新高考化学一轮复习考点精讲精练第30讲 σ键与π键、配位键、金属键、大π键、分子空间构型 讲义（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点精讲精练第30讲 σ键与π键、配位键、金属键、大π键、分子空间构型 讲义（2份，原卷版+解析版），文件包含新高考化学一轮复习考点精讲精练第26讲原子结构化学键电子式讲义原卷版docx、新高考化学一轮复习考点精讲精练第26讲原子结构化学键电子式讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共51页， 欢迎下载使用。

【知识点1】共价键的分类：σ键、π键
原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。
1、σ键与π键的轨道重叠方式
（1）“头碰头”重叠为σ键，σ键的特征：电子云为轴对称，即是以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作，σ键电子云的图形不变。利用电子云描述σ键的形成过程：
s轨道形成的共价键全部是σ键，杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
（2）“肩并肩”重叠为π键，π键的特征：π键电子云为镜像对称，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧；π键重叠程度较小，不稳定，容易断裂；若原子半径大，原子间形成的σ键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。p轨道和p轨道形成π键的过程如图所示：
2、通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目：
【例1】下列化学用语或图示表达正确的是
A．的空间结构：
B．的电子式：
C．基态C原子价电子排布图：
D．分子中键的形成：
【例2】化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达正确的是
A．的电离方程式：
B．Mg和Cl形成离子键的过程：
C．溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热的化学方程式：
D．用电子云轮廓图示意键的形成：
【例3】一定条件下，与发生反应。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，中含有的原子数为
B．完全反应，转移电子数为
C．晶体中含有的离子数为
D．中含有的键数为
【例4】我国科学家利用（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl（简称PHAC）制备C（N5）2（H2O）4·4H2O，其过程及部分结构示意如图。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32gCH3OH中的质子数为14NA
B．1mlPHAC中sp2杂化的原子数为33NA
C．1mlC（NO3）2·6H2O中含有键数为12NA
D．1mlC（N5）2（H2O）4·4H2O参与形成大键的电子数为12NA
【例5】光气()是一种重要的有机中间体。可用反应制备光气。下列叙述不正确的是
A．中的碳原子采取杂化B．中键和键的数目之比为
C．HCl的电子式为D．离子半径：
【知识点2】配位键和配合物
1．配位键：由一个原子单方面提供孤电子对，而另一个原子提供空轨道接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键，是一类特殊的共价键。
配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。例如：
铜离子与水分子之间的化学键是由H2O提供孤电子对给予Cu2＋形成的。
2．配位化合物
通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物，如：[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH。配位化合物多数能溶解、能电离、有颜色。
（1）配合物的组成：如[Cu(NH3)4]SO4
（2）典型配合物
3、配位键与共价键的关系
配位键与普通共价键实质是相同的，它们都被成键原子双方共用。如NHeq \\al(＋,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个共价键就完全相同。同普通共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子之中(如NHeq \\al(＋,4))。
4、配合物中化学键的类型及共价键数目的判断
若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。如：[Cu(NH3)4]SO4化学键的类型：离子键、共价键、配位键，共价键数(σ键)为3×4＋4＋4＝20。
5、其他特殊配合物
6．配合物的生成实验探究与应用
配合物种类繁多，如叶绿素、血红素和维生素B12都是配合物。如叶绿素中Mg2＋为中心离子，大环有机化合物作配体，配位原子为N。配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域应用广泛。
【例1】配合物稳定性可用表示，对于配位反应：(代表中心离子或原子，L代表配体)。的配位化合物较稳定且应用广泛。可与、、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的、黄色的配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知与、在溶液中存在平衡：(红色)，(无色)。下列说法不正确的是
A．与的配位能力强于
B．中键数目为
C．向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色
D．反应的平衡常数
