资源简介

第21讲　化学键　分子的空间结构 班级 姓名
考点一　化学键　电子式
1．化学键
(1)化学键的定义及分类
(2)离子键、共价键的比较
离子键 共价键
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
形成 条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键
形成的物质 离子化合物 非金属单质(稀有气体除外)；某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物
2.共价键
(1)特征:具有饱和性和方向性。
(2)键参数
①概念 ②键参数对分子性质的影响
3．化学键的表示方法——电子式
(1)概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。
(2)电子式书写: —OH_________，H3O＋___________，HClO_________，CCl4__________，CO2__________，
N2H4__________；NaH__________，NaBH4______________，Na2O2______________。
(3)用电子式表示化合物的形成过程
①离子化合物，如NaCl： 。②共价化合物，如HCl： 。
【对点训练1】
1．AsH3的电子式：(　　) 2．共价键的成键原子只能是非金属原子(　　)
3．共价键键长是成键的两个原子半径之和(　　) 4．所有的共价键都有方向性(　　)
5．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(　　) 6．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(　　)
7．现有下列物质：①NaCl　②Na2O　③Na2O2 ④NaOH　⑤AlCl3　⑥H2O　⑦N2　⑧NH4Cl　⑨CO2　⑩H2O2
(1)只含离子键的物质有________(填序号，下同)，只含共价键的物质有__________。
(2)属于离子化合物的有__________，其中含非极性键的离子化合物有__________，含有非极性键的共价化合物有__________。
8．已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
9．C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，
则一个C60分子中π键的数目为________。
考点二　分子的空间结构
1．价层电子对互斥模型
(1)理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
实例 价层电子对数(杂化轨道数) σ键电子对数 孤电子对数 中心原子的杂 化轨道类型 VSEPR 模型 分子或离子 的空间结构
BeCl2
CO2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
CO
NH
【对点训练2】
1．价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数(　　)
2．分子中的中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构(　　)
3．NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化(　　)
4．只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化(　　)
5．中心原子是sp杂化的，其分子空间结构不一定为直线形(　　)
6．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对(　　)
7．(1)AsCl3分子的空间结构为______________，其中As的杂化轨道类型为________。
(2)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是______。
(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化轨道类型为________，Si与O的原子数之比为______，化学式为________。
8．(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①BF3________NCl3，H2O________CS2。 ②H2O________NH3________CH4，SO3________SO。
③H2O________H2S，NCl3________PCl3。 ④NF3________NCl3，PCl3________PBr3。
(2)在分子中，键角∠HCO_____(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是_______________________。
【真题演练】
1．(2021·浙江1月选考，1)下列含有共价键的盐是(　　)
A．CaCl2 B．H2SO4 C．Ba(OH)2 D．Na2CO3
2．下列有关电子式表示正确的是(　　)
①次氯酸的电子式：(2019·浙江4月选考，7A)
②甲醛的电子式：(2021·浙江1月选考，5D改编)
③HCl的电子式：(2018·江苏，2B)
④由Na和Cl形成离子键的过程：(2018·北京，8C)
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
3．(1)[2020·浙江7月选考，26(2)]CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是________。
(2)[2018·海南，13(3)]CO2的电子式为____________。(3)[2017·海南，13(1)]PH3的电子式为______________。
(4)[2016·全国卷Ⅱ，26(1)节选]联氨(N2H4)分子的电子式为__________________。
4．[2021·河北，17(4)]已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为___________，其中P采取_____杂化方式。
5．[2021·山东，16(2)(3)](1)OF2分子的空间结构为________。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___________，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___________(填字母)。
A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
【课后限时作业】
1．下列关于化学键和化合物的说法正确的是
A．Na2O2、NaOH、CaCl2三种化合物含有相同的化学键
B．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
C．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
D．HCl、H2S溶于水时只破坏了共价键
2．下列反应中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是
A．NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O B．NH3＋HCl===NH4Cl
C．2KOH＋Cl2===KCl＋KClO＋H2O D．2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2
3．下列分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是
A．六氟化氙(XeF6) B．次氯酸(HClO) C．二氧化碳(CO2) D．三氟化硼(BF3)
4．下列说法正确的是
A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物
C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键
D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键
5．下列说法正确的是
A．PCl3分子的空间结构是三角锥形，这是因为P原子是以sp2杂化的结果
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道
C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形
D．AB3型分子的空间结构必为平面三角形
6．下列有关描述正确的是
A．NO为V形分子 B．ClO的空间结构为平面三角形
C．NO的VSEPR模型、空间结构均为平面三角形 D．ClO的VSEPR模型、空间结构相同
7．下列说法正确的是
①S8分子中S原子采用的杂化轨道类型为sp3 ②C2H4分子中只有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ键 ③SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角<120° ④H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大
A．①② B．③④ C．①②③ D．①③④
8．缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到8，H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是
A．NH3、BF3、BF中只有BF3是缺电子化合物 B．BF3、BF中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C．BF3与NH3反应时有配位键生成 D．BF的键角小于NH3
9．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是
A．CH与H3O＋的空间结构均为三角锥形 B．它们的C均采取sp2杂化
C．CH中的所有原子均共面 D．CH与OH－形成的化合物中不含有离子键
10．下列说法错误的是
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键的强弱有关
B．三硫化磷(P4S3)分子结构如图：，1 mol P4S3分子中含有9 mol共价键
C．丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2
D．CO的结构可以表示为，所以CO分子中有一个π键是配位键
11．氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构，福州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g－C3N4)，其单层结构如图所示。下列说法错误的是
A．氨基氰的结构式：
B．氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面
C．氨基氰易溶于水，氮化碳能导电
D．氨基氰和氮化碳中，N原子杂化方式均为sp2和sp3
12．(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化？________(填“是”或“否”)，理由为___________________________________________________。
(2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H—C—H的键角________120°(填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为__________________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________SO2F2分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为__________________。
第21讲　化学键　分子的空间结构 参考答案
　
Na＋[H]－ 　
【对点训练1】
1.×　2.×　3.×　4.×　5.√　6.√ 7.(1)①②　⑤⑥⑦⑨⑩　(2)①②③④⑧　③　⑩ 8. 1∶1 9. 30
实例 价层电子对数(杂化轨道数) σ键电子对数 孤电子对数 中心原子的杂 化轨道类型 VSEPR 模型 分子或离子 的空间结构
BeCl2 2 2 0 sp 直线形 直线形
CO2 直线形 直线形
BF3 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
SO2 2 1 V形
CH4 4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
NH3 3 1 三角锥形
H2O 2 2 V形
CO 3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
【对点训练2】
1.√　2.×　3.×　4.√　5.√　6.√ 7. (1)三角锥形　sp3　(2)sp　(3)sp3、sp2　(4)sp3　1∶3　[SiO3](或SiO)
8. (1)①＞　＜　②＜　＜　＞　③＞　＞　④＜　＜　(2)＞　π键斥力大于σ键斥力
【真题演练】
1．D 2．D 3．(1)Ca2＋[C]2－ (2)　(3) (4)
4．　sp3 5．(1)角(V)形　(2)5 D
【课后限时作业】
1-5.DDCDC 6-10.CDDBC 11.D
12.(1)否　若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构　(2)＜　(3)四面体形　＞　(4)sp2、sp3

展开更多......

收起↑