第2讲 分子结构与性质
最新考纲要求 核心素养脉络 1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识分子的1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。 2．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。 4．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。 5．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 6．了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。 构型，并对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2．变化观念与平衡思想：认识共价键的本质及类型，能多角度、动态地分析分子的立体结构及性质，并运用相关理论解决实际问题。 3．证据推理与模型认知：能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等，解释分子的立体结构及性质，揭示现象的本质与规律。 4．科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的分子的结构、性质的问题，设计探究方案进行探究分析，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。 考点一 共价键
一、共价键的本质与特征
1．本质：两原子之间形成共用电子对。 2．特征：具有方向性和饱和性。 二、共价键的分类
分类依据 形成共价键的原子轨道重叠方式 形成共价键的电子对是否偏移 σ键 π键 极性键 非极性键 单键 原子间共用电子对的数目 双键 三键 三、键参数 1．定义
类型 原子轨道“头碰头”重叠 原子轨道“肩并肩”重叠 共用电子对偏移 共用电子对不偏移 原子间有一对共用电子对 原子间有两对共用电子对 原子间有三对共用电子对
2．键参数对分子性质的影响
键能越大，键长越短，分子越稳定。 四、等电子原理
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，具有许多相近的性质，如CO和N2。 [思维诊断] 判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转( ) (2)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键( ) (3)只有非金属原子之间才能形成共价键( ) (4)在所有分子中都存在化学键 ( )
(5)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强( ) (6)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
(7)碳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( ) (8)共价单键键长等于成键两原子的半径之和( ) (9)所有的共价键都有方向性( ) (10)O2分子中仅含非极性键( ) (11)CH4与NH4互为等电子体( )
(12)CS2分子中σ键与π键数目之比为2∶1( )
提示：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√ (11)√ (12)×
教材对接高考
1．(RJ选修3·P57T8改编)实验室中可用乙醇在P2O5作用下脱水制备乙烯。 (1)乙烯分子中碳原子为________杂化，分子中σ键和π键个数比为________。 (2)乙醇分子中共价键的类型有________，1 mol C2H5OH含有σ键数目为________。
＋
解析：(1)乙烯的结构式为，碳原子为sp2杂化，分子中含有5个σ键和1个π键，因此
σ键和π键个数比为5∶1。(2)乙醇分子中的碳碳键为非极性键，碳氢键、碳氧键、氧氢键均为极性键。1 mol C2H5OH含有8 mol σ键。
答案：(1)sp2 5∶1 (2)非极性键、极性键 8NA
2．(溯源题)填空(高考组合)
(1)[2018·高考全国卷Ⅲ，35(3)]ZnF2具有较高的熔点，其化学键类型是________。
(2)[2018·高考全国卷Ⅱ，35(4)]气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有________种。 (3)[2018·高考全国卷Ⅰ，35(3)]LiAlH4中存在________(填标号)。 A．离子键 C．π键
答案：(1)离子键 (2)2 (3)AB
探源 本考题源于教材RJ选修3 P29“科学探究”，考查的是能否形成共价键是由电负性决定的；共价键成单键是σ键，双键其中有一个σ键，一个π键，共价三键有一个σ键和两个π键。
1．在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。
2．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；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。
3．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，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。
B．σ键 D．氢键
1．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥CH4，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)，只含有极性键的是________；只含有非极性键的是________；既有极性键，又有非极性键的是________；只有σ键的是________；既有σ键又有π键的是________。含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________。
答案：①③⑥⑨ ②④⑦ ⑤⑧ ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ 2．已知：
P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol1， P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol1，
P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol1。
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