化学选修三第二章梳理
②形成条件
配位体有___孤_电__子__对____
中性分子,如H2O、NH3和CO等 离子,如F-、Cl-、CN-等
中心离子有___轨__道___,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等
[自我检测] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1) 1 mol 丙酮(
)分子中含有 σ 键的数目为 8NA。( )
题组二 键参数的应用 3.(2018·烟台模拟)能用共价键键能大小来解释的是( D ) A.通常情况下,Br2 呈液态,碘呈固态 B.CH4 分子是正四面体立体构型 C.NH3 分子内 3 个 N—H 键的键长、键角都相等 D.N2 稳定性强于 O2 解析:单质通常情况下的状态与键能大小无关;CH4 分子是正 四面体立体构型,与键角和键长有关,与键能无关;NH3 分子 内的 3 个 N—H 键的键长、键角都相等,与键能无关;N2 稳定 性强于 O2,是因为 N2 分子中的键能大于 O2 分子中的键能,D 正确。
2.(教材改编题)已知 N—N、N===N 和 N≡N 键能之比为 1.00∶
2.17∶4.90,而 C—C、C===C、C≡C 键能之比为 1.00∶1.77∶
2.34。下列说法正确的是( )
C
A.σ 键一定比 π 键稳定
B.N2 较易发生加成 C.乙烯、乙炔较易发生加成
D.乙烯、乙炔中的 π 键比 σ 键稳定
第二章 分子结构与性质 复习课
1.了解共价键的形成、特征、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。
ΔH=3ECl—Cl+6EN—H-EN≡N-6EH—Cl =3×243 kJ·mol-1+6×391 kJ·mol-1-946 kJ·mol-1-6×432 kJ·mol-1 =-463 kJ·mol-1。
解析:Ⅱ.(1)N≡N 键由一个 σ 键和两个 π 键构成,N—N 键为 σ 键,σ 键与 π 键的键能不相等,一般 σ 键的键能大于 π 键的键能, 但在 N2 分子中,π键的键能大于 σ 键的键能,A 不正确。N≡N 键键能比 H—H 键键能大,但由于 H 原子的半径小,所以 N≡N 键的键长大于 H—H 键的键长,B 不正确。O2 中氧原子间是以双 键结合,C 不正确。键能越大,分子越稳定,D 正确。
Ⅱ.已知 H2、O2、Cl2、N2 分子中共价键的键能依次为 436 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1、946 kJ·mol-1。 (1)下列叙述正确的是__D______。 A.N—N 键键能为13×946 kJ·mol-1=315.3 kJ·mol-1 B.氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短 C.氧分子中氧原子是以共价单键结合的 D.氮分子比氯分子稳定 (2)列式计算反应 3Cl2+2NH3===N2+6HCl 的反应热。(已知:EN—H=391 kJ·mol-1,EH—Cl=432 kJ·mol-1)
子越稳定。
5.配位键及配合物 (1)配位键 由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成 的__共__价_键_____。 (2)配位键的表示方法 如 A→B:A 表示__提_供____孤电子对的原子,B 表示__接_受____孤 电子对的原子。
(3)配位化合物 ①组成
中心离子
配位原子
SO4 配位数
(1)只有两原子的电负性相差不大时,才能通过共 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,这时形成离子键。 (2)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。
4.键参数 (1)键参数对分子性质的影响
短
大
(2)键参数与分子稳定性的关系:键长越____,键能越____,分
4.Ⅰ.(2015·高考浙江卷)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
已知:
化学键
C—H C—C
键能/kJ·mol-1
412
348
计算上述反应的 ΔH=_+__1_2__4__kJ·mol-1。
C===C 612
H—H 436
解析:Ⅰ.设“
C”部分的化学键键能为 a kJ·mol-1,
则 ΔH=(a+348+412×5) kJ·mol-1-(a+612+412×3+ 436) kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。
3.共价键类型的判断 (1)σ 键与 π 键 ①依据强度判断:σ 键的强度较大,较稳定;π 键活泼,比较 容易断裂。 ②共价单键都是 σ 键,共价双键中含有__一__个 σ 键、__一__个 π 键,共价三键中含有__一__个 σ 键、__两__个 π 键。 (2)极性键与非极性键 看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是 _极__性__共价键,同种元素的原子之间形成的是_非__极_性____共价键。
__极_性___键 __极_性___键
_单___键 __双__键 __三__键
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___发_生____偏移 共用电子对_不__发_生____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
共价键
[知识梳理] 1.共价键的本质和特征 共价键的本质是在原子之间形成_共__用_电__子_对_____,其特征是具有 __饱_和__性___和_方__向__性___。
2.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
原子间共用电子对 的数目
__σ__键
__π__键
某些共价键的键长数据如下所示:
共价键 C—C
键长(nm) 0.154
共价键 N—N
键长(nm) 0.146
C===C
0.134
N===N
0.120
C≡C
0.120
N≡N
0.110
C—O
0.143
C===O
0.122
根据表中有关数据,你能推断出影响共价键键长的因素主
要有哪些?其影响的结果怎样?
