分子结构与性质知识归纳

分子构造及性质学问归纳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。①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键；②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键；③按原子轨道的重叠方式分为δ键和π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。留意①δ键由S轨道或p轨道“头碰头〞重叠而成，有型，型和型，δ键的强度较大，其中型不具有方向性；②π键由两个p轨道“肩并肩〞重叠形成，π键的电子云具有镜像对称性，不行以旋转，不如δ键坚实，较易断裂。①键能：气态基态原子形成1化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。②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。③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．〔留意、键长小但键能也小的缘由〕4.等电子原理：原子总数一样、价电子总数一样的分子具有相像的化学键特征，它们的很多性质相近，空间构型一样。1．分子构型及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互相混杂，形成一组及原轨道数相等且能量一样的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形态不同。杂化轨道只能包涵孤电子对和σ键电子对。杂化轨道类型有、2、3等。推断杂化方式只需找出推断对象的孤电子对数和σ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223342分子构型及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，两者的构型一样；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一样，要考虑共用电子对的斥力小于孤电子对；⑶当原子结合几个原子时其δ键电子对数就是几，孤电子对数=〔中心原子价电子数-结合原子所能承受电子数×结合原子的个数〕/2。价电子对=键电子对数+孤电子对数；⑷假设所推断微粒为离子时，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22332443H2O〔1〕配位键及极性键、非极性键的比较⑵配位化合物①定义：金属离子(或原子)及某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。②组成：如[(3)2]，中心离子为，配体为3，配位数为2。⑶形成协作物对物质性质的变更①颜色的变更，如2+水分子和氨分子形成的配离子；②溶解度的变更，如形成[(3)2]+。⑷协作物的组成一般中心离子的配位数为2、4、6.内界较稳定，在溶液中一般不电离。范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种互相作用的力，又称分子间作用力由已经及电负性很强的原子形成共价键的氢原子及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互相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②组成和构造相像的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于A—H……B—，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，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质②组成和构造相像的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点上升。分子间氢键的存在，使物质的熔沸点上升，在水中的溶解度增大，分子内则反之。①影响分子的稳定性②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。⑶推断方法：中心原子化合价法和合力为零法。⑷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⑴外界条件：温度、压强等；(2)“相像相溶〞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剂．假设存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好；⑶“相像相溶〞还适用于分子构造的相像性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小；⑷假设溶质和溶剂间可以形成氢键，则溶解度增大；⑸及溶剂发生反响也可以使溶解度增大。4．手性:具有完全一样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()，假设成酸元素R一样，则n值越大〔一般n＞2时为强酸〕，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出，酸性越强〔即非羟基氧个数越多酸性越强〕，如＜2＜3＜4.留意特例H33中有一个非羟基氧，要点透析类型一：化学键及分子构型例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及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)B的气态氢化物很简洁及结合，B原子及间形成的键叫，形成的离子的立体构型为，其中B原子实行的杂化方式是。(4)在A、B、C、D四种元素形成的电子数一样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缘由是：。类型二：微粒间作用力及对物质性质的影响短周期的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：，B：，C：2c，D及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．答复以下问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，以下分子①2②4③A2C2④4，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，其缘由是.(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、4在前者中的溶解性(填“大于〞或“小于〞)在后者中的溶解性．(4)4、4和4的沸点从高到低的依次为(填化学式)．(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如、2、3、4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的依次为：(填化学式)．1000高考真题10001.