第29讲:分子结构与化学键

第29讲:分子结构与化学键
第29讲:分子结构与化学键

第29讲:分子结构与化学键

一、单选题(共12题;共24分)

1.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是()

A. N2

B. HCl

C. MgCl2

D. Na2O2

2.下列说法正确的是()

A. 冰和水晶都是分子晶体

B. 原子晶体一定是共价化合物

C. 某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键

D. 干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力

3.下列说法正确的是()

A. 分子间作用力与化学键的大小相当

B. 分子间作用力的大小远大于化学键,是一种很强的作用力

C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质

D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键,而分子之间也存在相互作用,称为分子间作用力

4.关于化学键的下列叙述中,下列叙述不正确的是()

A. 离子化合物可能含共价键

B. 共价化合物可能含离子键

C. 离子化合物中必含离子键

D. 共价化合物中不含离子键

5.属于极性分子的是()

A. CO2

B. H2O

C. CCl4

D. N2

6.下列观点正确的是()

A. 宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性

B. 某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒一定含共价键

C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的

D. 在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原

7.结合下表已知信息,判断下列相关叙述正确的是( )

A. ①、②、③属于一元饱和醇

B. 可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点

C. 用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来

D. 醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键

8.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是()

A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高

B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高

C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅

D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

9.以下过程与化学键断裂无关的是()

A. 氯化钠熔化

B. 金刚石熔化

C. 金属汞汽化

D. 干冰升华

10.H2S 分子结构和H2O 相似,但S-H 键键能比O-H 键键能低。下列判断错误的是()

A. H2S 分子呈折线型

B. H2S 分子是极性分子

C. H2S 沸点低于H2O,因为S-H 键键能低

D. H2S 分子稳定性低于H2O 分子

11.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含有磷化氢。以下关于PH3的叙述错误的是( )

A. PH3分子中有未成键的孤对电子

B. PH3是极性分子

C. 它的分子构型是三角锥形

D. 磷原子采用sp2杂化方式

12.下列有关说法正确的是()

A. 相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越不稳定

B. 中心原子的杂化方式取决于其配位原子的数目

C. 用金属的电子气理论能合理的解释金属易腐蚀的原因

D. H3O+、.NH4Cl和[Ag(NH3)2]+中均存在配位键

二、填空题(共4题;共21分)

13.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子X m﹣(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在X m﹣中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号);

m=________(填数字).

14.列五种物质中,用序号填写①Ar②CO2③H2SO4④K2S⑤NaOH 只存在共价键的是________,只存在离子键的是________,既存在离子键又存在共价键的是________,不存在化学键的是________.属于共价化合物的是________,属于离子化合物的是________.

15.请指出下列过程需要破坏的作用力

①离子键②极性共价键③非极性共价键④氢键⑤分子间作用力

(1)干冰熔化 ________;

(2)氢氧化钠溶于水 ________;

(3)过氧化钠溶于水 ________;

(4)氯化氢气体溶于水 ________;

(5)冰熔化 ________.

16.已知PH3与NH3结构相似,回答下列问题:

①PH3的电子式________,结构式________.

②几何构型为________.

③中心原子采取________杂化.

④PH3分子中的化学键________(填“有”或“无”)极性,其分子为________(填“极性”或”非极性”)分子.

⑤PH3与NH3的热稳定性:________更强.

三、综合题(共2题;共14分)

17.共价键都有键能之说,键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量.(1)已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol,下列关于键能的叙述正确的是________ .

A.每生成1mol H﹣Cl键放出431.4kJ能量

B.每生成1mol H﹣Cl键吸收431.4kJ能量

C.每拆开1mol H﹣Cl键放出431.4kJ能量

D.每拆开1mol H﹣Cl键吸收431.4kJ能量

(2)参考下表中的数据,判断下列分子受热时最稳定的是________ .

A.HF B.HCl C.HBr D.H2

(3)能用键能大小解释的是________ .

A.氮气的化学性质比氧气稳定

B.常温常压下,溴呈液态,碘呈固态

C.稀有气体一般很难发生化学反应

D.硝酸易挥发而硫酸难挥发

(4)已知:4HCl+O2═2Cl2+2H2O,该反应中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量.断开1mol H﹣O键与断开1mol H﹣Cl键所需能量相差约为________ kJ.

18.碳、氮、氧、氯、钠、铜等元素的化合物广泛存在于自然界,回答下列问题:

(1)基态氯原子的价电子排布图是________;基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有________种(2)碳、氮、氧三种元素中第一电离能最大的是________ (填元素符号)CO32-中碳原子的杂化轨道类型为________。

(3)相同条件下,水的沸点高于液氨,原因是________。

(4)铜与CNˉ可形成络合离子[Cu(CNˉ)4]2-,写出一种与CNˉ互为等电子体的分子的化学式________;1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有________molσ键;若将[Cu(CNˉ)4]2-中二个CNˉ换为Clˉ,只有一种结构,则