答案:影响因素:原子半径、原子间形成的共用电子对数目。 影响结果:形成相同数目的共用电子对,原子半径越小,共价键的 键长越短;原子半径相同,形成共用电子对数目越多,键长越短。
[解析] (1)Mn(NO3)2 是离子化合物,存在离子键;此外在 NO3-中, 3 个 O 原子和中心原子 N 之间还形成一个 4 中心 6 电子的大 π 键(Π64 键),所以 Mn(NO3)2 中的化学键有 σ 键、π 键和离子键。 (2)本题从单键、双键、三键的特点切入,双键、三键中都含有 π 键, 原子之间难以形成双键、三键,实质是难以形成π键,因为锗的原 子半径较大,形成σ单键的键长较长,p-p 轨道肩并肩重叠程度很小 或几乎不能重叠,故锗原子难以形成 π 键。(3)[Zn(NH3)4]2+中 Zn2+ 与 NH3 之间以配位键相连,共 4 个 σ 键,加上 4 个 NH3 的 12 个 σ 键,共 16 个 σ 键。
解析:N≡N、N===N 中 π 键比 σ 键稳定,难发生加成;C===C、
C≡C 中 π 键比 σ 键弱,较易发生加成。
3.用下列物质填空(填序号)。①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、 ⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4 (1)只存在非极性键的分子是__________;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_______。 (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_ _。 (3)只存在 σ 键的分子是______,既存在 σ 键又存在 π 键的分子是__。 (4)不存在化学键的是__________。 (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__________。
(2)1mol HCHO 分子中含有 σ 键的数目为 3 mol。( )
(3)气体单质中一定存在 σ 键,可能存在 π 键。( )
(4)只有非金属原子之间才能形成共价键。( )
(5)σ 键比 π 键的电子云重叠程度大,形成的共价键弱。( )
(6)H2O2 分子中既有极性键,又有非极性键。( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
分子的立体构型与键参数 键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的 立体构型,一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数 据,就可确定该分子的立体构型。
题组三 配位键、配合物理论 5.(1)[Cu(NH3)4]SO4·H2O 中,与 Cu2+形成配位键的原子是 ____________(填元素符号)。 (2)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有____________。
解析: A.由图示可知,该物质的分子式为 C3H2O3。B.分子中碳碳双键和碳氧双键中各有 一个 σ 键,碳氧单键全部是 σ 键(4 个),碳氢键也是 σ 键(2 个),共有 8 个 σ 键。C.分子中 的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键。D.8.6 g 该物质的物质的量为 0.1 mol,完全燃烧后得到 0.3 mol CO2,只有在标准状况下 0.3 mol CO2 的体积才是 6.72 L。
答案:(1)N (2)离子键、共价键、配位键
6.丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀,可用来检验 Ni2+,其分子 结构如图所示。该结构中 C 原子的杂化方式是____________, 分子内微粒之间存在的作用力有____________(填字母)。