分子结构与性质知识归纳VIP

1、分子结构与性质知识归纳一.共价键1.共价键的本质及特征：共价键的本质是在原子之间形成 ，其特征是具有 和 性。2.共价键的类型按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键； 按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键； 按原子轨道的重叠方式分为键和键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。注意键由S轨道或p轨道“头碰头”重叠而成，有s-s型，s_p型和p_p型，键的强度较大，其中s-s型不具有方向性；键由两个p轨道“肩并肩”重叠形成，键的电子云具有镜像对称性，不可以旋转，不如键牢固，较易断裂。3.键参数键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳

2、定。键长：形成共价键的两个原子之间的平均核间距，键长越短，键能越大，共价键越稳定。键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定（注意F-F、O=O键长小但键能也小的原因）4.等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，空间构型相同。二.分子的立体构型1分子构型与杂化轨道理论 当原子成键时，原子内部能量相近的价电子轨道相互混杂，形成一组与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。杂化轨道只能容纳孤电子对和键电子对。杂化轨道类型有sp、sp2、

3、sp3等。判断杂化方式只需找出判断对象的孤电子对数和键电子对数，就是其杂化轨道数。杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp BeCl2sp2 BF3sp3 CH42分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致，要考虑共用电子对的斥力小于孤电子对；当原子结合几个原子时其键电子对数就是几，孤电子对数=（中心原子价电子数-结合原子所能接受电子数×结合原子的个数）/2。价电子对=键电子对数+孤电子对数；

4、若所判断微粒为离子时，阳离子减去其所带电荷数，阴离子则加上所带电荷数。电子对数成键对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例2 BeCl23 BF3 SnBr24 CH4 NH3 H2O3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较配位化合物定义：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。组成：如Ag(NH3)2OH，中心离子为Ag+，配体为NH3，配位数为2。形成配合物对物质性质的改变颜色的改变，如Cu2+水分子和氨分子形成的配离子；溶解度的改变，如AgCl形成Ag(NH3)2+。配合物的组成 一般中心离子的配位数为2、4、6.内界较稳定，在溶液中一般不电

5、离。三.分子的性质1.分子间作用力的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用的力，又称分子间作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力原子间通过共用电子对所形成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)原子特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键氢键范德华力影响强度的因素 随着分子极性和相对分子质量的增大而增大组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能

6、越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高。分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，分子内则反之。影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强2分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合，键的极性向量和不为零的分子(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合，键的极性向量和为零的分子。判断方法：中心原子化合价法和合力为零法。极性分子可以含有非极性键，非极性分子可以含有极性键。3溶解性外界条件：温度、压强等；(2)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶

7、剂若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好；“相似相溶”还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减小；若溶质和溶剂间能够形成氢键，则溶解度增大；与溶剂发生反应也可以使溶解度增大。4手性:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。5无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大（一般n2时为强酸），R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H+，酸性越强（即非羟基氧个数越多酸性越强），如HClOHClO2HClO3HClO4.注意特例H

8、3PO3中有一个非羟基氧，要点透析类型一：化学键与分子构型例1、A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。(1)C的原子的价电子排布式为_。(2)在B的单质分子中存在_个 键，_个_键。(3)已知B的气态氢化物很容易与H+结合，B原子与H+间形成的键叫_，形成的离子的立体构型为_，其中B原子采取的杂化方式是_。(4)在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是_(写分子式)，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：_。类型二：微粒间作用力及对物质性

9、质的影响短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中属于极性分子的是_(填序号)(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_.(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为_、_.DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性(4) BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_ (填化学式)(5)A

10、、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：_ (填化学式)高考真题 1.（2011·安徽高考）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的（如图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°，下列有关的说法正确的是( )A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面C.该物质既有氧化性又有还原性D.15.2g该物质含有6.02×个原子2.（2011·海南高考）下列分子中，属于非极性的是（ ）ASO2 BBeCl2 CBBr3 DCOCl23.（2010山东卷）

