2018届一轮复习苏教版分子结构与性质学案

2018届一轮复习苏教版分子结构与性质学案

第三十七单元　分子结构与性质 考纲要求 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解共价键的形成、极性、类型(δ 键和 π 键)，了解配位键的含义。 3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。 5.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。 6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 7.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。 【考点互动探究】 　考点一　共价键 知识梳理 1．共价键的本质与特征 (1)本质：在原子之间形成________(电子云的重叠)。 (2)特征：具有________和________。 共价键的________决定着分子的立体构型，共价键的________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 依据 类别 特点 σ键 原子轨道“______”重叠成键原子轨道的重叠方式 π 键 原子轨道“______”重叠 极性键 共用电子对______成键电子对是否偏移 非极性键 共用电子对______ 单键 原子间有______个共用电子对 双键 原子间有______个共用电子对原子间共用电子对的数目 三键 原子间有______个共用电子对 3.键参数——键能、键长、键角 (1)概念： (2)键参数对分子性质的影响： ①键能________，键长________，化学键越强、越牢固，分子越稳定。 ② 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孤电子对。 (2)配位键 ①配位键的形成：成键原子一方提供________，另一方提供________形成共价键。 ②配位键的表示方法 如 A→B，其中 A 表示提供________的原子，B 表示提供________的原子。如 NH ＋4 可 表示为________，在 NH ＋4 中，虽然有一个 N—H 键形成过程与其他 3 个 N—H 键形成过程 不同，但是一旦形成之后，4 个共价键就完全________。 (3)配合物 ①组成：以[Cu(NH3)4]SO4 为例 ②形成条件 中心原子有________，如 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 配位体有__________，如 H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。 5．等电子体 ________相同、________相同的分子具有相似的化学键特征。互为等电子体的物质其 __________性质相近。 题组训练 题组一　共价键 1．【2016·宁夏育才中学期中】下列说法正确的是(　　) A．π 键是由两个 p 电子以“头碰头”方式重叠而成 B．σ键是镜面对称，而 π 键是轴对称 C．乙烷分子中的键全为 σ 键而乙烯分子中含 σ 键和 π 键 D．H2 分子中含 σ 键，Cl2 分子中含 π 键 2．下列说法中正确的是(　　) A．分子的键长越长，键能越低，分子越稳定 B．元素周期表中的第ⅠA 族(除 H 外)和第ⅦA 族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为 H—O—H，分子的键角为 180° D．H—O 键键能为 462.8 kJ·mol －1，即 18 g H2O 分解成 H2 和 O2 时，消耗能量为 2× 462.8 kJ 3．【2016·西安市长安区一中月考】关于化学式[TiCl(H 2O)5]Cl2·H2O 的配合物的下列 说法中正确的是(　　) A．配位体是 Cl－和 H2O，配位数是 9 B．中心离子是 Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋ C．内界(做配体的)和外界中的 Cl－的数目比是 1∶2 D．加入足量 AgNO3 溶液，所有 Cl－均被完全沉淀 规律小结 1．配位键一定是共价键，但共价键不一定是配位键。配位键与共价键只是在形成过程 上有所不同。 2．配合物的应用 ①检验金属离子：如用 KSCN 溶液检验 Fe3＋： Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 　　　 　 　　红色 ②[Ag(NH3)2]OH(银氨溶液)可用于检验醛基(—CHO)的存在。 ③分离物质：如用浓氨水分离 CuSO4 溶液与 Fe2(SO4)3 溶液。 ④判断离子共存：如 Fe3＋ 与 SCN－因能形成配合物，在溶液中不能共存。 题组二　等电子原理应用 1．原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的互为等电子体，等电子体具有结构相 似的特征。下列各对粒子中，空间结构相似且互为等电子体的是(　　) A．CS2 与 NO2 B．C6H6 与 B3N3H6 C．H2O 与 NH3 D．PCl3 与 BF3 2．【2016·贵州思南中学月考】硫化羰(OCS)存在于许多种植物中，杀虫效果显著。它与 CO2、CS2 互为等电子体，已知 C===O 键的键能为 745 kJ·mol－1，有关硫化羰的说法正确的 是(　　) A．