【例2】、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中、、在第二周期且相邻，与的质子数之和是的2倍，元素的基态原子轨道上有2个未成对电子，且价层电子的空间运动状态有6种，由5种元素形成的一种配位化合物结构如图所示，下列说法正确的是
A．、、只能形成共价化合物
B．最简单氢化物的还原性和沸点均为：
C．同周期中第一电离能小于的元素有4种
D．该物质中含配位键的数目为，且该物质中元素的化合价为价
【例3】为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．中含有质子的数目为
B．金刚石中含有的共价键数为
C．标准状况下，氯气和氧气的混合气体中含有分子数为
D．溶于水发生电离，可电离出个
【例4】将铜加热后伸入有氯气的集气瓶，然后向燃烧后的固体中加入少量的水使其溶解，得到深绿色溶液。再逐滴加水，溶液由深绿色变成浅蓝色，最后再滴加稀氨水。具体操作过程如下，下列说法不正确的是
Cu和粉末
A．M中溶液阳离子为，溶液显深蓝色
B．的配位数为4
C．中配位键的键能比M中配位键的键能大
D．向M溶液继续滴加乙醇溶液产生深蓝色晶体
【例5】结构中含有两个或两个以上中心原子(或离子)的配合物称为多核配合物。一种双核配离子的结构如图所示：
下列叙述正确的是
A．该配离子中的氮原子只有1种杂化方式
B．该配离子中部分元素的电负性：
C．中含有键
D．该配离子中心的元素显价
【知识点3】金属键
1、金属键及其实质
2、金属键与金属性质
（1）金属光泽：因为固态金属中有“自由电子”，当可见光照射到金属表面上时，“自由电子”能够吸收所有频率的光并迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽。
（2）导电性：在外接电源的条件下，“自由电子”能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。
（3）导热性：金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子”能通过自身与金属阳离子间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，从而使金属表现出导热性。
【例1】下列有关物质结构与性质说法错误的是
A．“电子气理论”用于描述金属键的本质，可用于解释金属晶体的延展性、导电性和导热性
B．干冰中CO2的配位数大于冰中水分子的配位数，这与水分子间形成氢键有关
C．邻羟基苯甲酸的沸点低于对羟基苯甲酸的沸点
D．氟的电负性大于氯，所以三氟乙酸的酸性比三氯乙酸的弱
【例2】下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是
A．HF、HCl、HBr的热稳定性依次减弱B．NaF、NaCl、NaBr的熔点依次降低
C．Li、Na、K的熔点逐渐降低D．SiF4、SiCl4、SiBr4的熔、沸点逐渐升高
【例3】工业上通常利用反应来获得单质铝，反应时还需要向(熔点2050℃)中添加以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A．和熔化时会破坏离子键
B．制得的Al是金属晶体，由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C．的中心离子是，其配位数为6
D．可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
【例4】下列关于金属键或金属的性质说法正确的是
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的
②金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
③、、的沸点依次升高
④金属键没有方向性和饱和性，金属中的电子在整个三维空间运动，属于整个金属
A．①②B．②③C．③④D．①④
【例5】物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A．AB．BC．CD．D
【知识点4】大π键（离域π键）
1．大π键的简介
2．分子或离子中m和n的计算方法
3、常见分子或离子的大π键
（1）ABn型分子或离子
（2）多个中心原子(AmBn)型的分子或离子
【例1】奇电子化学物往往具有较高的反应活性，易聚合，容易呈现颜色。就是一种典型的奇电子化学物，其分子中有大键或者存在。下列说法不正确的是
A．分子中，采取杂化，有可以解释易二聚
B．也是一种奇电子化合物，其具有黄绿色，其分子可能含有
C．二聚无色的原因是中奇电子成对，不存在奇电子
D．也可以发生二聚反应成
【例2】下列说法不正确的是
A．质谱法测得某有机物的最大质荷比是58，可推断其分子式为
B．天然橡胶、纤维素、蛋白质、核酸均是高分子化合物
C．一些高分子的共轭大键体系为电荷传递提供了通路
D．可用新制悬浊液来鉴别乙醛、乙醇、乙酸和乙酸乙酯
【例3】甲酸在纳米级磁性表面分解为活性和，经下列历程实现方的催化还原，从而减少污染。已知：分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)。下列说法错误的是
A．纳米级磁性可以降低甲酸分解反应的活化能
B．反应中转化为大键的变化表示为
C．反应历程中生成的可调节体系，有增强氧化性的作用
D．总反应方程式为
【例4】某室温离子液体的结构如图所示(Me、Bu分别表示甲基、丁基)，其组成元素中X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，X的第一电离能大于同周期的相邻元素，Y、Z元素原子的p轨道各有1个未成对电子，其中环状结构中存在大π键。下列说法错误的是
A．离子半径大小：
B．该离子液体中，X和Y分别为、杂化
C．X、Z的简单氢化物能反应生成离子化合物
D．该离子液体中，存在的化学键有共价键、离子键、配位键
【例5】的配位化合物较稳定且应用广泛。可与、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的等配离子。某同学按如下步骤进行实验：
