(新高考)高考化学大一轮复习课件第5章第29讲化学键分子的空间结构(含解析)

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1.了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。2.了解共价键的类型、共价键的参数及作用。3.掌握电子式的书写。4.了解价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单分子或离 子的空间结构。
1.化学键(1)化学键的定义及分类
(2)离子键、共价键的比较
金属 非金属
2.共价键(1)特征具有 和 。(2)分类
饱和性 方向性
：构成化学键的两个原子的核间距
：气态分子中1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量
：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角
②键参数对分子性质的影响a.键能越 ，键长越 ，分子越稳定。
大 短
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)电子式书写常见的6大误区
(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： 。
1.所有物质中都存在化学键(　　)2.AsH3的电子式： (　　)3.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键(　　)4.共价键的成键原子只能是非金属原子(　　)5.共价键键长是成键的两个原子半径之和(　　)6.所有的共价键都有方向性(　　)7.σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(　　)8.σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(　　)
1.现有下列物质：(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______。
一、化学键与物质类别的关系
①NaCl　②Na2O　③Na2O2　④NaOH　⑤AlCl3　⑥H2O　⑦N2　⑧NH4Cl　⑨CO2　⑩H2O2
判断离子化合物和共价化合物的三种方法
2.CH4中的化学键从形成过程来看，属于____(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于______键。3.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_______。4.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_____。
二、共价键类型及数目的判断
5.利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为 ，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为_____(填字母)。A.4个σ键 B.2个σ键、2个π键C.2个σ键、1个π键 D.3个σ键、1个π键6.1 ml丙酮分子中含有的σ键数目为_______。
通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
7.(1)—OH________，OH－___________，H3O＋__________， ____________；(2)HClO__________，CCl4_________，CO2______________，N2H4____________；(3)Na2S________________，NaH__________，NaBH4______________，Na2O2__________________。
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。
2.杂化轨道理论(1)理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。(2)杂化轨道的类型
(3)中心原子的杂化轨道数和杂化类型判断杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有关系式：杂化轨道的数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数(与中心原子直接相连的原子个数)＝中心原子的价层电子对数
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(　　)
1.(1)AsCl3分子的空间结构为__________，其中As的杂化轨道类型为_____。
一、杂化类型和分子空间结构的判断
(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为__________。(3)在硅酸盐中， 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__________________。
判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法
(1)根据VSEPR模型、中心原子价层电子对数判断如(ABm型)中心原子的价层电子对数为4，中心原子的杂化轨道类型为sp3；价层电子对数为3，中心原子的杂化轨道类型为sp2；价层电子对数为2，中心原子的杂化轨道类型为sp。(2)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断没有π键的为sp3杂化，如CH4中的C原子；含1个π键的为sp2杂化，如甲醛中的C原子以及苯环中的C原子；含2个π键的为sp杂化，如二氧化碳分子和乙炔分子中的碳原子。
2.(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_____ 。③H2O_____H2S，NCl3_____PCl3。④NF3_____NCl3，PCl3_____PBr3。
＞ 　＜
＜　 ＜　 ＞
＞　 ＞
＜　 ＜
(2)在 分子中，键角∠HCO_____(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是____________________。
比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。(2)
(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
1.(2021·浙江1月选考，1)下列含有共价键的盐是A.CaCl2 (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.(2019·江苏，2)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A.中子数为18的氯原子：B.N2的结构式：N==NC.Na＋的结构示意图： D.H2O的电子式：
4.(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)[2021·天津，16(1)节选]CH4的电子式为__________。(3)[2018·海南，13(3)]CO2的电子式为_______________。
(4)[2017·海南，13(1)]PH3的电子式为__________。(5)[2016·全国卷Ⅱ，26(1)节选]联氨(N2H4)分子的电子式为______________。
5.[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。
6.[2021·山东，16(2)(3)](2)OF2分子的空间结构为________。
(3)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 D.sp3d
1.在NH3和NH4Cl存在的条件下，以活性碳为催化剂，用H2O2氧化CCl2溶液来制备化工产品[C(NH3)6]Cl3，下列表述正确的是A.中子数为32，质子数为27的钴原子：B.H2O2的电子式：C.NH3和NH4Cl化学键类型相同D.[C(NH3)6]Cl3中C的化合价是＋3
2.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
3.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.NH4HCO3 NH3↑＋CO2↑＋H2OB.NH3＋HCl===NH4ClC.2KOH＋Cl2===KCl＋KClO＋H2OD.2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2
4.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)
5.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
6.(2022·大连期末)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
7.下列有关描述正确的是
8.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sp3②C2H4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.③④C.①②③ D.①③④
9.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
BF3与NH3反应时，NH3中N原子有孤电子对，BF3中B有空轨道，可生成配位键，故C正确；
11.(2022·黄石模拟)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 ml P4S3分子中含有9 ml共价键C.丙烯腈 分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2D.CO的结构可以表示为 ，所以CO分子中有一个π键是配位键
12.(2022·东营联考)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
A.①②③ B.②③④C.③④⑤ D.①④⑤
14.(1)请用以下物质的序号填空：①NaCl　②Na2O2　③NaOH　④AlCl3　⑤H2O2　⑥N2　⑦NH4Cl　⑧CO2　⑨He　⑩P4其中只含有共价键的化合物有________，含有非极性共价键的离子化合物有_____，含有极性共价键的离子化合物有______，不含共价键的化合物有_____。(2)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2为常见元素形成的离子化合物，其电子式为____________________；若XY2为共价化合物，其结构式为_______________________。
S==C==S(答案合理即可)
(3)现有a～g 7种短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示，请据此回答下列问题：①元素的原子间反应最容易形成离子键的是_____(填字母，下同)，容易形成共价键的是______。A.c和f B.b和gC.d和g D.b和e②写出由a～g 7种元素形成的，所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式：___________________。
CCl4(答案合理即可)
③a与e能形成化合物ea5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，其电子式为_________________，其中所含化学键类型为_____________________，该物质能与水剧烈反应生成两种气体，这两种气体的化学式是_________。
(4)氯化铝的物理性质非常特殊，如：氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103Pa)，但在180 ℃就开始升华。据此判断，氯化铝是____________(填“共价化合物”或“离子化合物”)，可以证明你的判断正确的实验依据是__________________________。
氯化铝在熔融状态下不导电
15.(2022·晋江模拟)(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“＝”)。
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
(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“＝”)。