[Cu(CNˉ)4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。

(5)氯化钠的晶胞如图所示。晶体中氯离子以面心立方最密堆积排列,钠离子嵌入在氯离子之间的空隙中。一个氯离子周围离氯离子最近的氯离子数目为________个。已知:半径r(Clˉ)=apm,r(Na+)=bpm。摩尔质量M(NaCI)=cg·mol-1则氯化钠晶体的密度为________g·cm-3

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【解答】A、氮气中只含有共价键,A不符合题意;

B、HCl中只含有共价键,B不符合题意;

C、MgCl2中只含有离子键,C不符合题意;

D、Na2O2中含有离子键和共价键,D符合题意;

故答案为:D

【分析】A、氮气为非金属单质;

B、HCl为共价化合物;

C、MgCl2是由Mg2+和Cl-构成的离子化合物;

D、Na2O2是由Na+和O22-构成的离子化合物;

2.【答案】C

【解析】【解答】A.冰是分子晶体,水晶是原子晶体,故A不正确,不符合题意。

B.原子晶体可能是是共价化合物,也可能是单质,故B不正确,不符合题意。

C.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键,故C正确,符合题意。

D.干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程克服分子间作用力,化学键发生了变化,故D不符合题意。【分析】此题考查晶体类型,根据晶体化合物的基本性质,其次,注意化学反应中化学键发生了变化。故应该克服相应的作用力。

3.【答案】D

【解析】【解答】化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力,分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多,A、B项不符合题意,D项正确;分子间作用力主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点和溶解性等,C不符合题意。

故答案为:D

【分析】分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,对象是分子;化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力。化学键包括离子键,共价键,金属键。

4.【答案】B

【解析】【解答】解:A.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如NaOH 中含有共价键和离子键属于离子化合物,故A正确;

B.只含有共价键的化合物属于共价化合物,共价化合物中一定不含离子键,故B错误;

C.含有离子键的化合物是离子化合物,则离子化合物中必含离子键,故C正确;

D.只含有共价键的化合物属于共价化合物,共价化合物中不含离子键,故D正确.

故选B.

【分析】含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含有共价键的化合物属于共价化合物,据此分析.

5.【答案】B

【解析】【解答】A、CO2中有C、O元素之间形成极性键,且分子结构对称,正负电荷的中心重合,属于非极性分子,选项A不符合题意;

B、H2O中H、O元素形成的极性键,但结构不对称,属于极性分子,选项B符合题意;

C、CCl4为正四面体结构,含有极性键,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子,选项C不符合题意;

D、N2中只有N-N非极性键,属于非极性分子,选项D不符合题意;

故答案为:B。

【分析】由极性键形成的不对称分子属于极性分子,据此解答即可。

6.【答案】A

【解析】【解答】A. 宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性,A符合题意;

B. 某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒不一定含共价键,如稀有气体的分子都是单原子分子,不含共价键,B不符合题意;

C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化,既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的,C不符合题意;

D. 在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一种元素被还原,D不符合题意。

故答案为:A。

【分析】A、同种元素有不同的价态,粒子的结合不同,数量不同,决定物质的多样性;

B、稀有气体元素不含共价键;

C、化学反应会伴随着热量的变化,体现为吸热反应或放热反应,有些还伴随着电能、光能等变化;

D、氧化还原反应肯定会发生元素被氧化和被还原,可以是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可以是同一种元素被氧化和被还原,如氯气通入水生成氯化氢和次氯酸,即氯元素自身发生的氧化还原反应。

7.【答案】D

【解析】【解答】A. ①甘油为丙三醇属于三元醇、②1,2-丙二醇为二元醇、③乙醇属于一元饱和醇,故A不符合题意;

B. 氢键越多沸点越高,即羟基越多沸点越高乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多,其分子之间可以形成的氢键多,所以其沸点高于乙醇的沸点,B不符合题意;

C.因为②为1,2-丙二醇,其沸点为188℃、③为乙醇其沸点为197.3℃,沸点相差不大,不可用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来,故C不符合题意;

D. 氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子,与另一个电负性很大的原子之间的作用力,所以醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键,故D符合题意;

故答案为:D。

【分析】D中氢键主要影响物质的溶解性和熔沸点,分子间的氢键可以增大物质的溶解性和熔沸点,分子内氢键可以降低物质的溶解性和熔沸点。

8.【答案】C

【解析】【解答】A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高,是因为其分子间作用力逐渐增大,A不符合题意;

B. HCl、HBr、HI、HF 的沸点逐渐开高,是因为其分子间作用力逐渐增大,B不符合题意;

C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅是因为金刚石中共价键的键能高于晶体硅中的,C符合题意;

D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低,是因为其晶格能依次减小,D不符合题意。

故答案为:C。

【分析】该题考查知识点为:①键能指的是基态原子形成1mol化学键所释放的最低能量;键能大小跟稳定性有较大关系:键能大稳定性强,键能小稳定性弱;②晶格能:指气态阴阳离子生成1mol离子晶体所释放的能量;通常晶格能越高,熔沸点越高,硬度越大;易错点:键能大小和熔沸点没有关系,熔沸点主要受分子间作用力的影响(主要是范德华力和氢键)辨析好这几个知识点并牢牢掌握住才可以得到正确答案

