高考总复习课件(苏教版)：专题二分子结构与性质(选修.ppt

专题专题 二 分子结结构与性质质 课堂互动讲练 共价键 1本质质：原子间间形成共用电电子对对。 2特征：具有饱饱和性和方向性。 3分类类 分类依据类型 形成共价键的原 子轨道重叠方式 键电子云“头碰头”重 叠 键电子云“肩并肩”重 叠 形成共价键的电 子对是否偏移 极性键共用电子对发生偏移 非极性键共用电子对不发生偏 移 原子间共用电子 对的数目 单键原子间有一对共用电 子对 双键原子间有两对共用电 子对 叁键原子间有三对共用电 子对 2.原子轨轨道 (1)s轨轨道呈球形对对称，ns能级级上各有1个原 子轨轨道； (2)p轨轨道呈纺锤纺锤 形，np能级级各有3个原子轨轨 道，并且相互垂直； (3)nd能级级各有5个原子轨轨道； (4)nf能级级各有7个原子轨轨道。 3原子核外电电子排布的原理 (1)能量最低原理：原子核外电电子先占有能 量低的轨轨道，然后依次进进入能量较较高的轨轨道 (如图图)，使整个原子处处于最低的能量状态态。 【特别别提醒】 1.只有两原子的电负电负 性相差不 大时时，才能形成共用电电子对对，形成共价键键，当 两原子的电负电负 性相差很大(大于1.7)时时，不会形 成共用电电子对对，这时这时 形成离子键键。 2通过过物质质的结结构式，可以快速有效地判断 键键的种类类及数目；判断成键键方式时时，需掌握： 共价单键单键 全为为键键，双键键中有一个键键和一个 键键，叁键叁键 中有一个键键和两个键键。 3键键一般比键稳键稳 定。 4键键参数 (1)概念 键键能：在101 kPa、298 K条件下，1 mol 气 态态AB分子生成气态态A原子和B原子的过过程中所吸 收的能量。 键长键长 ：形成共价键键的两个原子间间的核间间距。 键键角：分子中两个共价键键之间间的夹夹角。 (2)键键参数对对分子性质质的影响 键键能越大，键长键长 越短，分子越稳稳定。 (2011年浙江省舟山实验实验 中学高三模拟拟)短周 期元素A、B、C、D 四种元素。A元素的原子最 外层电层电 子排布式为为ms1，B元素的原子价电电子排 布式为为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p亚亚 层层与s亚层电亚层电 子总总数相等，D元素原子的M电电子 层层的p亚层亚层 中有3个未成对电对电 子。 例例1 1 (1)C基态态原子的价电电子排布式为为_，若A 为为非金属元素，则则按原子轨轨道的重叠方式，A与C 形成的化合物中的共价键键属于_键键(填“” 或“”)。 (2)当n2时时，B的最简单简单 气态氢态氢 化物的分子构型 为为_，中心原子的杂杂化方式为为_， BC2属于_(填“极性”或“非极性”)分子； 当n3时时，B与C形成的晶体属于_晶体。 (3)若A元素的原子最外层电层电 子排布为为2s1，B元素 的原子价电电子排布为为3s23p2，A、B、C、D四种元 素的第一电电离能由大到小的顺顺序是_( 用元素符号表示)。 【解析】 由题题中所给给信息可知元素C、D分别别 为为O、P。(1)A为为非金属时时是H元素，H原子的s轨轨 道与O原子的p轨轨道以“头头碰头头”方式重叠，属于 键键。 (2)n2时时，B为为C元素，B的最简单简单 气态氢态氢 化物 是甲烷烷，分子构型为为正四面体，C原子采取sp3杂杂 化，n3时时，B为为Si元素，SiO2属于原子晶体。 【答案】 (1)2s22p4 (2)正四面体 sp3杂杂化 非极性 原子 (3)OPSiLi 跟踪训练训练 (随学随练练，轻轻松夺夺冠) 1现现代无机化学对对硫氮化合物的研究是最为为 活跃跃的领领域之一。其中下图图所示是已合成的最 著名的硫氮化合物的分子结结构。下列说说法正 确的是( ) A该该物质质的分子式为为SN B该该物质质的分子中既有极性键键，又有非极性键键 C该该物质质在固态时态时 形成原子晶体 D该该物质质与化合物S2N2互为为同素异形体 解析：选选B。根据图图示可以确定其分子式为为S4N4 ，分子中N和N间间形成的是非极性键键，而S和N间间 形成的是极性键键，故本题题答案是B。题题中已经经提 到它的分子，说说明它是分子晶体，与S2N2中各元 素的含量相同。 分子的性质 1范德华华力、氢键氢键 及共价键键比较较 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 由已经与电负性很强的 原子形成共价键的氢原 子与另一个分子中电负 性很强的原子之间的作 用力 原子间通过共用 电子对形成的相 互作用 作用 微粒 分子或原子(稀有气体) 氢原子、电负性强的原 子 原子 强度 比较 共价键氢键范德华力 影响 强度 的因 素 随着分子极性和相对分子质量 的增大而增大 组成和结构相似的物质，相对 分子质量越大，分子间作用力越 大 对于AHB， A、B的电负性越大， 原子的半径越小，键能 越大 成键原子半径越 小，键长越短， 键能越大，共价 键越稳定 对物 质性 质的 影响 影响物质的熔、沸点，溶解度 等物理性质 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，NH3 PH3 影响分子的稳 定性 共价键键能越 大，分子稳定性 越强 【特别别提醒】 1.