分子中有 2 个 σ 键和 1 个 π 键 B．可推测 C===S 键的键能大于 745 kJ·mol－1 C．OCS 中碳原子是采用 sp 杂化方式成键的 D．分解温度 CO2、OCS、CS2 依次由低到高 3．已知 CO2 为直线形结构，SO3 为平面正三角形结构，NF3 为三角锥形结构，请推测 COS 、 CO2－3 、 PCl3 的 空 间 结 构 ： ___________________________________________________。 规律小结　常见等电子体与空间构型 微粒 通式 价电子 总数 立体构型 CO2、CNS－、NO＋2 、N－3 AX2 16e－ 直线形 CO2－3 、NO－3 、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO－2 AX2 18e－ V 形 SiO4－4 、PO3－4 、SO2－4 、ClO－4 AX4 32e－ 正四面体形 PO3－3 、SO2－3 、ClO－3 AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2 AX 10e－ 直线形 CH4、NH＋4 AX4 8e－ 正四面体形 　考点二　分子的立体构型　 知识梳理 1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 (1)判断分子中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，氢为 1，其他原子等于 8－该原子的价电子数；x 是与中心原子结合的原子数。 (2)价层电子对互斥理论与分子构型 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对 立体构型 分子立 体构型 实例 2 2 0 直线形 ________ CO2 (续表) 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对 立体构型 分子立 体构型 实例 3 0 ________ BF33 2 1 三角形 ________ SO2 4 0 ________ CH4 3 1 ________ NH34 2 2 四面体形 ________ H2O 2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 实例 sp 2 180° ________ BeCl2 sp2 3 120° ________ BF3 sp3 4 109°28′ ________ CH4 题组训练 题组一　用价层电子对互斥理论预测分子构型 1．下列分子或离子中，VSEPR 模型名称与分子或离子的立体构型名称不一致的是(　　) A．CO2 B．H2O C．CO2－3 D．CCl4 2．用 VSEPR 理论预测 BF3 和 NF3 的立体结构，两个结论都正确的是(　　) A．平面三角形；平面三角形 B．平面三角形；三角锥形 C．平面三角形；正四面体 D．直线形；三角锥形 3．【2016·安徽师范大学附中期末】下列描述中正确的是(　　) A．CS2 分子的立体构型为 V 形 B．ClO －3 的空间构型为平面三角形 C．SF6 中每个原子均满足最外层 8 电子稳定结构 D．SiF4 和 SO 2－3 的中心原子均为 sp3 杂化 题组二　杂化类型及空间构型的判断 1．【2016·钦州模拟】氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱 水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是　 (　　) A．三角锥形、sp3 B．V 形、sp2 C．平面三角形、sp2 D．三角锥形、sp2 2．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是(　　) A．PCl3 中 P 原子 sp3 杂化，为三角锥形 B．BCl3 中 B 原子 sp2 杂化，为平面三角形 C．CS2 中 C 原子 sp 杂化，为直线形 D．H2S 分子中，S 为 sp 杂化，为直线形 3．下列一组粒子的中心原子杂化类型相同，分子或离子的键角不相等的是(　　) A．CCl4、SiCl4、SiH4　 B．H2S、NF3、CH4 C．BCl3、NH3、CO2 D．SO3、BF3、H3O＋ 方法技巧　分子的空间构型与杂化方式关系 多原子(3 个或 3 个以上)分子的立体结构与中心原子杂化方式的对照： 分子的 立体结构 正四面 体形 三角 锥形 V 形 平面 三角形 V 形 直线形 杂化类型 sp3 sp2 sp ①只要分子构型为直线形的，中心原子均为 sp 杂化，同理，只要中心原子是 sp 杂化的， 分子构型均为直线形。 ②只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为 sp2 杂化。 ③只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是 sp3 杂化。 ④V 形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是 1 的中心原子是 sp2 杂化，孤电 子对数是 2 的中心原子是 sp3 杂化。 　考点三　分子的性质 知识梳理 1．分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2)分类：分子间作用力最常见的是________和________。 (3)强弱：范德华力________氢键________化学键。 (4)范德华力 ①分子的极性越大，范德华力________。 ②结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力________。 (5)氢键 ①形成：由已经与________很大的原子(如 N、F、O)形成共价键的________与另一个 ________很大的原子之间的作用力。 ②表示方法：A—H…B ③特征：具有一定的________性和________性。 ④分类：氢键包括________氢键和________氢键两种。 ⑤氢键对物质性质的影响 分子间氢键使物质的熔、沸点________，使物质的溶解性增大，对物质的硬度等也都有 影响；分子内氢键使物质的熔、沸点________。 2．分子的性质 (1)分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心________的分 子 正电中心和负电中心________的分 子 存在的共价键 非极性键或极性键 ____________ 分子内原子排列 ________ ________ (2)分子的溶解性 ①”相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于________，极性溶质一般能溶于________。 若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，氢键作用力越大，则溶质的溶解性________。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水________，而戊醇在水中的溶 解度明显________。 ③如果溶质与水发生反应，将增大物质的溶解度，如 SO2 等。 (3)分子的手性 ①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为 ________，在三维空间里________的现象。 ②手性分子：具有__________的分子。 ③手性碳原子：在有机物分子中，连有__________或__________的碳原子。含有手性碳 原子的分子是手性分子，如 。 (4)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素 R 相同，则 n 值________，R 的正 电性越高，使 R—O—H 中 O 的电子向 R 偏移，在水分子的作用下越易电离出 H＋，酸性 ________，如酸性：HClO________HClO2________HClO3________HClO4。 题组训练 题组一　分子间作用力及其对物质性质的影响 1．下列变化或事实与范德华力无关的是(　　) A．气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B．碘溶于四氯化碳 C．氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高 D．食盐熔化 2．【2016·河北石家庄正定中学期末】下列现象与氢键有关的是(　　) ①HF 的熔、沸点比第ⅦA 族其他元素氢化物的熔、沸点高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④尿素的溶、沸点比醋酸的高 ⑤邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低 ⑥水分子在较高温度下也很稳定 A．①②③④⑤⑥ B．仅①②③④⑤ C．仅①②③④ D．仅①②③ 规律小结　范德华力的主要特征 (1)广泛存在于分子之间； (2)只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力，如固体和液体物质中； (3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 题组二　分子极性与化学键极性的关系 1．【2016·宁夏银川一中期末】以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分 子的空间构型。下列分子都属于含极性键的非极性分子的是(　　) A．CO2 H2O B．NH3　BCl3 C．P4　CH4 D．CS2　BF3 2．下列叙述正确的是(　　) A．NH3 是极性分子，N 原子处在 3 个 H 原子所组成的三角形的中心 B．CCl4 是非极性分子，C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的正方形的中心 C．H2O 是极性分子，O 原子不处在 2 个 H 原子所连成的直线的中央 D．CO2 是非极性分子，C 原子不处在 2 个 O 原子所连成的直线的中央 方法技巧　分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子，如 H2、P4 等。 (2)含极性键的双原子分子一定是极性分子，如 HCl、CO 等。 (3)ABn(n≥2)型分子： ①根据分子构型判断。 若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等)，极性键的极性向量和等于零时， 为非极性分子；否则是极性分子。如 CH4、CO2 等含有极性键，是非极性分子；H2O、NH3 等含有极性键，是极性分子。 ②利用孤电子对判断。 