9.【答案】D

【解析】【解答】A、氯化钠属于离子化合物,熔化时破坏离子键,故A不符合题意;

B、金刚石属于原子晶体,熔化时破坏共价键,故B不符合题意;

C、汞属于金属,汽化时,破坏金属键,故C不符合题意;

D、干冰属于分子晶体,升华时破坏范德华力,故D符合题意。

故答案为:D

【分析】化学键包括:离子键、共价键和金属键。

10.【答案】C

【解析】【解答】A、硫化氢中的硫是sp3杂化,中心原子周围有两孤对电子对,所以H2S分子呈V形,选项A符合题意;

B、H2S分子呈V形,是极性分子,选项B符合题意;

C、水分子间存在氢键,与化学键的键能无关,选项C不符合题意;

D、氧的非金属性强于硫,所以H2S分子稳定性低于H2O分子,选项D符合题意;

故答案为:C。

【分析】O、S同一主族,非金属性递减,气态氢化物的稳定性递减;原子半径递增,键能递减;沸点的高低与分子间的作用力的大小有关,组成结构相似的分子,相对分子质量越大的分子间的作用力越大,但水分子间存在氢键,氢键是比一般分子间作用力稍强的作用力,所以H2S 沸点低于H2O,与键能无关。

11.【答案】D

【解析】【解答】A.分子中除了用于形成共价键的键合电子外,还存在未用于形成共价键的非键合电子,这些未成键的价电子对叫做孤对电子,PH3的P原子最外层满足8电子结构,P上连有3个氢,有一对孤对电子,A不符合题意;

B.PH3分子中三个P-H键完全相同,所以键能、键长,键角都相等;分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥型结构,分子结构不对称,为极性分子,B不符合题意;

C.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)/2=4,所以磷原子采用sp3杂化,PH3分子中中心原子上有一对孤电子对,所以分子构型是三角锥形,C不符合题意;

D.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)/2=4,所以磷原子采用sp3杂化,D符合题意,

故答案为:D。

【分析】该题考查杂化轨道原理及杂化轨道类型、空间构型、分子的极性与非极性等知识点,其中杂化轨

道知识点比较难(难度系数五颗星,但高中只需要掌握部分简单杂化轨道类型),需要好好理解并消化,并掌握判断杂化轨道类型的方法

12.【答案】D

【解析】【解答】A. 相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越稳定,A不符合题意;

B. 中心原子的杂化方式取决于其价层电子对的对数,与配位原子的数目没有必然关系,B不符合题意;

C. 用金属的电子气理论不能解释金属易腐蚀的原因,C不符合题意;

D. H3O+、.NH4Cl 和[Ag(NH3)2]+中均存在配位键,D符合题意。

故答案为:D。

【分析】该题考查晶格能、杂化轨道、配位键等知识点,均是重难点也是需要理解的知识点,不能仅凭记忆,首先是①晶格能指的是:处于气态的离子结合生成固态离子晶体时释放的能量。晶格能的大小决定离子晶体的稳定性,一般来说晶格能越大晶体越稳定,晶格能越小晶体越不稳定;②杂化轨道理论是重点也是难点,需要牢牢掌握并会判断杂化轨道类型;③配位键是共价键的一种,指的是共价键中共用电子对是由其中一个原子独自供应,而另一个原子提供空轨道所形成的共价键,另外还要掌握配体、受体及配位数的判断,这几个知识点均是选修3的重点和难点。

二、填空题

13.【答案】sp2和sp3;4,5或(5,4);2

【解析】【解答】解:根据图知,B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对,4,5(或5,4)原子之间存在配位键;该微粒为H4B4O9m﹣,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价,所以m=2;

故答案为:sp2和sp34,5或(5,4)2.

【分析】根据图知,B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化;含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键;该微粒为H4B4O9m﹣,H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价,据此判断m值.

14.【答案】②③;④;⑤;①;②③;④⑤

【解析】【解答】解:①Ar为单原子分子,不存在化学键;②CO2中C﹣O原子之间只存在共价键,属于共价化合物;③H2SO4中原子之间只存在共价键,属于共价化合物;④K2S中钾离子和硫离子之间只存在离子键,⑤NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O﹣H原子之间存在共价键;通过以上分析知只存在共价键的是②③,只存在离子键的是④,存在离子键和共价键的是⑤,不存在化学键的是①,属于共价化合物的是②③,属于离子化合物的是④⑤,故答案为:②③;④;⑤;①;②③,④⑤.【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,单原子分子中不存在化学键,据此分析解答.

15.【答案】⑤;①;①③;②;④⑤

【解析】【解答】(1)干冰熔化是分子晶体,熔化属于物理变化,需要破坏分子间作用力,

故答案为:⑤;

(2)氢氧化钠是离子化合物,溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子,破坏离子键,

故答案为:①;

(3)过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,溶于水生成氢氧化钠和氧气,需要破坏离子

键和非极性共价键,

故答案为:①③;

(4)氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键,溶于水发生电离,破坏了极性共价键,

故答案为:②;

(5)冰属于分子晶体,分子间含有氢键和分子间作用力,熔化时需要破坏氢键和分子间作用力,

故答案为:④⑤.

