考点一 化学键与分子的立体构型
考纲要求 1.了解共价键的主要类型σ键和π键,说出σ键和π键的明显差别和一般规律。
2.能应用键参数--键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。
3.结合实例说明等电子原理的应用。
4.了解共价分子结构的多样性和复杂性。
5.能应用有关理论判断简单分子或离子的立体构型。
6.理解价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和配合物理论。
7.了解配位键和配合物,会判断简单配合物的成键情况。 考纲说明 化学键的内容主要考查化学键类型、σ键、π键的判断,分子的立体构型主要考查价层电子对互斥理论、原子的杂化类型、粒子的立体构型等。分子构型的判断主要依据价层电子对互斥理论,杂化轨道理论是对分子结构的解释而不是判断的依据。杂化类型的判断要依据中心原子的价层电子对数。 1.(1)(2016·全国甲卷)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________。
③氨的沸点________(填"高于"或"低于")膦(PH3),原因是__________________;
氨是________分子(填"极性"或"非极性"),中心原子的轨道杂化类型为________。
(2)(2016·全国乙卷)①Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_____________________________。
②比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_________________。
GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/℃ -49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 约400 ③光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________。
④Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为____________,微粒之间存在的作用力是_____________。
解析:(1)①SO中,S原子的价层电子对数为=4,成键电子对数为4,故SO的立体构型为正四面体。
②[Ni(NH3)6]2+中,由于Ni2+具有空轨道,而NH3中N原子含有孤电子对,两者可通过配位键形成配离子。
③由于 NH3分子间可形成氢键,故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中,N原子形成3个σ键,且有1个孤电子对,N原子的轨道杂化类型为sp3,立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称,NH3属于极性分子。(2)①锗虽然与碳为同族元素,但比碳多了两个电子层,因此锗的原子半径大,原子间形成的σ单键较长,pp 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。②由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它们的熔沸点较低,可判断它们均为分子晶体,而相同类型的分子晶体,其熔沸点取决于相对分子质量的大小,因为相对分子质量越大,分子间的作用力就越大,熔沸点就越高。③Zn和Ge为同周期元素,Ge在Zn的右边,因此Ge的电负性比Zn的强;O为活泼的非金属元素,电负性强于Ge和Zn,因此三者电负性由大至小的顺序为O、Ge、Zn。④Ge单晶为金刚石型结构,金刚