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文档简介
专题09物质结构与性质重难点辨析
;目录
I
I第一部分易错点剖析
i9易错典题。避错攻略。举一反三
:易错点1不能正确运用核外电子排布原理
|易错点2不能比较第一电离能和电负性大小
:易错点3不能正确区分共价键类型
|易错点4不能正确分析分子的性质
|易错点5不会判断原子的杂化轨道类型
|易错点6不能推测微粒的立体构型
!易错点7不能区分晶体类型及特点
I
!易错点8不能正确进行晶体有关计算
!
i
!第二部分易错题闯关
i
01易错点剖析
易错点1不能正确运用核外电子排布原理
9易错典题
【例1】(2025•山东卷,6,2分)第70号元素镣(Yb)的基态原子价电子排布式为4p46s2。下列说法正确
的是()
A.的中子数与质子数之差为104B.;;Yb与*Yb是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有1。个d电子D.Yb位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】A项,中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;B项,同位
素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;C项,根据构造原理可知,Yb的电子排
布为[Xe]4046s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;D项,根据Yb的价电子排布式可
知,其有6s轨道,说明其有6个电子层笫6周期,其位于,Yb且属于翎系元素,锢系元素位于第6周
期,D正确;故选D。
【错因分析】
中学化学中核外电子排布原理的易错点主要集中在以下:
(1)概念理解误区
能层与能级混淆:误认为同一能层电子能量相同,实际能级(如s、p、d、f)能量存在差异。
稳定结构误判:最外层电子数少于4个不一定是金属(如氢原子);稳定结构不一定是8电子(如氢原子
为2电子)。
过渡元素特殊性:忽略能级交错(如4s轨道能量低于3d)及洪特规则特例(如Cr、Cu的排方)。
(2)书写规则错误
62
排布式顺序:d轨道填充时需将(n-l)d写在ns前(如Fe:Is22s22P63s23P63d4s)0
排布图规范:违反泡利原理(同•轨道自旋方向相同);违反洪特规则(未优先分占不同轨道)。
。避错攻略
【方法总结】
原子结构示意图一电子排布式一轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
【知识链接】
1.原子核外电子排布三原理
能量最低原子核外电子尽可能占有能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,这样使整个原子处于最
原理低的能量状态。
泡利原理1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相反。
电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道,且自旋方向相同。
洪特规则
特例:若S、P、d轨道上全空(P。、d°、的、半满(p3、d\f7)或全满(p6、d2f,4),则结构较稳定!
2.基态原子核核外电子排布式的表示方法
①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如
K:Is22s22P63s23P64sl
电子排布式
②为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应
稀有气体的元素符号外加方括号表示,例如K:[Ar]4sl
每个方框或圆圈代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。
轨道表示式如基态硫原子的轨道表示式为:叵]|jUt!
Is2s2p3s3p
以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语
表示方法FeFe2+Fe3+
原子(或离子)结构示意图支UM28142涉〃
电子排布式[Ar]3d64s2[Ar]3d6[Ar]3d$
外围电子排布式(价电子排布式)3d64s2——
轨道表示式[Ar]JH.IL[Ar]tlUltb_LfAr|[t|tltJ±t
3d4s3d3d
由于能级交错•,3d轨道的能量比4s轨道的能量高,排电子时是先排4s轨道再排3d轨道,而失电
特别提醒
子时,却先失4s坑道上的电子!