【分析】(1)干冰熔化是分子晶体,熔化属于物理变化,需要破坏分子间作用力;

(2)氢氧化钠是离子化合物,溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子,破坏离子键;

(3)过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,溶于水生成氢氧化钠和氧气,需要破坏离子键和非极性共价键;

(4)氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键,溶于水发生电离,破坏了极性共价键;

(5)冰属于分子晶体,分子间含有氢键和分子间作用力,熔化时需要破坏氢键和分子间作用力.

16.【答案】;;三角锥形;sp3;有;极性;NH3

【解析】【解答】解:①NH3属于共价化合物,不存在离子键,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层为8个电子,氨气的电子式为,PH3与NH3结构相似,所以PH3的电子式为:,结构式共用电子对用短线表示,所以结构式为:,故答案为:;;

②PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ (5﹣3×1)=4,所以磷原子采用sp3杂化,含有一对孤对电子,属于三角锥形,故答案为:三角锥形;③三个σ键和一个孤对电子对,所以中心原子采取sp3杂化,故答案为:sp3;④PH3分子中P﹣H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键,该分子为三角锥型结构,分子结构不对称,为极性分子,故答案为:有;极性;⑤N、P属于同一主族元素,N 的非金属性强于P,非金属性越强,氢化物越稳定,PH3与NH3的热稳定性:NH3更强,故答案为:

NH3.

【分析】①NH3属于共价化合物,不存在离子键,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层为8个电子,PH3与NH3结构相似,注意PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子对,结构式共用电子对用短线表示;②价层电子对个数=σ 键+孤电子对个数,PH3杂化轨道数是4,空间构型为三角锥形;③三个σ键和一个孤对电子对,所以中心原子采取sp3杂化.④PH3分子中的化学键不同原子形成的共价键是极性键,其分子正负电荷中心不重合,结构不对称,为极性分子;⑤非金属性越强,氢化物越稳定,PH3与NH3的热稳定性:NH3更强.

三、综合题

17.【答案】(1)AD

(2)B

(3)A

(4)31.9

【解析】【解答】(1)已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol,所以要拆开1 molH﹣Cl键需要吸收431.4kJ 能量,要形成1 molH﹣Cl键需要放出431.4kJ能量;

故答案为:AD;

(2)键能越大,键越稳定,由表格数据可知,HF的键能最大,则HF最稳定;

故答案为:B;

(3)A.键能越大,分子越稳定,氮气中的共价键的键能比氧气的大,所以氮气的化学性质比氧气稳定,能用键能解释,故A正确;

B.分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高,常温常压下,溴呈液态,碘呈固态,是因为单质碘的分子间作用力大,与键能无关,故B错误;

C.稀有气体为单原子分子,没有化学键,很难发生化学反应,是因为原子达到8电子稳定结构,不易形成化学键,故C错误;

D.物质想挥发性与其沸点有关,分子晶体的沸点与分子间作用力有关,与键能无关,故D错误.

故答案为:A;

(4)E(H﹣O)、E(HCl)分别表示H﹣O键能、H﹣Cl键能,反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ 的热量,反应热△H=反应物总键能﹣生成物的总键能,故:

4×E(H﹣Cl)+498kJ/mol﹣[2×243kJ/mol+4×E(H﹣O)]=﹣116kJ/mol,

整理得,4E(H﹣Cl)﹣4E(H﹣O)=﹣127.6kJ/mol,即E(H﹣O)﹣E(HCl)=31.9kJ/mol,

故断开1mol H﹣O键与断开1mol H﹣Cl键所需能量相差约为32kJ/mol×1mol=31.9kJ,

故答案为:31.9.

【分析】(1)根据键能的含义可知,拆开化学键要吸收能量,形成化学键放出能量,已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol,根据键能概念分析;

(2)键能越大,键越稳定;

(3)A.键能越大,分子越稳定;

B.分子间作用力越大,分子晶体的熔点越高;

C.稀有气体为单原子分子,没有化学键;

D.物质想挥发性与其沸点有关.

(4)反应热△H=反应物总键能﹣生成物的总键能,据此计算H﹣O键与H﹣Cl键的键能差,进而计算断开1mol H﹣O键与断开1mol H﹣Cl键所需能量差

18.【答案】(1);15

(2)N;sp2

(3)氧元素的电负性大于氮,氧原子的半径小于氮,水分子间氢键比氨分子间氢键强

(4)N2或CO;8;正四面体

(5)12;×1030

【解析】【解答】(1)基态氯原子的价电子排布在3s、3p能级上,价电子排布图是;

铜原子核外有29个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,排布在15个原子轨道上,所以有15种空间运动状态;

(2)同周期元素从左到右第一电离能增大,ⅤA族原子p轨道半充满,第一电离能大于ⅥA族元素的原子,所以碳、氮、氧三种元素中第一电离能最大的是N;CO32-中碳原子的价电子对数是,所以碳原子

的杂化轨道类型为sp2;

