1、1第 12 章（物质结构与性质）李仕才第 二 节 分 子 结 构 与 性 质 考点一 共价键1共价键的本质与特征(1)本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。(2)特征：具有方向性和饱和性。共价键的方向性决定着分子的立体构型，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。2共价键的分类3.键参数键能、键长、键角2(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，化学键越强、越牢固，分子越稳定。4配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。(2)配位键配位键的形成：成键电子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键
2、。配位键的表示方法如 AB，其中 A 表示提供孤电子对的原子，B 表示提供空轨道的原子。如 NH 可表示 4为 ，在 NH 中，虽然有一个 NH 键形成过程与其他 3 个 4NH 键形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全相同。(3)配合物组成：以Cu(NH 3)4SO4为例3形成条件中心原子有空轨道，如 Fe3 、Cu 2 、Zn 2 、Ag 等。配位体有孤电子对，如 H2O、NH 3、CO、F 、Cl 、CN 等。判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1 键可以绕键轴旋转， 键不能绕键轴旋转。( )2气体单质中一定存在 键，可能存在 键。( )3只有非金属原子之间才能形成共价键
3、。( )4在所有分子中都存在化学键。( )5 键比 键的电子云重叠程度大，形成的共价键强。( )6 键能单独形成，而 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。( )10O 2分子中仅含非极性键。( )11CH 4与 NH 互为等电子体。( ) 41s 轨道与 s 轨道重叠形成 键时，电子不是只在两核间运动，而是在两核间出现的概率较大。2因 s 轨道是球形的，故 s 轨道和 s 轨道形成 键时，无方向性。两个 s 轨道只能形成 键，不能形成 键。3两个原子间可以只形成 键，但
4、不能只形成 键。4共价单键都是 键，双键中一个 键、一个 键，三键中一个 键、两个 键。45杂化轨道只能形成 键。一、共价键类型的判断1碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )A分子式为 C3H2O3B分子中含 6 个 键C分子中只有极性键D8.6 g 该物质完全燃烧得到 6.72 L CO2解析：A 项，观察图形根据碳四键可知分子式正确；B 项，根据图示可知分子中含 8个 键；C 项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D 项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。答案：A2下列物质的分子中既有 键，又有 键的是( )HCl H
5、2O N 2 H 2O2 C 2H4 C 2H2A BC D解析：单键均为 键，双键和三键中各存在一个 键，其余均为 键。答案：D3在下列物质中：HCl、N 2、NH 3、Na 2O2、H 2O2、NH 4Cl、NaOH、Ar、CO 2、C 2H4。(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_(填序号，下同)。(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 键的分子是_，既存在 键又存在 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
6、存在非极性键的是_。5答案：(1) (2) (3) (4) (5) 4有以下物质：HF，Cl 2，H 2O，N 2，C 2H4，C 2H6，H 2，H 2O2，HCN(HCN)。只有 键的是_(填序号，下同)；既有 键，又有 键的是_；含有由两个原子的s 轨道重叠形成的 键的是_；含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是_；含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成的 键的是_。答案： 二、键参数的应用5下列说法中正确的是( )A分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B元素周期表中的第A 族(除 H 外)和第A 族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表
7、示为 HOH，分子的键角为 180DHO 键键能为 462.8 kJmol1 ，即 18 g H2O 分解成 H2和 O2时，消耗能量为2462.8 kJ解析：键长越长，键能越小，分子越不稳定，A 错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第A 族元素(H 除外)均是活泼金属元素，第A 族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B 正确；水分子立体构型为形，两个 HO 键的键角为 105，C 错误；断裂 2 mol HO 键吸收 2462.8 kJ 能量，而不是 H2O 分解成 H2和 O2时消耗的能量，D错误。答案：B6能够用键能的大小解释的是( )A常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态B硝
8、酸是挥发性酸，硫酸是难挥发性的酸C稀有气体一般难发生化学反应D氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼解析：共价分子构成物质的状态与分子内共价键的键能无关，A 错误；物质的挥发性与分子内键能的大小无关，B 错误；稀有气体是单原子分子，无化学键，C 错误；氮气分子稳定是由于氮气分子中含有三键，键能很大的缘故，D 正确。答案：D7NH 3分子的立体构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是( )ANH 3分子是极性分子6B分子内 3 个 NH 键的键长相等，键角相等CNH 3分子内 3 个 NH 键的键长相等，3 个键角都等于 107DNH 3分子内 3 个 NH 键的键长相等，3
9、 个键角都等于 120解析：A 项，NH 3为极性分子不能说明 NH3一定为三角锥形；B 项，三条 NH 键键能与键长分别相同，键角相等仍有可能为正三角形；D 项与事实不符。答案：C三、配位键和配合物8下列现象与形成配合物无关的是( )A向 FeCl3溶液中滴入 KSCN 溶液，出现红色B向 Cu 与 Cl2反应后的集气瓶中加少量 H2O，呈绿色，再加水，呈蓝色CCu 与浓 HNO3反应后，溶液呈绿色；Cu 与稀 HNO3反应后，溶液呈蓝色D向 AlCl3中逐滴滴加 NaOH 至过量，先出现白色沉淀，继而消失解析：Fe 3 与 SCN 形成一系列配离子，都显红色；Cu 2 在水溶液中形成配离子
10、CuCl 42 显绿色；Cu(H 2O)42 显蓝色，故 A、B、C 项均与配合物有关；D 项，Al 3 与 OH 形成Al(OH)3，而 Al(OH)3显两性，能与过量的 OH 反应，生成 AlO ，与配合物无关。 2答案：D9(1)配位化学创始人维尔纳发现，取 CoCl36NH3(黄色)、CoCl 35NH3(紫红色)、CoCl34NH3(绿色)和 CoCl34NH3(紫色)四种化合物各 1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为 3 mol、2 mol、1 mol 和 1 mol。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3_，CoCl
11、35NH3_，CoCl34NH3(绿色和紫色)：_。CoCl 34NH3(绿色)和 CoCl34NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是_。上述配合物中，中心离子的配位数都是_。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的 KSCN 溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式 FeCl33KSCN= =Fe(SCN)33KCl 表示。经研究表明，Fe(SCN) 3是配合物，Fe3 与 SCN 不仅能以 13 的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：Fe 3 与 SCN 反应时，Fe 3 提供_，SCN 提供_，二者通过配位键结合。所得 Fe3 与 SCN 的配合物中，主要是 Fe3
12、 与 SCN 以个数比 11 配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是_。7若 Fe3 与 SCN 以个数比 15 配合，则 FeCl3与 KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。解析：(1)由题意知，四种配合物中的自由 Cl 分别为 3、2、1、1，则它们的化学式分别为Co(NH 3)6Cl3、Co(NH 3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl、Co(NH 3)4Cl2Cl。最后两种应互为同分异构体。(2)Fe 3 和 SCN 形成配合物时，Fe 3 提供空轨道，SCN 提供孤电子对，Fe 3 和 SCN 以 11 和 15 形成配离子时写化学式要用 Cl 和 K 分别平衡配离子的电荷，使配合物呈电中性。答案：(1)Co(NH 3)6Cl3 Co(NH 3)5ClCl2Co(NH3)4Cl2Cl 它们互为同分异构体 6(2)空轨道 孤电子对 Fe(SCN)Cl 2 FeCl 35KSCN= =K2Fe(SCN)53KCl