已知：大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为。下列说法正确的是
A．的第一电离能大于的第一电离能
B．与均为直线形结构，中存在大π键，可表示为
C．基态和基态的核外电子排布中，未成对电子数之比
D．中的键角小于分子中的键角
【知识点5】价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
1．价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，电子对之间的夹角越大，排斥力最小，体系的能量最低，分子尽可能采取对称的空间构型。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。价层电子对排斥力度比较：
孤电子对间＞孤电子对与成键电子＞成键电子间
2．中心原子价层电子对数的计算
【方法1】
式中：a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)，对于阳离子来说a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，对于阴离子来说a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。
如SOeq \\al(2－,4)的中心原子为S，a＝6＋2＝8，b＝2，x＝4，中心原子上的孤电子对数＝eq \f(1,2)×(8－4×2)＝0，价层电子对数为4。
【方法2】
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①配位原子是指中心原子以外的其它原子，即：与中心原子结合的原子；
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数，即：阴加阳减；
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6；
3．用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
由电子的排列方式VSEPR模型
分子或离子的空间结构
价层电子对互斥模型指的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
（1）当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致。
（2）当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。
如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。
【例1】从铜硒矿中提取的反应之一为。下列说法正确的是
A．键角：
B．的空间结构是三角锥形
C．元素的第一电离能：
D．的模型：
【例2】下列离子的VSEPR模型与离子的空间结构一致的是
A．B．C．D．
【例3】基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述不正确的是
A．杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道杂化而成
B．VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
【例4】结构决定性质。下列解释与事实无关的是
A．AB．BC．CD．D
【例5】可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法正确的是
A．反应中各分子的键均为键
B．分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
C．键长小于键长
D．反应中各分子的模型均为四面体形
【知识点6】杂化轨道理论
1．理论要点
在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。杂化轨道只能用来形成σ键和用来容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键。
2．杂化轨道的类型
（1）sp杂化：sp杂化轨道是由1个ns轨道和1个np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有eq \f(1,2)s和eq \f(1,2)p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。如BeCl2：
（2）sp2杂化：sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有eq \f(1,3)s和eq \f(2,3)p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形。如BF3：
sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如：乙烯分子中的C==C键的形成。
（3）sp3杂化：sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有eq \f(1,4)s和eq \f(3,4)p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如CH4、CF4、CCl4：
sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如：乙炔分子中的C≡C键的形成。
3．判断中心原子杂化轨道类型的方法
杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型。
（1）根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：
价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数
