2022届新高考化学一轮复习分子结构学案

分子结构

知识点一共价键

U痂由ιι⅛⅜■赫理----------------

1.本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。

2.特征:具有饱和性和方向性。

分类依据类型

形成共价键的原,键电子云“头碰头”重叠

子轨道重叠方式工键电子云“肩并肩"重叠

形成共价键的电极性键共用电子对发生偏移

子对是否偏移非极性键共用电子对不发生偏移

单键原子间有一对共用电子对

原子间共用电

双键原子间有两对共用电子对

子对的数目

三键原子间有三对共用电子对

(1)只有两原子的电负性相差不大时,才能形成共用电子对,形成共价

键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对,

而形成离子键。

⑵同种元素原子间形成的共价键为非极性键,不同种元素原子间形

成的共价键为极性键。

(1)概念

¾S⅛⅛≠⅛⅛Ym；l⅛⅞t⅛⅛⅛⅛⅛⅛⅛⅛

……≡⅛⅛⅛⅛ψ⅛τ⅛⅛⅛j⅛⅛i⅛'……：

E冠后字薮远而丽浮靳⅛不娜而芝i⅛谣荚好

⑵键参数对分子性质的影响

量能一P邑分子的稳定性

器评"的迪』分子的

性质

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

的许多性质相似,如CO和坛互为等电子体,其结构相同,物理性质相

近,但化学性质不同。

［理解・辨析］

判断正误（正确的打“J”，错误的打“X”）。

1.共价键的成键原子只能是非金属原子。（）

和。（）

3.所有的共价键都有方向性。（）

-S。键与S-p。键的电子云形状对称性相同。（）

5.。键能单独形成,而n键一定不能单独形成。（）

6.。键比π键的电子云重叠程度大，因此。键一定比π键强度大。

（）

绕键轴旋转，其键一定不能绕键轴旋转。（）

碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。

3都是10电子分子,互为等电子体。（）

10.乙烷分子中既存在非极性键又存在极性键,从成键方式看只存在

。键。()