若中心原子 A 中无孤电子对，则为非极性分子；有孤电子对，则为极性分子。 ③利用化合价判断。 中心原子 A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等， 则为极性分子。BCl3、CO2 是非极性分子；SO2、NF3 是极性分子。 题组三　手性与无机含氧酸的酸性 1．【2016·辽宁沈阳二中期中】在有机物分子中，当碳原子连有 4 个不同的原子或原子 团时，这种碳原子称为“手性碳原子”。凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。 例如，有机物 含有一个手性碳原子，具有光学活性，当发生下列 化学变化，生成的新有机物仍有光学活性的是(　　) A．与 NaOH 溶液共热 B．与银氨溶液共热、酸化 C．与金属钠反应 D．与氢气发生加成反应 2．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多， 该含氧酸的酸性越强。如下表所示：含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系 次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸 含氧酸 Cl—OH 非羟基 氧原子数 0 1 2 3 酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 (1)亚磷酸 H3PO3 和亚砷酸 H3AsO3 分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3 是中强 酸 ， H3AsO3 既 有 弱 酸 性 又 有 弱 碱 性 。 由 此 可 推 出 它 们 的 结 构 简 式 分 别 为 ① ____________________，②____________________。 (2)H3PO3 和 H3AsO3 与过量的 NaOH 溶液反应的化学方程式分别是： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 (3) 在 H3PO3 和 H3AsO3 中 分 别 加 入 浓 盐 酸 ， 分 析 反 应 情 况 ： ________________________ ， 写 出 化 学 方 程 式 ： ______________________________________________________________。 方法技巧　无机含氧酸分子的酸性判断及比较的思维方法 1．无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH 上的 H 原 子在水分子的作用下能够变成 H＋而显示一定的酸性。如 HNO3、H2SO4 的结构式分别是 2．同一种元素的含氧酸酸性规律 H2SO4 与 HNO3 是强酸，其—OH 上的 H 原子能够完全电离成为 H＋。而同样是含氧酸 的 H2SO3 和 HNO2 却是弱酸。即酸性强弱为 H2SO3乙>丙 D．甲与乙形成的化合物均有氧化性 2．【2015·安徽卷】碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构为 。下列有关该物质的说法正确的是(　　) A．分子式为 C3H2O3 B．分子中含 6 个 σ 键 C．分子中只有极性键 D．8.6 g 该物质完全燃烧得到 6.72 L CO2 3．【2016·江苏卷】[Zn(CN)4]2－在水溶液中与 HCHO 发生如下反应： 4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN HOCH2CN 的结构简式 图 12­37­1 (1)1 mol HCHO 分子中含有 σ 键的数目为______mol。 (2)HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是____________________。 (3)与 H2O 分子互为等电子体的阴离子为__________。 (4)[Zn(CN)4]2－中 Zn2＋与 CN－的 C 原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2－的 结 构 可 用 示 意 图 表 示 为 _____________________________________________________________。 4．【2015·福建卷节选】(1)下列关于 CH4 和 CO2 的说法正确的是______(填序号)。 a．固态 CO2 属于分子晶体 b. CH4 分子中含有极性共价键，是极性分子 c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 CH4 熔点低于 CO2 d. CH4 和 CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3 和 sp (2)Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4 中含有_______mol σ 键。 (3)一定条件下，CH4、CO2 都能与 H2O 形成笼状结构(如图 12­37­2 所示)的水合物晶体， 其相关参数见下表。CH4 与 H2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 分子　　 参数 　　　分子直径/nm 分子与 H2O 的结合能 E/(kJ·mol－1) CH4 0.436 16.40 CO2 0.512 29.91 图 12­37­2 ①“可燃冰”中分子间存在的 2 种作用力是________。 ②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用 CO2 置换 CH4 的设想。已知上图中笼 状结构的空腔直径为 0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依 据是________________________________________________________________________。 参考答案 第三十七单元　分子结构与性质 【考点互动探究】 考点一 知识梳理 1．(1)共用电子对　(2)方向性　饱和性　方向性　饱和性 2．头碰头　肩并肩　偏移　不偏移　1　2　3 3．(1)1 mol 化学键　核间距　109°28′ (2)①越大　越短　②稳定性　立体构型 4．(2)①孤电子对　空轨道 ②孤电子对　空轨道　 　相同 (3)①内界　外界　中心原子　配位体　②空轨道　孤电子对 5．原子总数　价电子　物理 题组训练 题组一 1．C　[解析] 乙烷分子中的键全为 σ 键而乙烯分子中含 5 个 σ 键和 1 个 π 键，故 C 正 确。σ 键是轴对称，而 π 键是镜面对称，故 B 错。π 键是由两个 p 电子以“肩并肩”方式重 叠而成，故 A 错。H2 分子、Cl2 分子中含的都是 σ 键，故 D 错。 2．B　[解析] 键长越长，键能越小，分子越不稳定，A 项错误；水分子中键的夹角不 是 180°，C 项错误；断裂 2 mol H—O 键吸收 2×462.8 kJ 能量，18 g 水分解成 H2 和 O2 时， 包含断裂 2 mol O—H 键，同时还形成 0.5 mol O—O 键、1 mol H—H 键，D 项错误。 3．C　[解析] 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是 Cl－和 H2O，配位数是 6，错误； 中心离子是 Ti3＋，内配离子是 Cl－，外配离子是 Cl－，错误；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O， 内配离子是 Cl－为 1，外配离子是 Cl－为 2，内界和外界中的 Cl－的数目比是 1∶2，正确； 加入足量 AgNO3 溶液，外界离子 Cl－与 Ag＋反应，内配位离子 Cl－不与 Ag＋反应，错误。 题组二 1．B　[解析] CS2 与 NO2 分子中原子个数相等，电子总数和价电子总数都不相同，所以 不是等电子体，则其空间构型不相似，错误；C6H6 与 B3N3H6 中原子个数相等，电子总数和 价电子总数都相同，所以是等电子体，则其空间构型相似，正确；H2O 与 NH3 中原子个数 不相等，所以不是等电子体，错误；PCl3 与 BF3 分子中原子个数相等，电子总数和价电子总 数都不相同，所以不是等电子体，则其空间构型不相似，错误。 2．C　[解析] OCS 分子的结构为 O==C==S，分子中有 2 个 σ 键和 2 个 π 键，故 A 错。 S 原子半径比氧原子的半径大些，可推测 C==S 键的键能小于 745 kJ/mol，故 B 错。OCS 分 子的结构为 O==C==S，所以 OCS 中碳原子是采用 sp 杂化方式成键的，故 C 正确。由于 C==O 键的键能大于 C==S 键的键能，所以分解温度 CO2、OCS、CS2 依次由高到低，故 D 错。 3．COS 为直线形结构；CO 2－3 为平面正三角形结构；PCl3 为三角锥形结构 [解析] COS 与 CO2 互为等电子体，其结构与 CO2 相似，所以其为直线形结构；CO 2－3 与 SO3 互为等电子体，结构相似，所以 CO 2－3 为平面正三角形结构；PCl3 与 NF3 互为等电子 体，结构相似，所以 PCl3 为三角锥形结构。 考点二 知识梳理 1．(2)直线形　平面三角形　V 形　正四面体形　三角形　V 形 2．直线形　平面正三角形　正四面体 题组训练 题组一 1．B　[解析] CO2 分子中每个 O 原子和 C 原子形成两个共用电子对，所以 C 原子价层 电子对数是 2，且不含孤电子对，为直线形结构，VSEPR 模型与分子立体结构模型一致， 故 A 不选；水分子中价层电子对数＝2＋1 2×(6－2×1)＝4，VSEPR 模型为四面体结构，含 有 2 个孤电子对，略去孤电子对后，实际上其空间构型是 V 型，VSEPR 模型与分子立体结 构模型不一致，故 B 选；CO2－3 的中心原子 C 原子上含有 3 个 σ 键，中心原子上的孤电子 对数＝1 2(4＋2－2×3)＝0，所以 CO2－3 的空间构型是平面三角形，VSEPR 模型与离子立体 结构模型一致，故 C 不选；CCl4 分子中中心原子 C 原子价层电子对数＝σ 键个数＋孤电子 对数＝4＋1 2(4－1×4)＝4，VSEPR 模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构 型为正四面体结构，VSEPR 模型与分子立体结构模型一致，故 D 不选。 2．B　[解析] BF3 中的 B 的价电子排布式为 2s22p1，形成分子时，进行 sp2 杂化，三个 sp2 杂化轨道分别与三个 F 原子的 p 轨道成键，故 BF3 分子为平面三角形；NF3 中的 N 价电子排 布式为 2s22p3，形成分子时，进行 sp3 不等性杂化，其中一个 sp3 杂化轨道为孤对电子占有， 另三个电子分别与 F 成键，故分子结构为三角锥形。 