（2）有多个中心原子时，则根据：“价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断。
如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型。
（3）根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子)
①含C有机物：2个σ键—sp，3个σ键—sp2，4个σ键—sp3。
②含N化合物：2个σ键—sp2，3个σ键—sp3。
③含O(S)化合物：2个σ键—sp3。
（4）根据键角判断
若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；
若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；
若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
（5）根据分子的空间结构判断
①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。
③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。
【例1】煅烧胆矾可得三氧化硫，液态三氧化硫有单分子和三聚体两种形式；固态三氧化硫易升华，易溶于水，主要以三聚体和无限长链两种形式存在。下列说法不正确的是
A．中心原子为杂化，空间结构为平面三角形
B．环状中硫原子的杂化轨道类型为
C．单分子和链状均是分子晶体
D．链状中杂化的氧为3n个
【例2】设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，中含有键数目为
B．0.1ml苯中碳碳双键的数目为
C．0.5ml中sp杂化的碳原子数目为
D．的分子结构中含有的C—H键数目一定为
【例3】下列说法中，正确的是
A．杂化轨道能用于形成键和键，还能用于形成离子键
B．中心原子采取杂化的分子，空间结构均为平面三角形
C．所有型的共价化合物，中心原子A都采用杂化成键
D．气态的中心原子采取杂化成键
【例4】醋酸甲酯羰基化合成机理可用下列示意图表示：
下列有关说法不正确的是
A．上述合成的化学方程式可表示为：
B．中，三个羰基碳原子的杂化方式完全相同
C．上述反应机理中，反应I的类型为取代反应
D．上述Ⅱ循环的铑(Rh)元素的化合物中，Rh原子的配位数各不相同
【例5】硫酸铜溶液中存在大量的，向硫酸铜溶液中逐滴滴入浓氨水，会逐渐转化为。已知和均是平面结构，下列说法不正确的是
A．中间产物有两种结构
B．配位键键能大于配位键键能
C．中铜为杂化
D．滴加氨水的过程中溶液颜色不一定加深
第30讲 σ键与π键、配位键、金属键、大π键、分子空间构型（练习）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1．下列化学用语或图示表达正确的是
A．氢元素的3种核素：
B．基态Cr的价层电子排布式：
C．的价层电子对互斥模型；
D．用电子式表示的形成：
2．黑火药是中国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：，下列有关化学用语或表述正确的是
A．与均为直线型分子
B．基态N原子的轨道表示式为：
C．用电子式表示的形成过程：
D．、石墨、金刚石为碳的同素异形体，碳原子有sp、和三种杂化方式
3．阅读材料，完成下列小题。
氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成。遇水转化为。溶于氨水得到深蓝色溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应，浓氨水与溶液反应生成沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是
A．与结合的能力：
B．与氨形成配位键的能力：
C．和分子中的键长：
D．微粒所含电子数：
4．物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A．AB．BC．CD．D
5．某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是
A．键长：I>II
B．基态离子的核外电子排式为
C．Ⅰ中C和N均有和两种杂化方式
D．该过程涉及键与π键的断裂和形成
6．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有的键数目为
B．向的溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中的数目小于
C．25℃时，的溶液中含有氢氧根离子数为
D．中杂化的原子数为
7．下列化学用语表达正确的是
A．中碳原子的杂化方式均为
B．大理石主要成分的分子式为：
C．的电子式为：
D．可与形成分子间氢键
8．N-杂环取代修饰的菲啰啉-Re催化剂(M)结构如图所示。已知的原子序数为75，M中五元环含有大键。下列说法错误的是
A．Re在元素周期表中位于d区B．M中元素的第一电离能：
C．M中N原子的杂化方式有2种D．M中一个五元环电子数为6
9．被称为“绿色氧化剂”。一种用制备的工艺简单、能耗低的方法，原理如图所示。下列说法正确的是
A．该制备反应的催化剂有两种
B．是一种绿色消毒剂，在消毒过程中消耗时转移电子
C．该过程中微粒含电子数为的粒子只有2种
D．图中的配位数为5
10．结构决定性质，下列对有关事实的解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
11．下列关于物质结构与性质及用途的说法正确且具有对应关系的是
A．分子为三角锥形，而为正四面体形，比更难被氧化
B．硝酸具有强氧化性，故可用于工业制取硝酸铵
C．尿素受热易水解，故可用作氮肥
D．中含有的孤电子对能与溶液中的形成配位键，肼的水溶液呈碱性
12．过二硫酸()是一种强氧化剂，用制备高锰酸钾的方程式如下：。设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．晶体中所含离子数为