11、下列说法正确的是（）A形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力BHF、HCL、HBr、HI的热稳定性和还原性从左到右依次减弱C第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强D元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果4.（2010江苏卷）13已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是（ ） （双选）A元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态B一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发

12、生反应C工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D化合物AE与CE古有相同类型的化学键5.（09北京卷12）由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如在右图转化关系（部分生成物和反应条件略去）下列推断不正确的是（ ）A若X是，C为含极性键的非极性分子，则A一定是氯气，且D和E不反应B若A是单质，B和D的反应是，则E一定能还原C若D为CO，C能和E反应，则A一定为，其电子式是D若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐6.（2011·福建高考）氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：基态氮原子的价电子排布式是_ _。C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_

13、 _。肼（N2H4）分子可视为NH3 分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。NH3 分子的空间构型是_ _；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是： 若该反应中有4mol NH键断裂，则形成的键有_mol。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在 （填标号） a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被

14、该有机化合物识别的是_（填标号）。a.CF4 b. CH4 c. NH4+ d.H2O7.（2011·山东高考） 氧是地壳中含量最多的元素。（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为 个.（2）H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。（3）H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为 。(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为agcm-3,表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为 Cm3。8.（2010福建卷）（1）中国古代四大发明之一黑火药，它的爆炸反应为（已配平）除S

15、外，上列元素的电负性从大到小依次为 。在生成物中，A的晶体类型为 ，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 。已知与结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为 。（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子（价电子）排布为 ，的未成对电子数是 。（3）在的水溶液中，一定条件下存在组成为（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H），可发生离子交换反应：交换出来的经中和滴定，即可求出x和n,确定配离子的组成。 将含00015 mol 的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的需浓度为01200 mol

16、3;L-1 NaOH溶液2500 ml,该配离子的化学式为 。模拟演练1.(2011·沈阳模拟)(1)CH3+、CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是_ _。A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得B.它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化C.CH3-与NH3、H3O+互为等电子体，几何构型均为三角锥形D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面E.两个CH3或一个CH3+和一个CH3-结合均可得到CH3CH3(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。指出锌在周期表中的位置：第_周期，第_族，属于_区。葡萄糖酸锌CH2OH(CHOH)4COO

17、2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式_ _；葡萄糖分子中碳原子杂化方式有_。Zn2+能与NH3形成配离子Zn(NH3)42+。配位体NH3分子属于_(填“极性分子”或“非极性分子”)；在Zn(NH3)42+中，Zn2+位于正四面体中心，NH3位于正四面体的顶点，试在左下图中表示出Zn(NH3)42+中Zn2+与N之间的化学键。右上图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为_ _。2.(2011·厦门模拟)A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大。A的基态原子中没有成对电子；B的基态原子中电子

18、占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图(D的氢化物沸点最高)；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：(1)写出F元素基态原子的核外电子排布式_ _；(2)B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是_ _(用元素符号表示)；(3)有关上述元素的下列说法，正确的是_(填序号)；CA3沸点高于BA4，主要是因为前者相对分子质量较大配合物Ni(BD)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)4属于离子晶体C的氢化物的中心原子采取sp2杂化F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强比G的原子序数少

19、1的元素第一电离能高于G(4)CA3分子的空间构型为_，1 mol B2A4分子中含有_个键；(5)ED是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高，其原因是_ _。3.（2011·福建质检）硼酸能够吸收中子，屏蔽核辐射。硼酸晶体具有层状结构，每一层结构如右图所示。硼酸晶体属于_ _(填“离子晶体”、“分子晶体”或“原子晶体”），B元素的电负性_元素（填“>”或“<”）。硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是_ _ 。硼酸晶体中，微粒间的作用力类型有 _。 硼酸是一元弱酸，呈酸性的机理是：硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH_以配位键结合形成Y-离