。举一反三
【变式M]下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是()
选项电子排布式或轨道表示式评价
Is2s2p
AN原子的轨道表示式:f"J"错误;违反洪特规则
B。原子的轨道表示式:向向叵向二|错误;违反泡利不相容原理
CK原子的电子排布式:Is22s22P63s23P63(p错误;违反能量最低原理
DBr•的电子排布式:[Ar]3cP。4s24P6错误:违反能量最低原理
【答案】C
【解析】A项,相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,A不符合题意;B
项,电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,B不符合题意;C项,K原子的电子排布式;
Is22s22P63s23P64sI违反能量最低原理,C符合题意;D项,Br■的电子排布式:[Ar]3d1。4s24P6,正确,评
价错误,D不符合题意;故选C。
【变式1・2】(2025•浙江省五校高三联考)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。
请回答:
(1)基态F原子核外电子的空间运动状态有种。下列属于氯原子激发态且能量较低的是o
(填标号)
a.Is22s22P63s23P°b.Is^lp^s,Sp6c.Is22s22P63s23P33d?d.1s22s22p03s23p
【答案】⑴5b
【解析】(1)F的原子序数为9,其基态原子的电子排布式为Is22s22p*原子轨道数为5,所以其核外电
子的空间运动状态有5种。基态C1原子核外电子排布为Is22s22P63s23P5:a项,Is22s22P63s23P6核外有18
个电子,不是氯原子;b项,Is22s22P63sl3P6,基态氯原子3s能级上的1个电子跃迁到3P能级上,属于氯
原子的激发态;c项,Is22s22P63s23P33d2,基态氯原子3P能级上的2个电子跃迁到3d能级上,属于氯原子
的激发态,且能量高于Is22s22P63513P6:d项,Is22s22P63s23P3核外有15个电子,不是氯原子;故选b。
易错点2不能比较第一电离能和电负性大小
9易错典题
【例2】(2023•北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是()
A.F-F键的键能小于C1-Q键的键能
B.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D.气态就化氢中存在(HFX,而气态氯化氢中是HCI分子
【答案】A
【解析】A项,F原子半径小,电子云密度大,两个原子间的斥力较强,F-F键不稳定,因此F-F键的
键能小于CLC1键的键能,与电负性无关,A符合题意;B项,氟的电负性大于氯的电负性。F-C键的极性
大于Q-C键的极性,使F3C—的极性大于。3C—的极性,导致三氟乙酸的瘦基中的羟基极性更大,更容
易电离出氢离子,酸性更强,B不符合题意;C项,氟的电负性大于氯的电负性,F-H键的极性大于C1-H
键的极性,导致HF分子极性强于HC1,C不符合题意;D项,氨的甩负性大于氯的电负性,与氟原子相
连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键,因此气态氟化氢中存在(HF)2,D不符合题意;故选A。
【错因分析】
与元素金属性、非金属性变化规律并不完全一致,如同一周期,随原子序数的递增,元素金属性减
弱,非金属性增强,第一电离能增大,但金属性Mg>AL本来第一电离能应该是Al>Mg,但实际是
Mg>Al,非金属性NvO,但第一电离能N>0°
9避错攻略
【方法总结】
同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大
递变性
同主族从上到下,第一电离能有逐渐减小的趋势。
电离能①判断元素金属性的强弱:电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱
应用②判断元素的化合价:如果某元素的。十DX”则该元素的常见化合价为+〃,如钠元素
/2»/1,所以钠元素的化合价为+1
电负性递变性同周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大
同一主族从上到下,元素电负性呈现减小的趋势
①判断金属性怀非金属性强弱:金属的电负性通常小于1.8
应用②判断元素在化合物中的价态:电负性大者显负价
③判断化学键类型:两元素的电负性差值大于1.7为离子键
【知识链接】
4.电离能及其应用
(1)电离能的变化规律
①同周期从左到右(IA族TO族),第一电离能呈增大的趋势。但第11人族0*/甲。)和第\匚4族(m2叩3),
因为p轨道处于全空或半充满状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的第mA族或第VIA
族元素,如第一电离能:Mg>Al>P>So
②逐级电离能逐渐增大&</2<……),同能层的变化不大,但不同能层的差别很大(突变)。如Na:/,«
h..I9<<I10<I110
(2)电离能的应用
①判断兀素金属性的强弱:一般来说,电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价:根据逐级电离能确定最外层电子数和各层电子数。
5.电负性及其应用
(1)电负性变化规律
在周期表中,元素电负性从左到右逐渐增大,从上往下逐渐减小。
(2)电负性的三个主要应用
①确定元素类型:一般来说,电负性大于L8的为非金属元素;电负性小于1.8的为金属元素。
②确定化学键类型:一般来说,两成键元素电负性差值大于1.7时易形成离子键;两成键元素电负性差
值小于1.7时易形成共价键。
③判断化合物中元素价态正负:一般来说,电负性大的元素呈现负价,电负性小的元素呈现正价。
9举一反三
【变式2・1】(2025•江苏宿迁高三模拟预测)四羟基合铝酸钠([NaAl(OH)J与过最CO?反应可制得
A1(OH)3O下列说法正确的是()
A.第一电离能:L(H)〈L(Na)B.电负性:X(H)<X(C)
C.沸点:H2O<CH4D.碱性:NaOH<A1(OH)3
【答案】B
【解析】A项,第一电离能指气态基态原子失去第一个电子所需的能量,H比Na的半径小,Na更易
失去电子,故第一电离能:L(H)>L(Na),A错误;B项,电负性反映了原子吸引电子的能力,CH4中C
显负价而H显正价,C的电负性更大,B正确;C项,水分子间能形成氢键,甲烷分子间不能,所以H2O
的沸点高于CPUC错误;D项,NaOH为强碱,A1(OH)3碱性弱且显两性,D错误;故选R.