答案：1.X2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.X

10.√

M题点一共价键类型的判断

1.在下列物质中:①HCl、②N2、③NH3、@Na2O2ʌ(B)H202>⑥NH£1、

⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、(g)C2H4o

(1)只存在非极性键的分子是(填序号,下同)；既存在非极性

键又存在极性键的分子是;只存在极性键的分子

是O

(2)只存在单键的分子是,存在三键的分子是,只存

在双键的分子是,既存在单键又存在双键的分子

是O

(3)只存在。键的分子是,既存在。键又存在π键的分子

是o

(4)不存在化学键的是o

(5)既存在离子键又存在极性键的是;既存在离子键又存在

非极性键的是o

答案：(1)②⑤⑩①③⑨

⑵①③⑤②⑨⑩

⑶①③⑤②⑨⑩

⑷⑧

⑸⑥⑦④

2.从微观上对成键情况进行分析判断有利于我们认识和理解物质的

性质。

（1）（2017•全国∏卷）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局

部结构如图所示。

OH

Oo

oN

o

Cl

R中阴离子Ng中的。键总数为个。分子中的大h键可用符

号IrZn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成

大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为飕），则嗨中的大π

键应表示为o

（2）Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子

之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是—

______O

（3）（2020・江苏卷）柠檬酸的结构简式如图。1mol柠檬酸分子中碳

原子与氧原子形成的。键的数目为molo

CHCOOH

I2

HO-C-COOH

I

CH2COOH

（4）（2017・全国III卷）M全国3）2中的化学键除了。键外,还存

在。

解析：（1）由题给图示可知,N与N之间形成5个N-N键,因此有5个

。键。M中有5个氮原子参与形成大n键,每个N原子与其他2个N

原子形成共价键,每个N原子还可以提供1个电子参与大π键的形

成,加上得到的1个电子,共有6个电子参与形成大π键,因此叫中的

大π键可表示为鹿。(2)楮虽然与碳为同族元素,但比碳多了两个电

子层，因此错的原子半径大,原子间形成的。单键较长,P-P轨道肩并

肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。(3)竣基的结构是

O

一个竣基中碳原子与氧原子形成两个。键,三个竣基有6

个,还有一个羟基与碳原子相连形成一个。键，因此1mol柠檬酸分

子中碳原子与氧原子形成的。键的数目为7ɪnolo(4)NO3与Mn"之间

存在离子键,NO3中还存在π键。

答案：(1)5∏f

(2)Ge原子半径大,原子间形成的。单键较长,P-P轨道肩并肩重叠程

度很小或几乎不能重叠,难以形成π键

(3)7

(4)离子键和π键

。练后小结

用分类思想突破化学键的类别

⑴在分子中,有的只存在极性键,如HCKN4等,有的只存在非极性

键,如N2、等,有的既存在极性键又存在非极性键,如联2、C2H6^,

有的不存在化学键,如稀有气体分子。关键是确定中心原子及原子连

接顺序,一般最外层电子数较少(H除外)的原子,需要成键的数目多，

居于相对中心位置。

⑵在离子化合物中，一定存在离子键,有的存在极性共价键,如

NaOH,Na2SO4等,有的存在非极性共价键,如脑。2、CaCz等。阳离子

一般为活泼金属离子(镂根除外)，阴离子中含氧酸根的中心原子为非

氧元素,其他一般按⑴中规律。

(3)快速判断。键、冗键的常用方法

①由共用电子对数判断:共价单键全为O键,双键中有一个O键和一

个ɔɪ键,三键中有一个。键和两个π键。

②由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是。键;杂化轨造

形成的共价键全部是。键。

r题点二键参数及应用

3.已矢口：P.4(g)+6C12(g)——4PC13(g)ΔH=akJ∙moΓ',Pl(g)+10Cl2(g)

—4PCl5(g)ΔH=bkJ-m0Γ>P4具有正四面体结构,PCk中P—Cl

键的键能为ckJ∙moΓ',PCl3中P-Cl键的键能为1.2ckJ-mol'0

下列说法正确的是(填字母)。

O

4

5中P-Cl键键长大于PCL中P-Cl键键长

C.P-P键的键能大于P-Cl键的键能

2(g)+PCl3(g)—PCl5(s)的反应热ΔH

-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ∙molɪ

F.P-P键的键能为(5a-3b+12c)∕8kJ∙molT

解析:根据键参数概念及盖斯定律和焰变与键能的关系解答。A项,P

为P」的正四面体顶点,键角为60°,错误;B项,键长越短键能越大,正

确;C项,根据Cl原子半径小于P原子半径,可判断P-P键键长大于

P-Cl键键长,所以P-P键的键能小于P-Cl键的键能,错误;D项，

根据盖斯定律可得C12(g)+PCh(g)-PCk(g)AH==kJ∙mol;但

不知PCk(g)转化为PCl5(S)时的热效应,错误;E项,由D选项分析得

出的热化学方程式可得(b-a)/4=x(Cl—Cl键键能的值)+3XL2c-

5c,x=(b-a)/4+1.4c,正确；F项，由P4(g)+6Cl2(g)—4PCl3(g)ΔH=a

kj∙mol1,可矢口a=6y(P→键键能的值)+6*^^—12义1.2c,得

4

_2.5α÷6c^l.Sb上处、口

y=---------------,午日陕O

6

答案:BE

M题点三等电子原理的应用

4.1919年,Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的

分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。

(I)CO能与铁元素形成跋基铁Fe(CO)5,可用作催化剂、汽油抗爆剂

等。与Co互为等电子体的分子是(填化学式,下同)，阴离子

是,阳离子是

⑵此后,等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，

只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电

子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与

NO2互为等电子体的分子有、o

(3)科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构,例如C乩与NHl

有相同的电子数和空间构型。写出两个与CS?具有相同空间构型和键

合形式的分子或离子：。

(4)(2020•全国ΠI卷)氨硼烷(NLBL)含氢量图、热稳定性好,是一种

具有潜力的固体储氢材料,与NLBL原子总数相等的等电子体是

(写分子式)。

答案：⑴弗CN-或C歹NOt

(2)So2、O3

(3)Co2、SCN~(或COS等)

(4)CH3CH3

，练后小结

寻找等电子体的思维流程

换周期表左边原子

等电子体阴离子

横换相邻原子价电子总数相等

一

竖

换笔时-…子

同

族

原

子

知识点二分子的空间结构

⅛⅛w∙瓶悭---------------

1.价层电子对互斥(VSEPR)理论

⑴理论要点

①价层电子对在空间上彼此相距越远时,排斥力越小,体系的能量越

低,如CO?为直线形。

②孤电子对的排斥力较大,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小,

如键角:H2O<NH3<CH4<>

⑵意义

预测分子或离子空间结构。

(3)简单分子(AB“型)、离子(AB普士型)的空间结构判断：

①确定中心原子上的价层电子对数

一

对数If

键电子

价I。

电子

1对

。键有

层每个

电

子

对

一

数

电子对

子孤

中心原

于原

数等

电子

说,价

素来

族元

于主

数,对

电子

的价

原子

中心

a为

式中

子结

心原

与中

b为

子数;

合的原

原子结

与中心

;X为

子数

层电

最外

子的

数。

电子

受的

能接

最多

原子

合的

间

的空

子对

孤电

,包含

R模型

VSEP

型（即

立体构

子对的

价层电

②确定

）。

构型

后

子对

孤电

上的

原子

中心

型中

EPR模

去VS

型（略

立体构

分子的

③确定

型）。

体构

的立

相近

）能量

轨道

s、P

要是

型（主

同类

干不

上若

原子

：中心

论要点

（1）理

。

轨道

的新

相同

完全

能量

数目

同等

合成

新组

来,重

合起

道混

子轨

的原

构。

空间结

释分子

义:解

⑵意

型

轨道类

的杂化

⑶常见

为

夹角

间的

轨道

,杂化

杂化

间的

p轨道