B．中发生杂化的原子数为
C．中硫原子的价层电子对数为
D．制备高锰酸钾时若转移电子则生成个氧化产物
13．W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，五种元素组成如图所示的某离子液体。下列说法错误的是
A．电负性：B．R的阴离子空间结构为正八面体形
C．简单气态氢化物的稳定性：D．简单离子半径：
14．下列粒子中均含有大键，大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n为各原子的单电子数和得电子数的总和，下列粒子中大键与其他三种粒子不同的是
A．B．C．D．
15．下列有关反应的离子方程式正确的是
A．溶液中加入过量氨水：
B．向溶液中通入过量制取次氯酸：
C．溶液中通入
D．向溶液中滴加溶液至完全沉淀：
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16．锰族元素锰（），锝（），铼（）及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在周期表中位于第六周期第 族；下列状态的锰中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 （填标号）。
A． B． C． D．
(2)的配合物［］中，碳原子的杂化方式有 种，的配位数为 ，其含硫配体形成的一种酸分子（）中存在大键（），碳氮键的键长：① ②（填“”“”或“”），原因是 。
(3)属于六方晶系，由层状结构堆积而成，位于层间且与上下两层距离相等，该晶胞结构及其在平面投影如图所示。
点的原子分数坐标为 ，同层与间的最短距离为 ，若阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为 （用含的代数式表示）。
17．氧是构建化合物的重要元素。请回答：
(1)Cu2+能与H2O、OH-等形成配位数为4的配合物，画出Cu2+与乙二胺()以形成的配离子结构为 。
(2)中的配位数为 ；粒子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则配体中的大键可表示为 ，其空间结构为 。
(3)化合物的结构如图。
和中羟基与水均可形成氢键(—O—H∙∙∙OH)，按照氢键由强到弱对三种酸排序 ，请说明理由 。
(4)铈的某种氧化物具有面心立方晶体结构，结构如下图，若晶胞中无氧空位时，该理想晶体的化学式为
。高温下，该氧化物失去氧形成氧空位，每失去，理论上有 ml 生成。
18．铜氨溶液含有，具有溶解纤维素的性能，在溶解纤维素后所得溶液中再加酸时纤维素又可以沉淀析出，利用这种性质来制造人造丝。用硫酸铜溶液和氨水反应可以制得铜氨溶液。
(1)溶液呈蓝色是因为含有水合铜离子中含共价键个数为 ；基态Cu原子核外电子排布式为 。
(2)制备铜氨溶液。
向溶液中加入少量氨水，得到浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀；若继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的含的铜氨溶液。
①比较键角： (填“大于”“小于”或“等于”)。
②该实验中，与结合能力 (填“大于”“小于”或“等于”)与结合能力，解释原因： 。
③经实验发现：金属铜与氨水和过氧化氢的混合溶液反应也可得到。金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方应程式为 。
(3)某种铜的氯化物晶胞形状为立方体，结构如图所示。已知该晶胞的密度为，阿伏加德罗常数为。则该晶胞的边长为 cm(列出计算式)。
19．铝、铁等的配合物在自然界中广泛存在，的配位数可以是1~6个，请回答下列问题：
(1)基态铝原子价层电子排布式为 。
(2)在178℃升华，是 晶体，键角为 。
(3)在900℃时，氯化铝蒸气以二聚分子形式存在，分子中所有原子均满足8电子稳定结构，是由于两分子间形成了 键，其结构式可表示为，二聚分子中心原子采取 杂化，将其溶于水，破坏了 键。
(4)溶液与溶液反应，与不仅能以1：3的个数比配合，还能以其它个数比配合。请按要求填空：
①若所得和的配合物中，主要是与以个数比1：1配合所得离子显红色；该离子的离子符号是 。
②若与以个数比1：5配合，则与在水溶液中发生的化学方程式可以表示为 。
(5)金属羰基配合物的中心原子价电子数与配体形成配位键提供电子数之和为18，则 ，分子中含有 键。
20．过渡元素在材料，化工生产和生活中均占有重要地位。研究相关元素及它们所衍生出的化合物对科学和社会发展有重要意义。回答下列问题：
(1)具有高能量密度的是值得深入研究的电池正极材料。基态C原子的核外电子排布式是 。
(2)Mn的一种配合物化学式为［］，与Mn原子配位时，提供孤电子对的是 原子，配体中，所含元素电负性由小到大的顺序为 ；两个C原子的杂化类型为 ，键与键数目之比为 。
(3)铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一。一种铁硫原子簇的结构如图所示：
该化合物的化学式为 ，中心原子Fe的配位数为 。
(4)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假设晶胞边长为apm。晶胞结构如下图：
晶胞中，与相邻且最近的有 个。若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为 。
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】共价键的分类：σ键、π键+5道例题
【知识点2】配位键和配合物+5道例题
【知识点3】金属键+5道例题
【知识点4】大π键（离域π键）+5道例题
【知识点5】价层电子对互斥模型(VSEPR模型)+5道例题
【知识点6】杂化轨道理论+5道例题
练习
提能·课后精练
选择题： 15 题
非选择题： 5 题
建议时长： 75 分钟
实际时长： 分钟
s­s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。
