高中化学选修3：物质结构与性质 归纳与整理“衡水赛”一等奖

归纳与整理靖江市第一高级中学杨季美第二章分子结构与性质总复习选修3（人教版）第二章分子结构与性质总复习知识体系共价键（及配位键）分类、键参数、配合物的组成分子的立体构型杂化类型、价层电子对互斥理论与微粒的空间构型分子的性质分子间作用力与共价键比较及对分子性质的影响、分子与分子之间的关系（等电子原理、手性异构）、分子本身的性质（极性与非极性、含氧酸的酸性）回顾：σ键与π键的形成及对比一、共价键和配位化合物1.共价键的分类（1）共价键的分类共价键一、共价键和配位化合物1.共价键的分类（2）共价键的键参数对分子性质的影响键参数键能键长键角衡量化学键的稳定性描述分子的立体构型的重要因素一、共价键和配位化合物2.配合物的组成(1)组成：一般包括配离子和其他离子(2)配离子的组成：中心原子或离子＋配体及配位数如：说明：配离子一般为难电离的离子，在离子方程式书写时不能拆开。例1．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)R形成的单质分子式为________，含________个σ键________个π键。(2)H2X2分子中含的键有__________________(填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)。(3)Z离子与R的气态氢化物形成的配离子，其结构式为________，配位数是________，配体是________。(4)Q、R、X、Y的气态氢化物的热稳定性大小顺序为_______________________________(填分子式)。(5)上述元素中能形成与R2等电子体的分子是__________。N212极性键和非极性键H2O>NH3>CH4>SiH4CO二、分子的立体构型两个重要理论σ键对数孤电子对数分子的立体构型VSEPR模型价层电子对数杂化轨道类型孤电子对数σ键个数(a-xb)/2234spsp2sp3234直线形平面三角形四面体中心原子上的孤电子对数

=½（a-xb)a:对于原子：为中心原子的最外层电子数(对于阳离子：a为中心原子的最外层电子数减去离子的电荷数；对于阴离子：a为中心原子的最外层电子数加上离子的电荷数）x为与中心原子结合的原子数b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）直线形平面三角形四面体形BeCl2、CO2BF3、SO3

CH4、NH4+、SO42-中心原子不含孤对电子三角锥形V形H2O、H2SNH3、H3O+中心原子有孤对电子sp杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz180°两个轨道间的夹角为180°，呈直线型

sp

杂化：1个s轨道与1个p轨道进行的杂化,

形成2个sp杂化轨道。sp2杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz120°每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形

sp2杂化：1个s轨道与2个p轨道进行的杂化,

形成3个sp2杂化轨道。sp3杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz109°28′

sp3杂化：1个s轨道与3个p轨道进行的杂化,形成4个sp3杂化轨道。每两个轨道间的夹角为109°28’，空间构型为正四面体型学生3～4人一小组，根据袋子里提供的材料按要求制作模型。第一大组：用气球制作sp杂化模型以及直线形球棍模型第二大组：用气球制作sp2杂化模型以及平面三角形橡皮泥模型第三大组：用气球制作sp3杂化模型以及正四面体形球棍模型第四大组：用气球制作NH3模型以及三角锥形球棍模型动手与验证例2.短周期元素A、B、C、D四种元素。A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p轨道与s轨道电子总数相等，D元素原子的M电子层的p轨道中有3个未成对电子。(1)若A为非金属，则A与D形成的简单化合物的分子式为________，中心原子的杂化类型为________，分子的空间构型是________。(2)若n＝2时，则B的氢化物B2H4的结构式为B的杂化类型为____________，B2H4分子中含有的键是________(填“σ键”、“π键”或“σ键和π键”)。(3)C和氢形成的一种阳离子，含有10个电子，其阳离子的VSEPR模型为_____

，离子的立体构型为________，其离子中心原子的孤电子对数为________。PH3sp3杂化三角锥形sp2杂化σ键和π键正四面体形三角锥形11.分子间作用力与共价键的比较定义范德华力氢键作用微粒强弱对物质性质的影响分类物质分子之间普遍存在的作用力已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间分子或原子（稀有气体）弱较强范德华力越大，物质熔沸点越高。1、极性越大，范德华力越大2、组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大对某些物质的溶解性、熔沸点都产生影响分子间氢键越强，熔沸点越高；溶质与溶剂分子间能形成氢键，则能增加溶质的溶解度共价键原子之间通过共用电子对形成的化学键相邻原子之间很强物质的稳定性三、分子的性质2.等电子体：条件：等原子数和等价电子总数原理：具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。手性分子必须存在手性原子——与四个互不相同的原子或原子团相连。3.手性异构：组成相同，分子结构不同，但互为镜像，这两种分子互为异构体。*判断方法矢量运算法：向量和是否为零经验判断法：正负电荷中心是否重合（直线形、平面正三角形、正四面体）4.分子的极性——本质：正负电荷的中心能否重合*含氧酸的化学式写成(HO)mROn

n值越大，酸性越强

5.含氧酸的酸性——(HO)mROn另：在ABn型分子中A原子没有孤对电子一般为非极性分子；在ABn型分子中A原子化合价绝对值等于该原子所在的主族序数，一般为非极性分子，若不等则为极性分子。例3.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①BC2②BA4③A2C2④BE4，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、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)。③H2O分子间形成氢键C6H6H2O大于SiCl4>CCl4>CH4HClO4>HClO3>HClO2>HClO例4.（13江苏）

元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是

。(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是

。(4)Y与Z可形成YZ42－①YZ42－的空间构型为