第36讲 分子的空间结构与物质的性质
目标要求 1.微粒间的相互作用：(1)认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的，微粒之间存在不同类型的相互作用。根据微粒的种类及微粒之间的相互作用，认识物质的性质与微观结构的关系。(2)认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价分子的实例，认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在和作用。(3)认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。2.共价键的本质和特征：认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型；知道共价键可分为极性和非极性共价键。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构(删除等电子原理)。3.分子的空间结构：(1)结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。知道分子的结构可通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。(2)知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
1．本质
在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。 2．特征
具有饱和性和方向性。 3．分类
分类依据 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 π键 极性键 类型 电子云“头碰头”重叠 电子云“肩并肩”重叠 共用电子对发生偏移 形成共价键的电
子对是否偏移 非极性键 单键 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 原子间共用电子对的数目 双键 三键
原子间有三对共用电子对 特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，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，而形成离子键。
(2)同种非金属元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种非金属元素原子间形成的为极性键。 理解应用
有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是________(填序号，下同)；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σ键的是________；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成σ键的是________；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成σ键的是________。
答案 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ 4．键参数 (1)概念
(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②理解应用
试根据下表回答问题。
某些共价键的键长数据如下所示：
共价键 C—C C==C C≡C C—O C==O N—N N==N N≡N
键长(nm) 0.154 0.133 0.120 0.143 0.122 0.146 0.120 0.110 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 原子半径、原子间形成的共用电子对数目。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。 5．等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。确定等电子体的方法(举例)： CO―――――――――――→CN 少了1个电子，再得1个电子―――――――――――→C22 少了1个电子，再得1个电子
CO―――――――――――――――→N2 把O换成前一个原子?N??少1个电子?
变换过程中注意电荷变化，并伴有元素种类的改变
把C换成后一个原子?N??多1个电子?把N换成前一个原子?C?
－
把O换成前一个原子?N?
－
序号 方法 竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换，即可得示例 1 到相应的等电子体 横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失2 电子使价电子总数相等 CO2与CS2 O3和SO2 N2与CO O3与NO－2 CH4与3 可以将分子变换为离子，也可以将离子变换为分子 ＋ CO与CN－ NH4
理解应用
与CCl4互为等电子体的分子或离子有____________________等。 答案 SiCl4、CBr4、SO24、CF4(合理即可)
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子(×) (2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大(×) (3)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关(√) (4)s-s σ键与s-p σ键的电子云形状对称性相同(√) (5)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(√) (6)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(√)
(7)碳碳叁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)键长等于成键两原子的半径之和(×)
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题组一 共价键的类别及判断
1．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼 B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键 D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键 答案 B
解析 同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；在共价单键中只含有σ键，而含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误、D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。
2．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。
(1)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。
(2)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________。
(3)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C60分子中π键的数目为________。 (4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为含有的σ键、π键数目为________。 A．4个σ键
C．2个σ键、1个π键
B．2个σ键、2个π键 D．3个σ键、1个π键
，每个COCl2分子内
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答案 (1)σ 极性 (2)1∶1 (3)30 (4)D 题组二 键参数及应用
3．(2020·深圳期末)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、沸点逐渐升高 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强 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 答案 C
解析 A项，F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，与共价键的键能大小无关，错误；B项，HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键
2021高考化学一轮教师用书：专题11 第36讲 分子的空间结构与物质的性质 Word版含解析