3．D　[解析] CS2 分子中 C 原子价层电子对数为 2，孤电子对数为 0，应为直线形分子， 故 A 错误；ClO －3 中 Cl 原子价层电子对数为 4，孤电子对数为7＋1－3 × 2 2 ＝1，应为三角 锥形分子，故 B 错误；SF6 中 S 原子最外层电子数为 6＋6＝12，故 C 错误；SiF4 分子中 Si 原子价层电子对数为 4，则为 sp3 杂化，SO 2－3 中 S 原子价层电子对数为 4，应为 sp3 杂化， 故 D 正确。 题组二 1．A　[解析] 首先求出 SOCl2 分子中 S 原子的价层电子对数。孤电子对数＝1 2×(6－2－ 2×1)＝1，σ键电子对数为 3，所以价层电子对数为 4，S 原子采取 sp3 杂化，由于孤电子对 占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。 2．D　[解析] PCl3 中 P 原子 sp3 杂化，由于 P 原子上有一对孤对电子，对成键电子有排 斥作用，因此该分子为三角锥形，正确；BCl3 中 B 原子 sp2 杂化，分子中键角是 120°，为 平面三角形，正确；CS2 中 C 原子 sp 杂化，C 原子与两个 S 原子形成化学键的键角是 180°， 在一条直线上，为直线形分子，正确；H2S 分子中 S 为 sp3 杂化，由于 S 原子上有 2 对孤对 电子，对成键电子有强烈的排斥作用，因此分子是 V 型分子，错误。 3．B　[解析] CCl4 中 C 原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝4＋0＝4，所以采取 sp3 杂化，SiCl4 中 C 原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝4＋0＝4，所以采取 sp3 杂化， SiH4 中 C 原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝4＋0＝4，所以采取 sp3 杂化，中心原 子都是 sp3 杂化，其键角相同，故 A 错误；H2S 中 S 原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对 数＝2＋6－2 2 ＝4，所以采取 sp3 杂化，分子构型为 V 形，NF3 中氮原子杂化轨道数＝σ 键数 ＋孤对电子对数＝3＋5－3 2 ＝4，所以采取 sp3 杂化，分子构型为三角锥形，CH4 中 C 原子杂 化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝4＋0＝4，所以采取 sp3 杂化，分子构型为正四面体形， 中心原子都是 sp3 杂化，孤电子对数不同，分子的键角不相同，故 B 正确；BCl3 中 B 原子 杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝3＋0＝3，sp2 杂化，分子的立体构型为平面三角形， NH3 中氮原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝3＋5－3 2 ＝4，所以采取 sp3 杂化，CO2 中碳原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝2＋0＝2，所以采取 sp 杂化，BCl3、NH3、CO2 中心原子杂化类型不相同，分子或离子的键角不相等，故 C 错误；SO3 中，价层电子对个数 ＝σ 键数＋孤对电子对数＝3＋1 2(6－3×2)＝3，含孤电子对数为 0，杂化轨道数为 3，硫原子 采用 sp2 杂化，分子立体构型为平面三角形；BF3 中 B 原子杂化轨道数＝σ键数＋孤对电子 对数＝3＋0＝3，sp2 杂化，分子的立体构型为平面三角形，H3O＋中 O 原子杂化轨道数＝σ 键数＋孤对电子对数＝3＋6－3－1 2 ＝4，所以采取 sp3 杂化，分子构型为三角锥形，SO3、 BF3、H3O＋中心原子杂化类型不相同，分子或离子的键角不相等，故 D 错误。 考点三 知识梳理 1．(2)范德华力　氢键　(3)<　< (4)①越大　②越大 (5)①电负性　氢原子　电负性　③方向　饱和　④分子内　分子间　⑤升高　降低 2．(1)重合　不重合　非极性键或极性键　对称　不对称 (2)①非极性溶剂　极性溶剂　越好 ②互溶　减小 (3)①镜像　不能重叠　②手性异构体　③四个不同基团　原子 (4)越大　越强　<　<　< 题组训练 题组一 1．D　[解析] 考查分子间作用力的应用。气体物质加压或降温时能凝成固体，属于分 子晶体的物理性质，与分子间作用力有关，A 正确；碘和四氯化碳均是非极性分子，根据相 似相溶原理可知碘易溶在四氯化碳中，属于分子晶体的物理性质，与分子间作用力有关，B 正确；氟、氯、溴、碘单质的熔、沸点依次升高，是因为分子间作用力逐渐增大，与分子间 作用力有关，C 正确；氯化钠属于离子晶体，其熔点较高，熔化破坏离子键，与分子间作用 力无关，D 错误。 2．B　[解析] ①因第ⅦA 族中，F 的非金属性最强，HF 分子之间存在氢键，则 HF 的 熔、沸点比ⅦA 族其他元素氢化物的高，故①正确；②小分子的醇、羧酸与水分子之间能形 成氢键，则小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故②正确；③冰中存在氢键，其体积 变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故③正确；④尿素分子间可以形成的氢键 比醋酸分子间形成的氢键多，尿素的熔、沸点比醋酸的高，故④正确；⑤对羟基苯甲醛易形 成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯 甲醛的低，故⑤正确；⑥水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关， 故⑥错误。 