键。(2)根据公共电子对是否移动，分为极性键和非极性键。(3)根据原子轨道的重叠模式，可将其分为键和键，键的电子云具有轴对称性，键的电子云具有镜像对称性。3.关键参数(1)键能：气态基态原子形成的1摩尔化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。(2)键长：形成共价键的两个原子之间的核距离。键长越短，共价键越稳定。(3)键角：两个以上原子分子中两个共价键之间的角度。键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定。4.等电子原理具有相同原子总数和相同价电子总数的分子具有相似的化学键特征，并且它们的许多性质相似。第二，分子的空间构型1.分子构型和杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子结合时，原子的价电子轨道相互混合，形成与原始轨道数量和能量相同的杂化轨道。杂化轨道的数量不同，轨道之间的夹角也不同，导致分子的空间形状不同。分子构型混合轨道理论桥接岔路型混合轨道数混合轨道之间的角度空间配置例子sp2180线性类型BeCl2sp23120平面三角形BF3sp34 10928 规则四面体形状甲烷2.分子构型和价壳层电子对排斥理论价壳层电子对排斥理论解释了价电子对的空间构型，而分子空间构型是指键合电子对的空间构型，不包括孤对。(1)当中心原子没有孤对时，两者的构型是相同的；(2)当中心原子有孤对时，两者的构型不一致。分子构型价壳层电子对排斥理论电子对数债券对数孤对数电子对空间构型分子空间构型例子220线性类型线性类型BeCl2330三角三角BF3321v形SnBr2440四面体四面体甲烷431标准高温圆锥NH3422v形H2O3.配位化合物(1)配位键、极性键和非极性键的比较共价键非极性键极性键配位键本质相邻原子之间通过共享电子对的相互作用(电子云的重叠)粘合条件(元素类型)成键原子具有相同的获得和失去电子的能力(相同的非金属)成键原子获得和失去电子的能力差别不大(通常指不同的非金属)一个成键原子有一个孤电子对(配体)，另一个有一个空轨道(中心离子)特征具有方向性和饱和度表示法H-H氯化氢存在单质H2、共价化合物H2O2、离子化合物Na2O2等。共价化合物盐酸、离子化合物氢氧化钠等离子化合物氯化铵等(2)配位化合物定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。(2)组成：如银(NH3)2OH，中心离子为银，配体为NH3，配位数为2。第三，分子的性质1.分子间作用力的比较范德瓦尔斯力氢键共价键概念相互作用力，也称为分子间力，通常存在于物质分子之间。在另一个分子中，一个氢原子与一个电负性强的原子形成共价键，另一个原子与一个电负性强的原子之间的力原子间通过共享电子对的相互作用。作用粒子分子或原子(稀有气体)氢原子、氟、氮、氧原子(分子内、分子间)原子特征没有方向性，没有饱和度定向和饱和定向和饱和强度比较共价键和氢键的范德华力影响强度的因素(1)随着分子极性的增加而增加(1)影响物质的物理性质，如熔点和溶解度(2)组成和结构相似的物质的熔点随着相对分子质量的增加而增加。分子间氢键的存在增加了物质的熔点和它们在水中的溶解度。(1)影响分子稳定性(2)共价键能量越大，分子稳定性越强2.分子的极性(1)极性分子：正负中心不重合的分子。(2)非极性分子：正负中心重合的分子。溶解度(1)“相似溶解度”规则：非极性溶质通常可溶于非极性溶剂，而极性溶质通常可溶于极性溶剂。如果有氢键，溶剂和溶质之间的氢键力越大，溶解度越好。(2)“相似相溶”也适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显降低。4.手性一对具有相同组成和原子排列的分子，如左手和右手，是彼此的镜像，不能在三维空间重叠的现象。5.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可以写成(HO)mROn。如果成酸元素R相同，则n的值越大，R的正电荷越高，这导致R-O-H中O的电子转移到R。H在水分子的作用下越容易电离，酸性越强，例如hclo hclo 2 hclo 3 Br2 I2 B . Br2 Cl2 I2 C . Br2 I2 Cl2(4)1摩尔H2在足够的F2中比在Cl2中放热更多。分析键能越高，共价键越稳定，因此表格显示h-h是最稳定的，并且问题中的数据和键能与反应热之间的关系显示：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)H=436.0 kJ MoL-1+242.7 kJ MoL-1-2431.8 kJ MoL-1=-184.9 kJ MoL-1，H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)H=436.0 kJ MoL-1+193.7 kJ MoL-1-2366 kJ MoL-1=-102.3 kJ MoL-1，H2(g此外，与H2反应释放的相对热量也可以基于F2、Cl2、Br2、I2的活性来确定。答案(1)H-H(2 1)H-H(2)184.9(3)A(4 4)11.现有的原子序数小于20的六种元素，A、B、C、D、E和F，它们的原子序数依次增加。众所周知，元素B是地壳中最丰富的元素。元素A和元素C的价电子数相同，元素B和元素D的价电子数也相同，元素A和元素C的核外电子数之和是元素B和元素D的核内质子数之和；三种元素C、D和E的基态原子具有相同数量的电子层，并且E原子的P轨道上的电子数量比D原子多一个。在这六种元素的基态原子中，氟原子的电子层数最多，与甲属于同一个主族。请回答以下问题：(1)由碳和碳形成化合物的过程以电子方式表示。(2)写出基态F原子的核外电子排列公式。(3)写下电子类型(4)由A、B和C形成的化合物中化学键的类型如下。据分析可知，元素B是地壳中最丰富的元素，然后元素B是氧。如果乙和丁的价电子数相同，那么丁就是硫元素；如果元素B和元素D的原子核中的质子之和是24，也就是12，并且元素A和元素C的价电子数是相同的，并且元素A和元素C的核外电子数之和是元素B和元素D的原子核中的质子之和，那么元素A是氢，元素C是钠；三个元素C、D和E的基态原子具有相同数量的电子层，并且如果E原子的P轨道中的电子数量比D原子的P轨道中的多一个，则E是氯元素；在这六种元素的基态原子中，如果F原子有最多的电子层，并且和A原子在同一个主族中，那么F原子就是钾元素。答案(1)(2)1s22s22p63s23p64s1 (3)HH不含(4)离子键或共价键12.下表中的数据是破坏1摩尔物质中化学键所消耗的能量(kJ):物质质量Cl2Br2I2氯化氢HBr你好氘能量(千焦)243193151431366298436根据上述数据回答问题(1)至(5)。(1)下列物质本身具有的最低能量是()。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2(2)在下列氢化物中，最稳定的是()。A.氯化氢、溴化氢、一氧化碳(3)反应X2H2=2Hx(X代表氯、溴、碘)是吸热的还是放热的？_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(4)在相同条件下，X2(X代表氯、溴和碘)分别与氢反应。当其他物质的氢被消耗掉时，释放或吸收的热量最多。(5)如果表格中没有数据，你能正确回答问题(4)吗？基础是什么？_ _ _ _ _ _