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职高化学（高教版-通用类）教案：分子结构与性质02 一、范德华力、氢键、共价键的比较 完成下列表格 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 分类 分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非极性共价键 存在范围 双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物 特征(有、无方向性和饱和性) 强度比较 影响强度的因素 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大 对物质 性质的 影响 ①影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2OH2S，HFHCl，NH3PH3 典例导悟1　已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第1个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们所形成化合物的分子式是XY4。试回答： (1)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。 (2)该化合物的立体构型为________，中心原子的杂化类型为________，分子为__________(填“极性分子”或“非极性分子”)。 (3)该化合物在常温下为液体，该化合物中分子间作用力是________。 (4)该化合物的沸点与SiCl4 比较，________(填化学式)的高，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 二、等电子原理及应用 1．常见的等电子体汇总(完成下表) 微粒 通式 价电子总数 立体构型 CO2、CNS－、NO、N AX2 CO、NO、SO3 AX3 SO2、O3、NO AX2 V形 SO、PO AX4 PO、SO、ClO AX3 三角锥形 CO、N2 AX 直线形 CH4、NH AX4 2.应用 根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。 (1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡(β-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体； (4)SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。 特别提醒　等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 典例导悟2　1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：________和______；________和________。 (2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有：________、________。 1．在BF3分子中，F—B—F的键角是____________，B原子的杂化轨道类型为__________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为________________。 (4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为__________。 2．肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。 ①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是__________。②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是： N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1 若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有______mol。 ③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4