20、子，导致溶液中C(H+) >c(OH-)。Y-的结构简式是_ _；硼酸与水作用时，每生成一个Y-,断裂_个键。三氟化硼（BF3)水解生成硼酸和氟硼酸（HBF4)，BF4-的空间结构与CH4相似。BF4-和BF3中的硼氟键的键长如下表所示：从表中数据可以看出，BF3中硼氟键的键长比BF4-中硼氟键的键长短，原因可能是_ 。4.（2011·银川一中模拟）微粒A、B、C为分子，D和F为阳离子，E为阴离子，它们都含有l0个电子；B溶于A后所得的物质可电离出D和E；C是重要的化石能源。将A、B和含F离子的物质混合后可得D和一种白色沉淀。G3+离子与Ar原子的电子层结构相同。请回答：基态G

21、原子的外围电子排布式是 。在A、B、C这三种分子中，属于非极性分子的有 (写化学式)。下列有关B的说法中正确的是 。(填字母) a在配合物中可作为配体 b该分子的稳定性与氢键有关 c分子中各原子最外层均为8e-的稳定结构 d含1 molB的液体中有3mol氢键 根据等电子体原理，D离子的空间构型是 ，其中心原子轨道的杂化类型是 。 构成C的中心原子可以形成多种单质，其中有一种为空间网状结构，右图立方体中心的“”表示该晶体中的一个原子，请在该立方体的顶点上用“”表示出与之紧邻的原子。 光谱证实F与烧碱溶液反应有NaF(OH)4生成，则NaF(OH)4中不存在 。(填字母) a金属键 b离子键 c

22、非极性键 d极性键 f配位键 g键 h键 答案 共用电子对 饱和性 方向 杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28正四面体形CH4电子对数成键对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O例1、答案(1)2s22p4(2)12(3)配位键正四面体sp3(4)CH4只有CH4分子间不能形成氢键，其他三种分子间均形成氢键【解析】 根据题给信息，A为短周期元素

23、，其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不是最大的，而沸点最高，说明A的氢化物可形成氢键，故A可能是N、O、F中的一种，则A、B、C、D为第二周期元素，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，则B为N，C的电负性介于A、B之间，则C为O，A为F；D与B相邻则为碳。点评 单键只有键，双键中有一个键和一个键，三键中含有一个键和两个键。单键可以旋转，双键和三键不能旋转。变式题则是从等电子体角度考查。例2、【解析】 由题给条件可知：A是H，B是C，C是O，D是Si，E是Cl.(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子(2)C的氢化物为

24、H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4> CCl4> CH4.(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为：HClO4> HClO3> HClO2>HClO.【答案】(1)(2)

25、 H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于 (4) SiCl4> CCl4> CH4(5) HClO4> HClO3> HClO2>HClO高考真题1、【答案】选C。【解析】 解答本题时应与熟悉的NH3的空间结构对比。选项具体分析结论A分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键错误B的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形错误C该分子的中心元素N呈3价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性正确D因为1个分子含有10个原子，15.2g该物质，即0.1mol含有6.02×1023个原子错误2、【答案】选B、C。【解析】

26、 首先判断出分子的构型，然后根据结构是否对称判断分子的极性。SO2是V形分子，其结构不高度对称，为极性分子；BeCl2的结构式为ClBeCl，是直线形分子，结构对称，为非极性分子；BBr3是平面正三角形分子，结构对称，为非极性分子；COCl2的结构式为ClCl，其结构不高度对称，为极性分子。、答案D【解析】 离子键是阴阳离子通过静电作用形成的，静电作用包括静电吸引和静电排斥，故A错；因同驻足元素从上到下的非金属性减弱，故HF、HCL、HBr、HI的热稳定性依次减弱，但HF、HCL、HBr、HI的还原性依次增强，故B错；根据元素的非金属性越强，其对应的最高价汉阳算得酸性越强，C错因为没有指明是最