有氢键氢键 的分子间间也有范德华华 力，但有范德华华力的分子间间不一定有氢键氢键 。 2一个氢氢原子只能形成一个氢键氢键 ，这这就是氢氢 键键的饱饱和性。 2分子的极性 (1)定义义 极性分子：正电电荷重心和负电负电 荷重心不相 重合的分子。 非极性分子：正电电荷重心和负电负电 荷重心相 重合的分子。 (2)分子极性的判断方法 【特别别提醒】 ABn型分子的极性判断：若中 心原子A的化合价的绝对值绝对值 等于该该元素所在的主 族序数，则为则为 非极性分子；若不等，则为则为 极性 分子。如BF3、CO2等为为非极性分子，NH3、H2O 、SO2等为为极性分子。 3溶解性 “相似相溶”的规规律：非极性溶质质一般能溶于 非极性溶剂剂，极性溶质质一般能溶于极性溶剂剂。若 存在氢键氢键 ，则则溶剂剂和溶质质之间间的氢键氢键 作用力越 大，溶解性越好。 短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的 特征电电子排布可表示为为：A：asa，B：bsbbpb，C： csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同 周期元素中电负电负 性最大的元素。 回答下列问题问题 ： (1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成 多种分子，下列分子BC2 BA4 A2C2 BE4，其中属于极性分子的是_(填序号) 。 例例2 2 (2)C的氢氢化物比下周期同族元素的氢氢化物沸点 还还要高，其原因是_。 (3)B、C两元素都能和A元素组组成两种常见见的溶 剂剂，其分子式为为_、_。DE4在前 者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后 者中的溶解性。 (4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺顺序为为 _(填化学式)。 (5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如 AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举举的四 种酸其酸性由强到弱的顺顺序为为： _ (填化学式)。 【解析】 由s轨轨道最多可容纳纳2个电电子可得：a 1，bc2，即A为为H，B为为C，C为为O。由D与B 同主族，且为为非金属元素得D为为Si；由E在C的下 一周期且E为为同周期电负电负 性最大的元素可知E为为Cl 。 (1)、分别为别为 CO2、CH4、H2O2、 CCl4，其中H2O2为为极性分子，其他为为非极性分子 。 (2)C的氢氢化物为为H2O，H2O分子间间可形成氢键氢键 是 其沸点较较高的重要原因。 (3)B、A两元素组组成苯，C、A两元素组组成水，两 者都为为常见见的溶剂剂，SiCl4为为非极性分子，易溶于 非极性溶剂剂苯中。 (4)BA4、BE4、DE4分别为别为 CH4、CCl4、SiCl4， 三者结结构相似，相对对分子质质量逐渐渐增大，分子 间间作用力逐渐渐增强，故它们们的沸点顺顺序为为SiCl4 CCl4CH4。 (5)这这四种酸分别为别为 HClO、HClO2、HClO3、 HClO4，含氧酸的通式可写为为(HO)mClOn(m1； n0)，n值值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱 的顺顺序为为HClO4HClO3HClO2HClO。 【答案】 (1) (2)H2O分子间间存在氢键氢键 (3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4CCl4CH4 (5)HClO4HClO3HClO2HClO 【规规律总结总结 】 键键的极性和分子极性的关系 类型实例两个键之 间的夹角 键的极性 分子的极 性 空间构型 X2H2、N2非极性键非极性分 子 直线形 XYHCl、NO极性键极性分子直线形 XY2 (X2Y) CO2、CS2180极性键非极性分 子 直线形 SO2120极性键极性分子V形 H2O、 H2S 104.5极性键极性分子V形 XY3 BF3120极性键 非极性分 子 平面三角 形 NH3107.3极性键极性分子三角锥形 XY4CH4、 CCl4 109.5极性键 非极性分 子 正四面体 形 跟踪训练训练 (随学随练练，轻轻松夺夺冠) 2均由两种短周期元素组组成的A、B、C、D四种化合 物分子，都含有18个电电子，其分子中所含原子的数目 依次为为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比分别为别为 11，B分子中的原子个数比为为21，D分子中的原子个 数比为为12。