【变式2・2】(2025•江苏南通三模)一种用于烧制陶瓷的黏土中含ALSiqKOH),、CaMg(CO,)2>
MgSO4等物质。下列说法正确的是()
A.岗子半径:r(Na,)>r(Af,)>r(O2-)B.电负性:Z(O)>x(C)>/(Si)
C.熔点:SO2>SiO2>CO2D.第一电离能:L(Si)>L(Al)>L(Mg)
【答案】B
【解析】A项,Na\AltO?-为电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,则离子半径顺
序为r(O2)>r(Na+)>r(Al"),A错误:B项,同主族元素电负性从左到右依次增强,同主族元素从上到
下电负性逐渐减弱,则电负性:x(O)>X(C)>Z(Si),B正确;C项,SQ属于共价晶体,SO2和C02属
于分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越强,熔点越高,则熔点:SiO2>SO2>CO2,C错误;D项,
第•电离从左到右依次增大,但第IIA、VA族元素为充满、半充满结构比较稳定,第•电离能大于相邻
主族元素,则第一电离能:L(Si)>[(Mg)>L(Al),D错误;故选B。
易错点3不能正确区分共价键类型
9易错典题
【例3】人们为了营养肌肤,往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇),已
知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中,正确的是()
A.分子中只含有极性键B.分子中只含有非极性键
C.分子中既含有o键又含有兀键D.分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】D
【解析】在甘油分子中,碳原子之间、碳原子与氧原子、碳京子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共
价单键,故分子中只含有。键,C错误;分子中含有极性键(C—H键、O—H键)又含有非极性键(C—C),因
此A、B错误,DIE确。
【错因分析】
(1)混淆。键和兀键的形成方式
误以为所有共价键都是。键,或认为双键、三键中只有兀键。
原因:。键是“头碰头”重叠,兀键是“肩并肩”重叠。双键中有一个。键和一个冗键,三键口有一个。键
和两个冗键。
例子:C02分子中C=o双键包含一个o键和一个兀键,但学生可能只注意到兀键。
(2)忽视共价键的饱和性和方向性
认为共价键可以无限形成,或忽略分子立体结构。
原因:共价键的饱和性指原子形成共价键的数量有限,方向性指原子轨道需沿电子云概率最大方向重
叠。
(3)误判共价键的极性
认为非金属元素间一定形成丰极性键,或忽略电负性差的影响。
原因:共价键的极性取决于成键原子电负性差。电负性差越大,键的极性越强。
(4)忽略共价键的存在范围
认为共价键只存在于非金属单质或共价化合物中。
原因:部分离子化合物(如NaOH、NILQ)中也存在共价键。
9避错攻略
【方法总结】
G键和兀键的判断方法
共价单键为。键,双键中有一个。键和一个兀键,三键中有一个。键和两个兀键。但注意配位键也属
于。键,如1mol[Cu(NH3)4F+中所含。键数目为16NA。
(3)大71键
①定义:大兀键一般是三个或更多个原子间形成的,是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的兀
键。
②表达式n>m代表参与形成大兀键的原子数,〃代表参与形成大兀键的电子数。
③示例:X/、略CH2-CH—CH—CH2、nl;NO§、.;SO2、用;03、m;co]、n,。
【知识链接】共价健的类型
分类形成共价键的形成共价键的原子间
依据原子轨道重叠方式电子对是否偏移共用电子对的数目
。键n键极性键非极性键单键双键三键
电子云电子云“肩原子间有原子间有原子间有
类型共用电子对共用电子对
“头碰头”重叠并肩''重叠一对共用两对共用三对共用
发生偏移不发生偏移
s—ss—pp-pP-P电子对电子对电子对
实例HHC1ChNHC1hHC1CH三CH
22CH2=
CH2
。键和兀键判断:①。键稳定,兀锡!活泼;②共价单键是。键;③共价双键中有一个3键和一个兀键;
提醒
④共价三键中有一个c键和两个n献
。键和兀键的识别和计算
键线式呈现的结构,不能忽略省去的碳氢键
含有苯环的结构,不能忽略苯环中的碳氢键
G键和兀键的识别
1mol苯分子中含有o键的物质的量为12molo乙块分子中o键和兀键的数目之比是
3:2。HCOONa中。键和冗键的数目之比是3:1
由内界与外界组成的配合物:内界和外界之间一般存在离子键,如[CU(NH3)4]SO4中,
配合物中的O键和[CU(NH3),]2+与SOF之间是离子键,内界与外界中均含有o键。1mol[CU(NH3)4]SO4中
7T键(一般,配位键含有。键的物质的量为20mol
是。键)无外界的配合物,直接计算内界中的。健数目。1mol[Fe(CO)5]中含有。键的物质的量
为10mol,兀键的物质的量为10mol
。举一反三
【变式3・1】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关十常见分子中6键、兀键的判断止确的是()
A.C?2-与O?2+结构相似,1molO2”中含有的兀键数目为2.