(3) 氧元素的电负性大于氮,氧原子的半径小于氮,水分子间氢键比氨分子间氢键强,所以水的沸点高于液氨;

(4)等电子体是原子数相同、价电子数相同的微粒,所以与CNˉ互为等电子体的分子的化学式是N2或CO;单键是σ键,三键中有1个是σ键,所以1 mol[ Cu(CNˉ)4]2-中含有8molσ键;若将[Cu(CNˉ)4]2-中二个CNˉ换为Clˉ,只有一种结构,则[Cu(CNˉ)4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为正四面体;

(5)根据晶胞图,1个氯离子周围离氯离子最近的氯离子数目是12个;晶体中氯离子以面心立方最密堆积排列,钠离子嵌入在氯离子之间的空隙中,r(Clˉ)=apm,所以晶胞边长是pm,根据均摊原则,每个晶胞含有Clˉ数是,含有Na+数是;所以密度是

×1030 g·cm-3。

【分析】注意每个电子的运动状态都不同,故原子中有多少个电子就有多少种运动状态。物质熔沸点的比较首先分类属于哪类晶体,根据晶体的不同进行判断,由于行成晶体的作用力不同,作用力的大的熔沸点高。

化学键与分子结构

第五章物质结构元素周期律 第三讲化学键与分子结构 【考纲要求】 1.理解有关化学键、离子键、共价键、配位键、*金属键等概念 2.掌握用电子式表示化学键的形成过程的方法,并能正确写出常见物质和微粒的电子 式,结构式。 3.掌握影响各类化学键强弱的因素,以及化学键的强弱对物质性质的影响。 教与学方案 笔记与反思【自学反馈】 一、概念辨析 1.化学键: (1)概念:。 (2)种类:、、。 2.离子键: (1)概念:。 (2)形成过程(以MgCl2为例):。 (3)影响离子键强弱的因素:。 (4)离子键的强弱对物质性质的影响:。 3.共价键: (1)概念:。 (2)形成过程(以CO2为例):。 (3)影响共价键强弱的因素:。 (4)共价键的强弱对物质性质的影响:。 (5)共价键极性强弱的分析方法:。 (6)共价键极性强弱对物质性质的影响:。 4.配位键: (1)概念:。 (2)形成过程(以NH4+为例):。 (3)形成配位键的条件:。 (4)配位键属于键,但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。 5.金属键:失去价电子的金属阳离子与在晶体内自由移动的价电子之间强烈的相互作用。 影响金属键强弱的因素:金属的原子半径和价电子的多少。一般情况下,金属的原子半径 越小,价电子越多,则金属键,金属的熔沸点就,硬度就。

三、八电子稳定结构问题:准确判断分子结构中各原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构是学习的一个难点,也是高考的一个热点。如何判断才能既简单又无误呢?这里介绍一种简捷的判断方法。 (1)分子中含氢元素时,氢原子的最外层电子是不能满足8电子稳定结构。 (2)分子中无氢元素时,可根据化合价进行判断:某元素在该分子中的化合价的绝对值与其原子的最外层电子数之和等于8,则该元素原子的最外层满足8电子稳定结构; 否则就不满足8 四、分子的性质(溶解性、手性和含氧酸的酸性) 1、溶解性——相似相溶原理 2、手性——手性分子的判断方法是通过连在同一个碳原子上的四个原子或原子团必须互不相同。 3、含氧酸的酸性: (1)对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。 (2)如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn的形式,成酸的元素R相同时,则n值越大,酸性也就越强。 二、自我演练: 1.用电子式表示下列物质中化学键的形成过程: Na2O: AlF3: Mg3N2: N2:、NH3: CS2:、BF3: CCl4:、PCl3: PCl5:、H3O+:。 2.写出下列物质的电子式: H2S:、NF3:、H2O2:、NaOH:、NaHS:、Na2O2:、FeS2:、CaC2:、NH4Cl:、KCN:、HCOOH:、—OH:、CH3COO-:、CH3-:、CH3+:。 .【例题解析】 [例1]判断并写出下列微粒符号: (1)含18个电子的阳离子_________________________________; (2)含18个电子的阴离子_________________________________; (3)含18个电子的化合物分子_____________________ ________。 (4) 含18个电子的单质分子. 解题思路:。 [例2] AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同,每摩AB2分子中含有54摩电子,根据下列反应: ①H2+B2→C ②B2+X→Y+AB2+H2O ③Y+C→AB2+Z Z有漂白作用 (1)写出下列物质的化学式:AB2___________X_________Y_________