s­p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。
p­p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。
共价单键是σ键；
共价双键中含有eq \a\vs4\al(一)个σ键，eq \a\vs4\al(一)个π键；
共价三键中含有eq \a\vs4\al(一)个σ键，eq \a\vs4\al(两)个π键。
配体
（配位体）
含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、F－、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－、OH－等。当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。
配位原子
配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如H2O中的O原子，NH3中的N原子。
中心离子
(或原子)
一般是金属离子，特别是过渡金属离子，中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
配位数
直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目，中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。如：[Cu(NH3)4]2+的配位数为4，[Ag(NH3)2]+的配位数为2，[Fe(CN)6]4－中配位数为6。
配离子
由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。
内界和外界
配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分，
如2Cl－，而内界微粒很难电离，因此，配合物[C(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。
[Cu(NH3)4]SO4
K3[Fe(CN)6]
[Ag(NH3)2]OH
Na3[AlF6]
中心离子
Cu2＋
Fe3＋
Ag＋
Al3＋
配体
NH3
CN－
NH3
F－
配位原子
N
C
N
F
配位数(n)
4
6
2
6
外界
SOeq \\al(2－,4)
K＋
OH－
Na＋
多齿配位
配体有多个配位原子，与中心原子形成螯合物，如：铜离子与乙二胺形成配离子
金属羰基配合物
是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如：四羰基镍[Ni(CO)4]
溶解度的改变
一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如Cu(OH)2→[Cu(NH3)4]2＋、AgCl→[Ag(NH3)2]＋：
（1）CuSO4溶液eq \(―――→,\s\up7(少量氨水))Cu(OH)2(蓝色沉淀)eq \(―――→,\s\up7(足量氨水))[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)；
Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NHeq \\al(＋,4)，
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。
（2）NaCl溶液eq \(―――→,\s\up7(AgNO3溶液))AgCl(白色沉淀)eq \(――→,\s\up7(氨水))[Ag(NH3)2]＋；
Cl－＋Ag＋===AgCl↓，
AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。
颜色的改变
当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成，利用此性质可检验铁离子的存在。
FeCl3溶液eq \(―――→,\s\up7(KSCN溶液))Fe(SCN)3(血红色)，KSCN溶液检验Fe3＋。
稳定性改变
形成配合物后，物质的稳定性增强。
概念
金属中金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用
成键微粒
金属阳离子和“自由电子”
实质
金属键本质是一种电性作用
特征
(1)金属键没有共价键所具有的方向性和饱和性
(2)金属键中的电子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属
选项
性质差异
结构因素
A
稳定性：强于
氢键
B
熔点：铬高于铝
金属键
C
酸性：强于
羟基极性
D
沸点：正戊烷高于正丁烷
范德华力
概念
由三个或三个以上的原子形成的 "" \t "" π键。这种多个原子上相互平行的p轨道，它们连贯地“肩平肩”地重叠在一起而形成离域的化学键键，称其为大π键。 这种在化合物分子或离子中的π键电子不仅仅局限于两个原子的之间，而是在参加成键的多个原子形成的分子或离子骨架中运动。
形成条件
（1）所有参与形成离域π键的原子必须在同一直线或同一平面上，所以中心原子只能采取sp2或sp1杂化。
（2）参与离域π键的原子都必须提供一个或两个互相平行的p轨道。
（3）形成离域π键的p电子的总数小于p轨道数的两倍。
表达式
，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，n≤2m。
如指参与形成大π键的原子数有3个(一般粒子有几个原子，就是几个p轨道)，平行p轨道里的电子数为4。
一般判断
对于多电子的粒子，若中心原子的杂化方式不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。
m为原子个数
一般粒子有几个原子，就是几个p轨道，如：SO2有3个原子形成π键，则m=3
n值的计算
a．分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键。