B.CO与N2结构相似,CO分子中o键与兀键数FI之比为2:1
C.CN-与N2结构相似,CH2;CHCN分子中。键与兀键数目之比为1:1
D.已知反应N2()4(1)+2N2H4。)=3N2(g)+4H2O⑴,若该反应中有4moiN—H键断裂,则形成的兀键数
FI为6NA
【答案】A
【解析】C22-与02?-结构相似,所以一个02"中含有一个三键,因此ImoKV.中含有2必个兀键,A正
确;CO与N2结构相似,则一个CO分子中含有一个三键,分子中o键与兀键数目之比为1:2,B错误;
CN,与Nz结构相似,1个CH2=CHCN分子中含有一个C=C键和一个ON键,因此1个CH2=CHCN分子中
含有6个。键和3个冗键,。键与兀健的数目之比为2:1,C错误;若该反应中有4moiN-H键断裂,即
1molN2H4参与反应,则生成1.5molN2,N2中含有N三N键,故形成瓦键的数目是3NA,D错误。
【变式3・2】6.(2024•福建卷,6,4分)我国科学家预测了稳定的氮单质分子NH结构如图)。设NA为
阿伏加德罗常数的值。下列说法曾送的是()
(所有原子共平面)
A.l.OmolNs的o键电子数为16NA
B.l.Omog的(价层)孤电子对数为7NA
C.LOmoM的sp?杂化N原子数为6NA
D.112.0gN8完全分解,产生的N2分子数为4moi
【答案】B
【解析】A项,1个Ns分子中有8个。键,每个。键含有2个电子,共16个电子,l.OmolNs的。键
4
3二N
电子数为16NA,A正确:B项,N8分子中所有原子共面可知72/N51个Ns分子1-6处
y/N
6
的6个N原子采取sp2杂化,7、8两处N原子采取sp杂化,其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一
对孤电子对即1个Ns分子有6对孤电子对,LOmolNs的(价层)孤电子对数为6NA,B错误;C项,Ns分子
中所有原子共面可知N*1个Ns分子有6个N原子采取sp2杂化,1.OinolNs的sp2
112g,,
杂化N原子数为6NA,C正确;D项,U2.0gN8为1k―;=含有8moiN,根据氮原子守恒,
112g/mol
LOmolNs完全分解产生4m0IN2,D正确;故选B。
易错点4不能正确分析分子的性质
9易错典题
【例4】(2025•江西卷,2,3分)下列说法正确的是()
+
A.犍长:CO>CO2B.沸点:HI>HC1C.键能:0?>N2D.键角:NH4>NOy
【答案】B
【解析】A项,CO中C原子和O原子通过三键相连,CO?中C原子和O原子通过双键相连,三键的
键长小于双键,则键长:COVCQ,A错误;B项,HI分子量大于HC1,范德华力更强,沸点更高,则沸
点:B正确;C项,Nz中存在氮氮三键,02中存在氧氧双键,三键的键能比双键大,则键能:
5-1-4x1
O2<N2,C错误;D项,NH/中心N原子价层电子对数为4+——-——=4,N原子为sp3杂化,NCh-中心
N原子价层电子对数为3+5+11X2=3,N原子为sp?杂化,则键角:NH4+<NOV,D错误:故选B。
【错因分析】
分子与原子区别:误认为分子比原子大(实际取决于具体物质)或分子能保持物理性质(实际仅保持化学
性质)。
分子运动与间隙:错误认为固体分子静止(实际仍在振动)或混合后分子体积变小(实际是分子间隙变化)。
化学键与性质:混淆氢键(影响物理性质)与化学键(决定化学稳定性)的作用。
9避错攻略
【方法总结】
区分分子与原子:明确分子是保持物质化学性质的最小微粒,原子是化学变化中的最小微粒。例如,
水分子320)由氢原子和氧原子构成,但水的化学性质由水分子决定。
理解分子运动与间隔:固体分子仍在振动,液体分于间距可改变(如热胀冷缩),气体分于间距最大。
辨析化学键类型:共价键(如出O)决定分子稳定性,离子键(如NaCl)影响晶体性质,氢键(如HF)影响
物理性质(沸点、溶解度)。
【知识链接】
1.键的极性与分子极性的关系
类型实例两个键之间的夹角键的极性分子的极性空间构型
—非极性键非极性分子直线型
x2H2、N2
XYIICKNO—极性键极性分子直线型
极性键非极性分子直线型
82、CS2180°
极性键极性分子三角形
XY2(X2Y)SO2120°
形
H2O、H2S104.5°极性键极性分子V
极性键非极性分子平面三角形
BF3120°
XYJ
NH3107.3°极性键非极性分子三角锥形
极性键非极性分子正四面体