题组二 1．D 2．C　[解析] NH3 是极性分子，N 原子处在三角锥形的顶点，3 个 H 原子处于锥底，错 误。CCl4 是非极性分子，四个 Cl 原子构成正四面体结构，C 原子处在 4 个 Cl 原子所组成的 四面体的中心，错误。H2O 是极性分子，是 V 形分子，O 原子不处在 2 个 H 原子所连成的 直线的中央，正确。CO2 是非极性分子，三个原子在一条直线上，C 原子处在 2 个 O 原子所 连成的直线的中央，错误。 题组三 1．C　[解析] 具有光学活性是由于连接羧基的碳原子为 手性碳原子。与 NaOH 水溶液反应后得到 、CH3COONa，均没有手性碳 原子，均没有光学活性，故 A 错误；与银氨溶液作用只发生银镜反应，再酸化，—CHO 转 化为—COOH，连接羧基的碳原子不再是手性碳原子，没有光学活性，故 B 错误；羧基、醇 羟基能与钠反应，反应后连醛基的碳原子仍是手性碳原子，具有光学活性，故 C 正确；催 化剂作用下与 H2 加成，—CHO 转化为—CH 2OH，连接羧基的碳原子同时连接 2 个 —CH2OH，不再是手性碳原子，没有光学活性，故 D 错误。 2．(1)① 　② (2)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O (3)H3PO3 为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3 可与盐酸反应 H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O [解析] (1)已知 H3PO3 为中强酸，H3AsO3 为两性物质，依据题给信息可知 H3PO3 中含 1 个非羟基氧原子，H3AsO3 中不含非羟基氧原子。(2)与过量 NaOH 溶液反应的化学方程式的 书写，需得知 H3PO3 和 H3AsO3 分别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个 羟基氢，则该酸为几元酸。故 H3PO3 为二元酸，H3AsO3 为三元酸。(3)H3PO3 为中强酸，不 与盐酸反应；H3AsO3 为两性物质，可与盐酸反应。 【考例考法直击】 1．D　[解析] 短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，乙、丙、丁最高价氧 化物对应的水化物两两之间能相互反应，应是氢氧化铝与强碱、强酸的反应，故乙为 Na、 丙为 Al，甲和丁的原子核外均有两个未成对电子，结合原子序数可知，甲外围电子排布式 为 2s22p2 或 2s22p4，甲为 C 或 O，丁最高价含氧酸为强酸，外围电子排布式为 3s23p4，故丁 为 S 元素。 Al 与一些金属氧化物可以发生铝热反应，用于冶炼金属，故 A 正确；甲与丁形成的分 子中 CS2 为直线形对称结构，三氧化硫为平面正三角形结构，均属于非极性分子，故 B 正 确；电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离 子半径：S2－>Na＋>Al3＋，故 C 正确；甲与乙形成的化合物有氧化钠、过氧化钠等，氧化钠 氧化性很弱，通常条件下基本不表现氧化性，故 D 错误。 2．A　[解析] 由碳酸亚乙烯酯分子的结构简式和碳原子的成键特点知该分子的分子式 为 C3H2O3，A 项正确；分子中包括 C—O 键、C—C 键、C—H 键共 8 个 σ 键，B 项错误； 分子中含有的 C===C 键为非极性键，C 项错误；8.6 g 该物质的物质的量为 0.1 mol，完全燃 烧生成 0.3 mol 的 CO2，但气体的体积与温度和压强有关，没有指明温度和压强(标准状况) 的条件下，0.3 mol CO2 的体积不一定是 6.72 L，D 项错误。 3．(1)3　(2)sp3 和 sp　(3)NH－2 (4) 或 [解析] (1)HCHO 的结构式为 ，单键全为 σ 键，双键中一个为 σ 键，一个为 π 键，所以 1 mol HCHO 中存在 3 mol σ 键；(2)HOCH2CN 中“—CH2—”中的 C 为 sp3 杂化， “—C≡N”中 C 为 sp 杂化；(3)N 得一个电子与 O 的电子数相等，所以 NH －2 与 H2O 互为 等电子体；(4)Zn2＋与 CN－之间为配位键，配位键由 C 指向 Zn。 4．(1)ad　(2)8 (3)①氢键、范德华力　②CO2 的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与 H2O 的结合能 大于 CH4 [解析] (1)固态 CO2 由 CO2 分子构成，为分子晶体，a 对；CH4 中含有极性键，但为非极 性分子，b 错；CH4、CO2 为分子晶体，熔点由分子间作用力大小决定，与键能大小无关，c 错；CH4 中 C 的杂化类型为 sp3，CO2 中 C 的杂化类型为 sp，d 对。 (3)①可燃冰为甲烷的水合物，分子间存在范德华力，水分子间还存在氢键。②根据提 供的数据，CO2 的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与 H2O 的结合能大于 CH4，因此科 学家提出该设想。