b．形成σ键后，若只有一个成单电子，则该电子参与形成大π键，若没有成单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键。
物质
分析方法
大π键
CO2
C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp杂化，形成2个σ键，还有2个电子即1对孤对电子，中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则两个O原子的单电子参与形成大π键，故n=2+2×1=4，因此CO2大π键为。
同理
N3－、N2O、SCN—、NO2+互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为
O3
O原子的电子式分别为：，中心原子O采取sp2杂化，形成2个σ键，还有4个电子即2对孤对电子，中心O原子最多提供1对孤对电子形成大π键，配位O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则两个O原子的单电子参与形成大π键，故n=2+2×1=4，因此O3大π键为。
同理
SO2、NOeq \\al(－,2)互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为
COeq \\al(2－,3)
C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp2杂化，形成3个σ键，还有1个单电子，中心C原子最多提供1个单电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则3个O原子的单电子参与形成大π键，由于带2个单位的负电荷，也要参与形成大π键，故n=1+2+3×1=6，因此COeq \\al(2－,3)大π键为。
同理
SO3、NO3—、BF3互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为
物质
分析方法
大π键
C原子的电子式为：，每个C原子采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，因此其大π键为
C、N原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，N原子形成2个σ键，还有3个电子，有一个成单电子参与形成大π键，所以n=5×1+1=6，因此其大π键为
C、N原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，这对孤对电子一定参与形成大π键，所以n=4×1+2=6，因此其大π键为
C、N原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，1号N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，这对孤对电子一定参与形成大π键，2号N原子形成2个σ键，还有3个电子，则有一个成单电子参与形成大π键，所以n=3×1+2+1=6，因此其大π键为
（、类似）
C、O原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，O原子形成2个σ键，还有4个电子即2对孤对电子，O原子最多提供1对孤对电子形成大π键，所以n=4×1+2=6，因此其大π键为
C原子的电子式为：，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，所以n=4×1=4，因此其大π键为
分子或离子
中心原子
价层电子对数
σ键电子对
中心原子上的孤电子对数
CO2
C
2
0
BF3
B
3
0
NH4+
N
4
0
COeq \\al(2－,3)
C
3
0
SF6
S
6
0
价层电子对数
σ键电子对数
孤电子对数
VSEPR模型
分子空间结构
实例
2
2
0
直线形
直线形
CO2
3
3
0
平面三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
5
5
0
三角双锥
三角双锥
PCl5
2
3
直线形
XeF2
6
6
0
正八面体
正八面体
SF6
选项
事实
解释
A
氢气的分子式为，而不是
共价键具有饱和性
B
酸性：
相对原子质量：Cl>F
C
、、的键角逐渐减小
孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力
D
铝元素的第四电离能远大于、、
基态铝原子最外层有3个电子
杂化类型
价层电子对数
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
分子空间结构名称
实例
sp
2
2
180°
直线形
BeCl2
sp2
3
3
120°
平面三角形
BF3
sp3
4
4
109°28′
四面体形
CH4
sp3d
5
5
120°，90°
三角双锥
PCl5
sp3d2
6
6
180°，90°
正八面体
SF6
杂化类型
价层电子对数
σ键电子对数
孤电子对数
孤电子对数确定方法
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①号氮原子
sp3
4
3
1
氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②号氮原子
sp2
3
2
1
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③号碳原子
sp2
3
3
0
碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子
性质差异
结构因素
A
键角：
杂化方式
B
熔点：
晶体类型
C．
热稳定性：
氢键
D．
极性：
电负性差值
选项
事实
解释
A
碱金属中Li的熔点最高
碱金属中各原子价电子数相同，Li的半径最小，金属键最强
B
熔点：
键能：
C
NaCl焰色试验为黄色
与Na电子跃迁有关
D
“杯酚”能“识别”，而用于分离和
“杯酚”空腔大小适配