化学键与分子结构

第6章化学键与分子结构 4课时 教学目标及基本要求 1. 熟悉共价键的价键理论的基本要点、共价键的特征、类型。能联系杂化轨道理论(s-p型)说明一些典型分子的空间构型。 2. 了解分子电偶极矩的概念及其应用于区分极性分子和非极性分子。熟悉分子间力的类型。了解氢键的形成。 教学重点 1. 价键理论要点 2. 共价键的特征及类型 3. 杂化轨道理论与分子空间构型 4. 分子间力与氢键 5. 配合物的价键理论 教学难点 1. 氢分子共价键的形成——共价键的本质 2. σ键和π键 3. 杂化轨道的形成 4. 内轨型、外轨型配合物 教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题 1. 教学方式:以多媒体教学为主,讲述法、模型演示、动画模拟、课堂讨论相结合 2. 注意问题:本章有的内容难以理解,通过多媒体形象、生动的演示使同学都能逐步掌握本章知识。要将每一个知识点给同学尽量的讲详细。 主要教学内容 第 6 章化学键与分子结构 Chapter 6 Chemical bond & Molecular structure 6.1 离子键与离子的结构(Ionic bond and structure of ion) 6.1.1 离子键的形成与特性 德国科学家柯塞尔根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定的事实,首先提出了离子键理论。用以说明电负性差别较大的元素间所形成的化学键。 电负性较小的活波金属和电负性较大的活波非金属元素的原子相互接近时,前者失去电子形成正离子,后者获得电子形成负离子。正负离子间通过静电引力而联系起来的化学键叫离子键。 例:NaCl 分子 11Na (X=1.01) 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+ 1s2 2s2 2p6 17Cl (X=3.16) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5Cl- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 离子键——正负离子间通过静电作用力而形成的化学键。 离子键的特征 1)离子键的本质是静电作用力,只有电负性相差较大的元素之间才能形成离子键。

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第六章化学键与分子结构 一、 教学重点: 1. 现代价键理论与杂化轨道理论的基本要点,并应用上述理论解释部分典型共价分子 的形成过程、结构特性; 2. 共价键的键参数及其与分子结构与性质的关系; 3. 分子极性与分子间作用力; 二、 内容提要 1. 离子键:原子通过电子得失形成阴、阳离子,阴、阳离子通过静电作用而形成的 化学键。 (1)、形成条件;典型金属与典型非金属,电负性差值大于 1.7,此时化学键离子性大于50%。 (2)、离子键的本质:静电作用力。 (3)、离子键的特征:无方向性与饱和性。 (4)、晶格能:298.15K、105Pa时,气态阴、阳离子结合形成1摩尔固态离子晶体时所放出的能量。晶格能数值愈大,则表示形成的离子晶体愈稳定,离子键愈强。 2、现代价键理论 (1)、现代价键理论的要点;第一、参与成键的原子其价电子层必须有未成对的单电子,且要求参与配对的电子自旋方向相反,两两偶合成对时才能形成稳定的共价键,同时某个成单电子一经与另一单电子配对就再也不能与第三个成单电子去配对成键了,此点体现了共价键的饱和性;第二、电子的配对过程实为单电子所在原子轨道的相互部分重叠,而原子轨道的重叠须满足对称匹配和最大重叠原则,原子轨道尽可能发生最大程度的重叠,成键原子核间电子云密度愈大,形成的共价键愈稳定,此点体现了共价键形成的方向性。 (2)、共价键的特性:方向性和饱和性。 (3)、共价键的类型 σ键:原子轨道沿原子核连线方向以“头碰头”的方式重叠而形成的键,共价单键均为该类键型。 π键:原子轨道以“肩并肩”的方式平行重叠而形成的共价键,共价双键和共价叁键中除一个σ键外其余均为π键。 π键的重叠程度比σ键的重叠程度小,π键上的电子对比σ键上的电子活泼,具有较大的流动性,因此含双键和叁键的化合物易发生加成等反应,化学性质较活泼。 (4)、键参数 键的极性 相同原子成键,X A-X B= 0 键无极性(X为电负性)

第章化学键与分子结构章节要点及习题

第3章化学键与分子结构 【章节要点】 价键基础 共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。在H2中,这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。这个距离就被称为键长。这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。H2中的单键是一个σ键,关于键轴旋转对称。在简单的双原子分子例如O2,F2中,可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。当双原子分子中两个原子不同时,电子对趋向于被其中一个原子所吸引,导致电子共享的不平均,由此产生了极性共价键。电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。原子之间电负性差值越大,键的极性越大。对于同一周期的原子,电负性一般随着原子序数的增大而增大;对于同一族的原子,电负性一般随着原子序数增大而减少。 离子键 电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。离子型化合物一般由交替的正负离子组成,通过正负离子的静电引力结合在一起。吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。 路易斯结构 路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。成键的电子在单键(1对电子)、双键(2对电子)、三键(3对电子)中出现,分别在成键原子之间用1,2,3条横线描述。非成键电子被称为孤对电子,用圆点表示于元素符号旁边。路易斯结构可用以下五个步骤画出: 第一步数出价层电子数。 第二步用单键组成键的框架。 第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子,H除外。 第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。 第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。 被4对原子包围的原子是八隅体结构的。这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。当电子排布有多种时,使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。在一些情况下,一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构,差别仅仅是电子对的位置不同。这种结构被称为共振结构。当然也存在能量不等的共振结构;在这种情况下,带有最少形式电荷的结构依然是最优的。 价层电子对互斥(VSEPR)理论 VSEPR理论认为分子采用电子对排斥力最小的一种构型。通过将电子对放置在尽可能远的地方可以实现。通常通过如下三个步骤预测分子的结构: 画出分子的路易斯结构。 数出中心原子成键电子对和孤对电子对的数目,用下表确定电子对对数最适合的几何构型。 如有必要,通过考察电子对之间的排斥力修改分子几何构型。排斥力主要取决于电子对是成键电子(BP)还是孤对电子(LP)。排斥力的顺序如下: LP—LP>BP—LP>BP—BP 当孤对电子对存在时,电子对的理想几何构型将会有轻微变形,因为孤对电子对比成键电子对占据更多的空间。