〔2021·安徽高考〕科学家最近研制出可望成为高效火箭推动剂的°，以下有关的说法正确的选项是()A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键×个原子2.〔2021·海南高考〕以下分子中，属于非极性的是〔〕A．2B．2C．3D．23.〔2021山东卷〕以下说法正确的选项是〔〕A．形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力B．、、、的热稳定性和复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加D．元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变更的结果4.〔2021江苏卷〕13．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。以下说法正确的选项是〔〕〔双选〕A．元素A、B组成的化合物常温下确定呈气态B．确定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反响C．工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D．化合物及古有一样类型的化学键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〔部分生成物和反响条件略去〕以下推断不正确的选项是〔〕A．假设X是，C为含极性键的非极性分子，则A确定是氯气，且D和E不反响B．假设A是单质，B和D的反响是，则E确定能复原C．假设D为，C能和E反响，则A确定为，其电子式是D．假设D为白色沉淀，及A摩尔质量相等，则X确定是铝盐6.〔2021·福建高考〕氮元素可以形成多种化合物。答复以下问题：⑴基态氮原子的价电子排布式是。⑵C、N、O三种元素第一电离能从大到小的依次是。⑶肼〔N2H4〕分子可视为3分子中的一个氢原子被—2〔氨基〕取代形成的另一种氮的氢化物。①3分子的空间构型是；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反响是：假设该反响中有4N—H键断裂，则形成的键有。③肼能及硫酸反响生成N2H64。N2H64晶体类型及硫酸铵一样，则N2H64的晶体内不存在〔填标号〕a.离子键⑷图1表示某种含氮有机化合物的构造，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。以下分子或离子中，能被该有机化合物识别的是〔填标号〕。4b.4c.4+2O7.〔2021·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分子内的键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为。〔3〕可及H2O形成H3，H3中O原子承受杂化。H3中键角比H2O中键角大，缘由为。(4)及的晶胞同为面心立方构造，晶体密度为3,表示阿伏加德罗常数，则晶胞体积为3。8.〔2021福建卷〕〔1〕中国古代四大创立之一——黑火药，它的爆炸反响为〔已配平〕①除S外，上列元素的电负性从大到小依次为。②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。③及构造相像，推算分子中键及键数目之比为。〔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，确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〔〕，可发生离子交换反响：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0．0015的溶液，及完全交换后，中和生成的需浓度为0．1200·1溶液25．00,该配离子的化学式为。模拟演练1.(2021·沈阳模拟)(1)3+、3—、3-都是重要的有机反响中间体，有关它们的说法正确的选项是。B.它们互为等电子体，碳原子均实行2杂化3-及3、H3互为等电子体，几何构型均为三角锥形3+中的碳原子实行2杂化，全部原子均共面3—或一个3+和一个3-结合均可得到33(2)锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。①指出锌在周期表中的位置：第周期，第族，属于区。②葡萄糖酸锌［2()4］2是目前市场上流行的补锌剂。写出2+基态电子排布式_；葡萄糖分子中碳原子杂化方式有。③2+能及3形成配离子[(3)4]2+。配位体3分子属于(填“极性分子〞或“非极性分子〞)；在[(3)4]2+中，2+位于正四面体中心，3位于正四面体的顶点，试在左以下图中表示出［(3)4］2+中2+及N之间的化学键。④右上图表示锌及某非金属元素X形成的化合物晶胞，其中和X通过共价键结合，该化合物的化学式为。2.(2021·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的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数一样；D及其同主族元素的氢化物沸点变更趋势如图(D的氢化物沸点最高)；F是地壳中含量最高的金属元素；G及F同主族。请答复以下问题：(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依次是(用元素符号表示)；(3)有关上述元素的以下说法，正确的选项是(填序号)；①3沸点高于4，主要是因为前者相对分子质量较大协作物()4常温下为液态，易溶于4、苯等有机溶剂，因此固态()4属于离子晶体③C的氢化物的中心原子实行2杂化④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G(4)3分子的空间构型为，1B2A4分子中含有个σ键；(5)是优良的耐高温材料，其晶体构造及晶体相像。的熔点比高，其缘由是。3.〔2021·福建质检〕硼酸可以汲取中子，屏蔽核辐射。硼酸晶体具有层状构造，每一层构造如右图所示。⑴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“<〞〕。⑵硼酸晶体中，B的杂化轨道类型是。⑶硼酸晶体中，微粒间的作用力类型有_。⑷硼酸是一元弱酸，呈酸性的机理是：硼酸及水作用时，硼原子及水电离产生的以配位键结合形成离子，导致溶液中C()>c()。的构造简式是；硼酸及水作用时，每生成一个,断裂个键。⑸三氟化硼〔3)水解生成硼酸和氟硼酸〔H[4])，4-的空间构造及4相像。4-和3中的硼氟键的键长如下表所示：从表中数据可以看出，3中硼氟键的键长比4-中硼氟键的键长短，缘由可能是。4.〔2021·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+离子及原子的电子层构造一样。请答复：⑴基态G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)。⑵以下有关B的说法中正确的选项是。(填字母)a．在协作物中可作为配体b．该分子的稳定性及氢键有关c．分子中各原子最外层均为8的稳定构造d．含1的液体中有3氢键⑶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。