D可作为为火箭推进剂进剂 的燃料。 请请回答下列问题问题 ： (1)A、B、C、D分子中相对对原子质质量较较大的四种元素 第一电电离能由大到小排列的顺顺序为为_(用元素符 号作答)。 (2)A与HF相比，其熔、沸点较较低，原因是_。 (3)B分子的空间间构型为为_，该该分子属于_ 分子(填“极性”或“非极性”)。 (4)C为为一种绿绿色氧化剂剂，有广泛应应用。请请写出Cu 、稀H2SO4与C反应应制备备硫酸铜铜的离子方程式 _。 该该反应应中反应应物Cu原子的基态电态电 子排布式为为 _。 铜铜晶体中铜铜原子的堆积积方式为为面心立方堆积积，如 图图是铜铜晶体一个晶胞的示意图图，则则晶胞中含 _个铜铜原子。 (5)D分子中心原子的杂杂化方式是_，由该该 原子组组成的单质单质 分子中包含_个键键，与该该 单质单质 分子互为为等电电子体的常见见分子的分子式为为 _。 解析：由常见见18电电子物质质可知A为为HCl、B为为 H2S，C中含4个原子，且原子个数比为为1：1， 可知其为过为过 氧化氢氢，分子式为为H2O2。D中含6 个原子，原子个数比为为12，可作为为火箭推进剂进剂 的燃料，则则D为为N2H4。 (1)第一电电离能大小规规律为为同一主族，自上而 下逐渐渐减小，同一周期从左向右，逐渐渐增大， 注意第A族与第A族、第A族与第A族 的反常。 (2)HF分子间间形成氢键氢键 ，故熔、沸点较较高。 (3)H2S类类似H2O，空间间构型为为V形(或角形)。 分子的空间构型 1分子的空间间构型 (1)价层电层电 子对对互斥模型的两种类类型 价层电层电 子对对互斥模型说说明的是价层电层电 子对对的空间间 构型，而分子的空间间构型指的是成键电键电 子对对空间间构 型，不包括孤电电子对对。 当中心原子无孤电电子对时对时 ，两者的构型一致； 当中心原子有孤电电子对时对时 ，两者的构型不一致 。孤电电子对对更靠近原子核，它对对相邻邻成键电键电 子对对的 排斥作用较较大，因而使相应键应键 角变变小。 (2)杂杂化轨轨道理论论 当原子成键时键时 ，原子的价轨轨道相互混杂杂，形 成与原轨轨道数相等且能量相同的杂杂化轨轨道。 杂杂化轨轨道数不同，轨轨道间间的夹夹角不同，形成 分子的空间间形状不同。 2配合物 (1)配合物：由提供孤电电子对对的配位体与接受 孤电电子对对的中心原子以配位键结键结 合形成的化 合物。 (2)组组成：如对对于Ag(NH3)2OH，中心原子为为 Ag，配位体为为NH3，配位数为为2。 3等电电子原理 (1)原理 具有相同价电电子数和相同原子数的分子或离 子具有相同的结结构特征。 (2)应应用 利用等电电子原理可以判断一些简单简单 分子或离子 的立体构型及某些性质质。如SiCl4、SiO、SO互 为为等电电子体，都形成正四面体立体构型；晶体 硅、锗锗和它们们的等电电子体磷化铝铝、砷化镓镓都是 良好的半导导体材料。 (2011年徐州高三模拟拟)有A、B、C、D、E五种 元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层层p 能级级的电电子数等于次外层层的电电子数；B原子最外层层 中有两个不成对对的电电子；D、E原子核内各自的质质子 数与中子数相等；B元素可分别别与A、C、D、E生成 RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D与B的质质量比 为为78，E与B的质质量比为为11。试试回答： (1)写出D原子的电电子排布式_。 例例3 3 (2)B、C两元素的第一电电离能较较大的元素是： _。(填写元素符号)。 (3)根据VSEPR模型预测预测 C的氢氢化物的立体结结构 为为 _ _， 中心原子C的轨轨道杂杂化类类型为为_。 (4)C的单质单质 中键键的数目为为_，B、D两 元素的气态氢态氢 化物的稳稳定性大小关系为为： _(填写化学式)。 【解析】 A元素为为C，电电子排布式为为1s22s22p2。 因为为B元素为为第二周期元素，电电子排布式应为应为 1s22s22p4，所以B为为氧元素。C与氧同周期且能与氧 形成RO2型化合物，应该为应该为 氮元素。根据D与O、E 与O在化合物中的质质量比，得：D为为Si，E为为S。 (2)N原子的电电子排布式为为1s22s22p3。P轨轨道处处于半 充满满状态态，更稳稳定，第一电电离能大于氧。 (3)NH3为为三角锥锥形，N原子为为sp3杂杂化。 (4)N2中结结构式为为NN，有一个键键、两个键键。 H2O的稳稳定性强于SiH4。 【答案】 (1)1s22s22p63s23p2 (2)N (3)三角锥锥形 sp3 (4)2 H2O SiH4 跟踪训练训