XY4CH4、CCh109.5°
2.分子的溶解性
①''相似相溶''的规律: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剂。若能形成氢
键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
②“相似相溶''还适用于分子垢构的相似性,如乙醇和水互溶(C2H50H和H2O中的羟基相近),而戊醇在
水中的溶解度明显减小。
③“相似相溶''规律可用于解释一些物质溶解现象,如H。(极性分子)易溶于比0(极性溶剂),可做喷泉
实蛤:苯(非极性溶剂)可萃取水(极性溶剂)中的浪(非极性分子)。
3.分子的手性
①手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间
里不能重登的现象。
②手性分子:具有手性异构体的分子。
③手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分
OHO
子,如
CH(-CHCOH
*
4.无机含氧酸分子的酸性
对于同一种元素的无机含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式
写成(HO),”RO“,R相同时,〃值越大,R的正电性越高,R—O—H中的氧原子的电子就会越向R偏移,在
水分子的作用下,就越容易电离出H+,酸性也就越强。如H2s03可写成(HO)2sO,〃=1;H2s04可写成(HO)2sCh.
n=2o所以酸性:H2s04>H2s03,同理,酸性:HNO3>HNO2,HC1O4>HC1O3>HCIO2>HC1OO
9举一反三
【变式4・1】(2025•广西卷,5,3分)阅读材料:硅胶可由原硅酸(HjSiOQ脱水缩合制得,如图。硅胶添
加无水CO02,呈蓝色;吸水后,因CO02转化为配合物[CO(H2O)4C12],2H2。而呈粉红色。
HO
xSi-00\
I)。v°T
x
HsOf-0'OHJn
下列有关结构与性质或应用之间的因果关系错误的是()
选项结构性质或应用
A原硅酸分子中含有多个-0H可脱水制成硅胶
B硅胶与H?O形成分子间氢键烘干失水后可再用
C无水CoCL中存在离子键CoCb易溶于水
D配合物中CP与出0、C1•配位可使硅胶变色
【答案】c
【解析】A项,原硅酸含多个-OH,可通过分子间脱水缩合形成硅胶(Si-0-Si键),因果关系正确,A
不符合题意;B项,硅胶表面的-OH可与H2。形成分子间氢键,烘干后氢键断裂失水可再用,因果关系正
确,B不符合题意:C项,存在离子键的化合物不一定易溶于水(如BaSOQ,CoCb易溶于水是因其晶格能
小干水合能,马“存在离子键”无必然因果关系,C符合题意:D项,C02+与H?O、。-配位形成的配合物与
无水CoCb颜色不同,可以通过改变配体的种类,使硅胶变色,因果关系正确,D不符合题意;故选C。
【变式4・2】(2024.浙江省6月选考)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。
RO-^-OHRO-I-OHRO-^-OHRO-C-SH
HAHBHCHD
图2
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(-O-H…OH?),按照氢键由强到弱对三种酸排序,请
说明理由。
②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由。
【答案】(3)①HC>HB>HA0、S、Sc的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得
HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强
②S的原子半径大于0的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于0—H键,同
时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C的水解能力大于D,碱性
NaONaD
【解析】⑶①O、s、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟
基的极性逐渐增大,从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;②HC、HD钠盐的碱