27、高价含氧酸；元素周期律的根本原因是元素原子核外电子排布的周期性变化，D正确。、【答案】BC【解析】 本题主要考查的原子结构与元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为Na元素、D为Al元素、E为Cl元素，A项，由C、N元素组成的化合物，在常温下，一般形成的原子晶体，呈固态；B项，其对应的最高价氧化物对应的水化物为NaOH和Al(OH)3,能反应；C项，对于Na、Al、Cl2的制备，在工业上都采用电解的方法；D项，化合物AE和NCl3，为分子晶体，只有共价键，化合物CE为NaCl,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，本题选C项。5、【答案】A6、解答本题要明确如下三点

28、：（1）肼与氨气的结构相似；（2）氢键的形成条件和存在；（3）结构式的书写方法及键和键个数的判断方法。【解析】（1）氮原子的最外层有5个电子，其价电子排布式为2s22p3。（3）NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3不等性杂化，其分子的空间构型为三角锥形；氨基（NH2）中氮原子的杂化方式也为sp3不等性杂化，其分子的空间构型为V形。N2H4的结构为H2NNH2，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为sp3不等性杂化。1个N2H4分子含有4个NH键，有4mol NH键断裂同时生成1.5mol N2，N2的结构式为NN，含1个键和2个键，所以会形成3mol 键；N2H6SO4和（NH4）2SO4都

29、是离子晶体，N2H62+和SO42之间存在离子键，N2H62+中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO42中S和O之间形成共价键，不含范德华力。（4）H原子连接电负性大，半径小有孤电子对的N、O、F原子时，能够形成氢键，所以CF4和CH4不能形成氢键，由图2可知，4个氮原子处于正四面体的顶点形成4个氢键，需要4个氢原子，所以NH4+能够被该有机化合物识别。【答案】（1）2s22p3 （2）NOC（3）三角锥形 sp3 3 d （ 4）c7、【解析】 注意氢键也是一种分子间作用力。（1）氧元素为8号元素，核外电子排布为1S22S22P4。P能级上有三个轨道4个电子

30、，依据洪特规则，电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，因此有两个未成对的电子。（2）O-H键氢键分子间的范德华力。 O-H键为化学键，化学键的键能一般大于氢键， 氢键大于分子间的范德华力。可以形成分子间氢键，则形成分子内氢键，分子间氢键导致分子间作用力增强。（3）SP3 杂化。因为孤电子对和孤电子对的排斥力大于孤电子对和成键电子的排斥力，水分子中有两对孤电子对，排斥力较大，水合氢离子中只有一对孤对电子，排斥力较小，所以H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大。（4）因为CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构。所以一个晶胞中有四个钙离子和四个氧离子，根据M(CaO)=56 g

31、/mol，则一个CaO的质量m（CaO）=56/NA g。V(CaO晶胞)=质量/密度 =4× m（CaO）/ag·cm-3=224/a NA. cm3【答案】（1）2（2）O-H键 氢键 范德华力 形成分子间氢键，而形成分子内氢键，分子间氢键使分子间作用力增强（3）sp3 H2O中O原子有两对孤电子对，排斥作用力较大， H3O+中O原子只有一对孤电子对，排斥力较小（4）224/a NA.8、【解析】 （1）钾为活泼金属，电负性比较小；在同周期在同周期，非金属性逐渐增强，电负性也逐渐增大 K2S是离子化合物，属于离子晶体，产物中含有极性共价键的分子为，其空间构型为直线型，中新源自轨道杂化类型为sp；中与结构相同，含有三个键，一个键和两个键；另外和之间形成一个键，所以分子中键和键数目之比为2：2，即为1：1.（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，应该都属于第族元素，原子序数T比Q多2，可以确定T为Ni，Q为Fe，所以T的基态原子外围电子（价电子）排布为，即Fe2+的未成对电子数是4.（3）中和生成的需要浓度为0.1200m