化学键与分子结构

第6章化学键与分子结构(讲授4学时) Chapter 6 Chemical bond & molecular structure 本章教学内容: 离子键与离子化合物。 共价键与分子结构。价键理论。杂化轨道与分子空间构型。 分子间力和氢键。分子的极性,电偶极矩。 本章教学要求: (1)了解共价键的价键理论的基本要点以及共价键的特征、共价键的类型。 (2)能联系杂化轨道理论(s-p型)说明一些典型分子的空间构型。 (3)了解分子电偶极矩的概念,能判断分子的极性。 (4)明确分子间力(以及氢键)的本质及特性。 本章教学重点: 共价键的形成,价键理论,共价键的特征、类型; a)H 2 b)杂化轨道理论及分子的空间构型 本章习题:P1609,10,11,13,14

6.1 离子键与离子的结构(Ionic bond and structure of ion) 6.1.1离子键的形成 NaCl分子 Na (X=1.01) 1s2 2s22p63s1 Na+1s2 2s22p6 11 Cl (X=3.16) 1s2 2s22p63s23p5 Cl-1s2 2s22p63s23p6 17 离子键——正负离子间通过静电作用力而形成的化学键。 6.1.2离子键的特征 ●离子键的本质是静电作用力,只有电负性相差较大的元素之间才能形成离 子键。 ●离子键无方向性,无饱和性。 ●离子键是极性键。 电子失去的顺序:np-ns-(n-1)d-(n-2)f 用n+0.4l做判据,其数值越大,越易失去电子。 6.1.3各种简单离子构型(负离子anion一般仅有外层8电子结构,正离子cation有外层多种结构) 6.2共价键与分子结构(covalence bond &molecular structure) 6.2.1价键理论(valence bond theory) (1)共价键形成的本质 1)氢分子共价键的形成 1927年,Heitler and London将量子力学成果应用于H 分子结构的研究, 2 使共价键的本质得到初步解决。他们的结果认为:当两个氢原子相互靠近,且它们的1s电子处于自旋状态反平行时,两个电子才能配对成键;当两个氢原子的

原子结构-化学键-分子结构

原子结构-化学键-分 子结构 https://www.360docs.net/doc/f917283261.html,work Information Technology Company.2020YEAR

原子结构、化学键、分子结构习题 1.判断下列叙述是否正确 (1)电子具有波粒二象性,故每个电子都既是粒子又是波。 (2)电子的波动性是大量电子运动表现出的统计性规律的结果。 (3)波函数,即电子波的振幅。 (4)波函数Ψ,即原子轨道,是描述电子空间运动状态的数学函数式。 (1)(2)(3)(4) 2. 用原子轨道光谱学符号表示下列各套量子数: (1) n =2, l = 1, m = –1 (2) n =4, l = 0, m =0 (3) n =5, l = 2, m =0 2 (1)2p (2) 4s (3) 5d 3. 假定有下列电子的各套量子数,指出哪几套不可能存在,并说明原因。 (1) 3,2,2,1/2 (2) 3,0,–1,1/2 (3) 2, 2, 2, 2 (4) 1, 0, 0, 0, (5) 2,–1,0, –2/1 (6) 2,0,–2,1/2 3. (1)存在,为3d 的一条轨道; (2) 当l=0时,m只能为0,或当m=±1时,l可以为2或1。 (3) 当l=2时,n应为≥3正整数,m s=+1/2或-1/2; 或n=2时l=0 m=0 m s=+1/2或-1/2; l=1 m=0或±1,m s=+1/2或-1/2; (4)m s=1/2或–1/2 ; (5)l不可能有负值; (6)当l=0时,m只能为0 4.指出下列各电子结构中,哪一种表示基态原子,哪一种表示激发态原子,哪一种表示是错误的? (1)1s22s2 (2) 1s22s12d1 (3) 1s22s12p2 (4) 1s22s22p13s1 (5) 1s22s42p2 (6) 1s22s22p63s23p63d1