性NaONaD,说明酸性HCVHD,原因是:S的原子半径大于0的原子半径,S—H键的键长大于O—H
键,S—H键的键能小于0—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD
>HC.C的水解能力大于D,钠盐的碱性NaONaD。
易错点5不会判断原子的杂化轨道类型
9易错典题
【例5】(2025•广西卷,4,3分)阅读材料:硅胶可由原硅酸(H4SiO4)脱水缩合制得,如图,硅胶添加
无水CoCL,呈蓝色;吸水后,因CoCb转化为配合物[Co(H2O)CL]・2H2O而呈粉红色。
下列说法正确的是()
A.C1-的电子式为・C1:B.5927co的中子数为27
C.硅胶中O采取sp2杂化D.SiO产的空间结构为正四面体
【答案】D
【解析】A项,0-核外含有18个电子,电子式应为A错误:B项,5927co的中子数=质量
••
数•质子数=59-27:32,B错误;C项,硅胶中0与Si形成Si-0旋,0原子形成2个单键,且含有2对孤
对电子,0的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,C错误;D项,SiOG-中Si的价层电子对数为
4+4-4x2
4+一广=4,且不含孤电子对,空间结构为正四面体,D正价;故选D。
【错因分析】
中学化学中判断杂化轨道类型易错的原因主要有:
(1)概念理解不深入:对杂化轨道理论的核心概念(如杂化轨道只能形成o键或容纳孤电子对)理解不透
彻,导致误认为杂化轨道可形成兀键。例如,Sp3杂化轨道成键时若存在孤电子对,分子构型可能为三角锥
形或V形,而非正四面体。
(2)方法应用不熟练:未能灵活运用多种判断方法(如空间构型、价层电子对数、等电子原理等),导致在
复杂分子中判断失误。例如,SO2分子中S原子为sp2杂化,但分子构型为V形,易误判为sp3杂化。
(3)忽略孤电子对的影响:未考虑孤电子对成键电子对的排斥作用,导致键角判断错误。例如,N七分
子中N原子为sp3杂化,但因存在孤电子对,键角小于109。281
(4)混淆杂化类型与分子构型:将杂化类型与分子空间构型直接等同,忽略孤电子对的影响。例如,sp3
杂化轨道成键时,若存在孤电子对,分子构型可能为三角锥形(如NH3)或V形(如H2O)O
(5)计算错误:在计算价层电子对数时,未正确区分o键电子对和孤电子对,或忽略五键电子对不计入
价层电子对数。
9避错攻略
【方法总结】
判断分子中心原子的杂化类型方法
①根据杂化凯道的空间分布构型判断
a.若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子发生sp3杂化。
b.若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生sp2杂化。
C.若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp杂化。
②根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109°28\则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,
则分子的中心原子发生sp?杂化;若杂化轨道之间的夹角为180。,则分子的中心原子发生sp杂化。
③根据等电子原理进行判断
如CCh是直线形分子,CNS\N3与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp
杂化。
④根据中心原子的价层电子对数判断
如中心原子的价层电子对数为4,是sp,杂化,为3是sp?杂化,为2是sp杂化。
⑤根据分子或离子中有无H键及兀键数目判断
如没有几健为sp3杂化,含一个冗键为sp2杂化,含两个冗健为sp杂化。
【知识链接】
判断杂化轨道类型其实有套路可循,核心就三点:看空间构型、算价层电子对数、结合成键情况。
(1)根据空间构型快速判断
分子长啥样,杂化类型基本就定了:
直线形(如CO2、c2H2):sp杂化,键角180%
平面三角形(如BF3、C6H6):sp2杂化,键角120%
正四面体(如CH4、CC14);sp3杂化,键角109.5。。
三角锥形(如NH3)或V形(如H2O):通常也是sp3杂化,但键角会因孤电子对压缩而变小。
(2)用价层电子对数(VSEPR)计算
这是最普适的方法,分三步走:
算价层电子对数:
公式:n二(中心原子价电子数+配位原子提供的电子数xm)-2o
注意:卤素、H提供1个电子,O族不提供;离子要减去电荷数。
对号入座:
2对Tsp杂化(如BeCl2)
3对一spa杂化(如S03)
+
4对一sp?杂化(如NH4)
5对一>sp3d杂化(如PClg)
6对一sp3d2杂化(如SF6)
(3)结合成键情况辅助判断
sp杂化:形成1个三键(如N,)或2个双键(如CO2)。
2
sp杂化:形成1个双键+2个单键(如BF3)或3个。键(如C6H6)O
3
sp杂化:形成4个单键(如CH4)或3个单键+1对孤电子(如NH3)。
(4)避开这些易错点
别忽略孤电子对:它会影响键角,比如H20的键角不是109.5。而是104.5%
别混淆杂化与构型:sp3杂化不•定是正四面体,也可能是三角锥(NH3)或V形出20)。
别算错价层电子:注意配位原子提供的电子数,比如O族不提供,卤素提供1个。
。举一反三
【变式下列每组分子的中心原子杂化方式相同的是()
A.XeF2>PC15B.C2H2、H2O2C.BF3、NChD.SO2、H2O
【答案】A
【解析】A项,XeFz中心原子属于sp3d杂化,PCk中心原子属于sp3d杂化,A正确;B项,C2H2中
心原子属于sp杂化,H2O2中心原子属于sp-?杂化,B错误;C项,BF3中心原子属于sp?杂化,NCb中心
原子属于sp3杂化,C错误;D项,SO2中心原子属于sp?杂化,FhO中心原子属于sp3杂化,D借误;故
选Ao
【变式5-2】下列分子的空间结构以及中心原子的杂化方式都相同的是()
A.Be。?和BF?B.NO£和NO;C.SO;和CIO』D.CO?和SO、
【答案】C
【解析】A项,BeCh中中心原子Be周围的价层电子对数为:2+七尸=2,根据价层电子互斥理论可
知其空间构型为直线形,根据杂亿轨道理论可知,Be的杂化类型为sp,BF3中中心原子B周围的价层电子
对数为:3+q」=3,根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形,根据杂化软道理论可知,B
的杂化类型为sp2,A不合题意;B项,NO:中中心原子N周围的价层电子对数为:2+5+:2=3,根据
价层电子互斥理论可知其空间构型为V形,根据杂化轨道理论叮知,N的杂化类型为sp?,NO;中中心原
子N周围的价层电子对数为:3+上苧9=3,根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形,根据
杂化轨道理论可知,N的杂化类型为sp2,B不合题意;C项,SO:-中中心原子S周围的价层电子对数
为:4+竺竽3=4,根据价层电子互斥理论可知其空间构型为正四面体形,根据杂化轨道理论可知,S的
杂化类型为sp3,Cl。:中中心原子Cl周围的价层电子对数为:4+7+74=4,根据价层电子互斥理论可知
其空间构型为正四面体形,根据杂化轨道理论可知,C1的杂化类型为sp*C符合题意;D项,C02中中
心原子C周围的价层电子对数为:2+土|口=2,根据价层电子互斥理论可知其空间构型为直线形,根据杂
化轨道理论可知,C的杂化类型为sp,SO3中中心原子S周围的价层电子对数为:3+殳|"=3,根据价层
电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形,根据杂化轨道理论可知,S的杂化类型为sp2,D不合题意;
故选C。
易错点6不能推测微粒的立体构型
9易错典题
【例6】价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。卜.列说法正确的是()
A.CO?和SO2的空间构型均为直线型B.N%和H2s的价层电子对互斥模型均为四面体
C.BF3和NF3均为非极性分子D.SO32-与CO3?-的键角相等
【答案】B
4-2x2
【解析】A项,CO?价层电子对数2+=2,无孤电子对,分子为直线形,S02价层电子对■数
2
2+J■二=3,有1对孤电子对,分子为V形,A错误:B项,NFh的价层电子对数为3+三二=4,H2s
的价层电子对数为2+”0=4,介层电子对互斥模型均为四面体形,B正确;C项,BF3的价层电子对数
为3+三士=3,无孤电子对,为平面三角形,是非极性分子;NF3的价层电子对数为3+f=4,有1对
2
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