⑷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构造，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“●〞表示出及之紧邻的原子。⑸光谱证明F及烧碱溶液反响有[F()4]生成，则[F()4]中不存在。(填字母)a．金属键b．离子键c．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2180°直线形223120°平面三角形334109°28′正四面体形4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2330三角形三角形321V形2440四面体四面体形431三角锥形322V形H2O例1、答案(1)2s22p4(2)1σ2π(3)配位键正四面体3(4)4只有4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，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及B相邻则为碳。[点评]单键只有σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π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察。例2、【解析】由题给条件可知：A是H，B是C，C是O，D是，E是.(1)①、②、③、④分别为2、4、H2O2、4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子．(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要缘由．(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，4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中．(4)4、4、4分别为4、4、4，三者构造相像，相对分子质量渐渐增大，分子间作用力渐渐增加，故它们的沸点依次为4>4>4.(5)这四种酸分别为、2、3、4，含氧酸的通式可写为()(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的依次为：4>3>2>.【答案】(1)③(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)4>4>4(5)4>3>2>高考真题1、【答案】选C。【解析】解答此题时应及熟识的3的空间构造比照。选项详细分析结论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的分子构造及3相像，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，既有氧化性又有复原性正确D因为1个×1023个原子错误2、【答案】选B、C。【解析】首先推断出分子的构型，然后根据构造是否对称推断分子的极性。2是V形分子，其构造不高度对称，为极性分子；2的构造式为－－，是直线形分子，构造对称，为非极性分子；3是平面正三角形分子，构造对称，为非极性分子；2的构造式为－－，其构造不高度对称，为极性分子。３、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挤，故A错；因同驻足元素从上到下的非金属性减弱，故、、、的热稳定性依次减弱，但、、、的复原性依次增加，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‘因为没有指明是最高价含氧酸；元素周期律的根本缘由是元素原子核外电子排布的周期性变更，D正确。４、【答案】【解析】此题主要考察的原子构造及元素周期律的应用。从题目所给条件可以看出A为N元素、B为C元素、C为元素、D为元素、E为元素，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和()3,能反响；C项，对于、、2的制备，在工业上都承受电解的方法；D项，化合物和3，为分子晶体，只有共价键，化合物为,是离子晶体，存在离子键。综上分析可知，此题选C项。5、【答案】A6、解答此题要明确如下三点：〔1〕肼及氨气的构造相像；〔2〕氢键的形成条件和存在；〔3〕构造式的书写方法及σ键和π键个数的推断方法。【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〕①3分子中氮原子的杂化方式为3不等性杂化，其分子的空间构型为三角锥形；氨基〔－2〕中氮原子的杂化方式也为3不等性杂化，其分子的空间构型为V形。N2H4的构造为H2N－2，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为3不等性杂化。②1个N2H4分子含有4个N－H键，有4N－H键断裂同时生成1.5N2，N2的构造式为N≡N，含1个σ键和2个π键，所以会形成3π键；③N2H64和〔4〕24都是离子晶体，N2H62+和42－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，42－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，可以形成氢键，所以4和4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，须要4个氢原子，所以4+可以被该有机化合物识别。【答案】〔1〕2s22p3〔2〕N＞O＞C〔3〕①三角锥形3②3③d〔4〕c7、【解析】留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，根据洪特规则，电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态一样，因此有两个未成对的电子。〔2〕键＞氢键＞分子间的范德华力。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加。〔3〕3杂化。因为孤电子对和孤电子对的排挤力大于孤电子对和成键电子的排挤力，水分子中有两对孤电子对，排挤力较大，水合氢离子中只有一对孤对电子，排挤力较小，所以H3中键角比H2O中键角大。〔4〕因为及的晶胞同为面心立方构造。所以一个晶胞中有四个钙离子和四个氧离子，根据M()=56，则一个的质量m〔〕=56g。V(晶胞)=质量/密度=4×m〔〕·3=224.3【答案】〔1〕2〔2〕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加〔3〕3H2O中O原子有两对孤电子对，排挤作用力较大，H3中O原子只有一对孤电子对，排挤力较小〔4〕224.8、【解析】〔1〕①钾为活泼金属，电负性比较小；在同周期在同周期，非金属性渐渐增加，电负性也渐渐增大②K2S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；③中及构造一样，含有三个键，一个σ键和两个键；另外和之间形成一个σ键，所以分子中σ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，应当都属于第Ⅷ族元素，原子序数T比Q多2，可以确定T为，Q为，所以T的基态原子外围