化学键与分子结构练习题

化学键与分子结构练习题 一.选择题 1、下列化合物熔点高低顺序为()。 (A)SiCl 4>KCl>SiBr 4 >KBr (B)KCl>KBr>SiBr 4 >SiCl 4 (C)SiBr 4>SiCl 4 >KBr >KCl (D)KCl>KBr>SiCl 4 >SiBr 4 2、下列物质在水溶液中溶解度最小的是()。 (A)NaCl (B)AgCl (C)CaS (D)Ag 2 S 3、在下列各种晶体熔化时,需要破坏共价键的是(),只需克服色散力的是()。 (A)SiCl 4 (B)HF (C)Ag (D)NaCl (E)SiC 4、下列化合物熔点高低顺序为()。 (A)SiO 2>HCl>HF (B)HCl>HF>SiO 2 (C)SiO 2>HF>HCl (D)HF>SiO 2 >HCl 5、乙醇的沸点(78℃)比乙醚的沸点(35℃)高得多,主要原因是()。(A)由于相对分子质量不同(B)由于分子极性不同 (C)由于乙醇分子间存在氢键(D)由于乙醇分子间取向力强 6、下列微粒半径由大到小的顺序是()。 (A)Cl-、K+、Ca 2+、Na+(B)Cl-、Ca2+、K+、Na+ (C)Na+、K+、Ca 2+、Cl- (D)K+、Ca2+、Cl-、Na+ 7、下列固态物质由独立小分子构成的是()。 (A)金刚石(B)铜(C)干冰(D)食盐 8、在下列化合物中()不具有孤对电子。 (A)H 2O (B)NH 3 (C)NH+ 4 (D)H 2 S 9、形成HCl分子时原子轨道重叠是()。 (A)s—s重叠(B)p y —p y (或p y -p y )重叠 (C)s—p x 重叠(D)p x —p x 重叠 10、中心原子仅以sp杂化轨道成键的是()。 (A)BeCl 2和HgCl 2 (B)CO 2 和CS 2 (C)H 2S和H 2 O (D)BBr 3 和CCl 4 11、BCl 3 分子几何构型是平面三角形,B与Cl所成键是()。(A)(sp2—p)σ键(B)(sp—s)σ键 (C)(sp2—s)σ键(D)(sp—p)σ键 12、在下列化合物中,含有氢键的是()。

专题15:分子结构与化学键

专题15:分子结构与化学键 一、单选题(共13题;共26分) 1.2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔:人类已知的最薄材料——石墨烯。下列说法中,正确的是() A. 固态时,碳的各种单质的晶体类型相同 B. 石墨烯含有极性键 C. 从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D. 石墨烯具有导电性 2.属于极性分子的是() A. CO2 B. H2O C. CCl4 D. N2 3.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是() A. N2 B. HCl C. MgCl2 D. Na2O2 4.下列说法正确的是() A. 分子间作用力与化学键的大小相当 B. 分子间作用力的大小远大于化学键,是一种很强的作用力 C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质 D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键,而分子之间也存在相互作用,称为分子间作用力 5.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是() A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高 B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高 C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 6.H2S 分子结构和H2O 相似,但S-H 键键能比O-H 键键能低。下列判断错误的是() A. H2S 分子呈折线型 B. H2S 分子是极性分子 C. H2S 沸点低于H2O,因为S-H 键键能低 D. H2S 分子稳定性低于H2O 分子 7.(2019?海南)根据图中的能量关系,可求得的键能为() A. B. C. D.

8.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,W与X不在同一周期,且原子核外最外层电子数分别为1、5、5、7,下列说法正确的是( ) A. 原子半径大小顺序:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W) B. W和X形成的化合物中只有离子键 C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z强 D. X的最低价气态氢化物的热稳定性比Y强 9.下列晶体中含有非极性共价键的离子晶体是() ①硅晶体②H2O2③CaC2④NH4Cl ⑤Na2O2⑥苯甲酸 A. ①②④⑥ B. ①③ C. ②④⑤⑥ D. ③⑤ 10.下列描述中正确的是() A. CS2为V形的极性分子 B. ClO3—的空间构型为平面三角形 C. SF6中有6对相同的成键电子对 D. SiF4和SO32—的中心原子均为sp2杂化 11.氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,它与水反应有气体生成。下列关于氢化铵叙述正确的是() A. 是离子化合物,含有离子键和共价键 B. 电子式是 C. 与水反应时,NH4H是氧化剂 D. 固体投入少量的水中,只产生一种气体 12.下列常见分子中σ键、π键判断正确的是( ) A. C22-与O22+互为等电子体,1mol O22+中含有的π键数目为2N A B. CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2:1 C. CN-与N2结构相似,CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1:1 D. 已知反应N2O4(l) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l),若该反应中有4molN-H键断裂,则形成的π键数目为6 N A 13.下列各组物质中,按熔点由低到高的顺序排列正确的是() A. Cl2、Br2、I2 B. CO2、SiO2、KCl C. O2、I2、Hg D. 金刚石、NaCl、SO2 二、填空题(共2题;共2分) 14.在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥Na2O2溶于水,未发生化学键破坏的是________,仅发生离子键破坏的是________,仅发生共价键破坏的是 ________,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是________。 15.已知PH3与NH3结构相似,回答下列问题: ①PH3的电子式________,结构式________. ②几何构型为________. ③中心原子采取________杂化. ④PH3分子中的化学键________(填“有”或“无”)极性,其分子为________(填“极性”或”非极性”)分子. ⑤PH3与NH3的热稳定性:________更强. 三、综合题(共2题;共7分)

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