高三化学一轮复习 选考部分 物质结构与性质 2 化学键与分子间作用力课件 鲁科版选修3.ppt

第2节化学键与分子间作用力,-2-,考纲要求:1.了解共价键的形成,能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp1、sp2、sp3)。3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见简单分子或离子的空间结构。4.了解化学键和分子间作用力的区别。5.了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质。6.理解离子键的形成与金属键的含义。,-3-,基础梳理,考点突破,共价键,1.共价键的形成及本质,-4-,基础梳理,考点突破,2.基本特征具有饱和性和方向性。3.键参数(1)定义:,(2)键参数对分子性质的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。,-5-,基础梳理,考点突破,自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍()(2)键能单独形成,而键一定不能单独形成()(3)共价键的成键原子必须都是非金属原子()(4)键可以绕键轴旋转,键一定不能绕键轴旋转()(5)双键中一定有一个键、一个键,叁键中一定有一个键、两个键()(6)乙烯分子中既有键和键,也含有极性键和非极性键()(7)s电子与s电子、p电子形成的共价键一定是键(),-6-,基础梳理,考点突破,考查角度一共价键的类型,-7-,基础梳理,考点突破,考查角度二判断方法(1)键与键:依据强度判断:键的强度较大,较稳定,键强度较小,比较容易断裂(注意:NN中的键强度大)。共价单键是键,共价双键中含有1个键1个键;共价叁键中含有1个键2个键。(2)极性键与非极性键:看形成共价键的两原子:不同种元素的原子之间形成的是极性共价键;同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。看电子对的偏移:有偏移的为极性键,无偏移的为非极性键。看电负性:成键原子电负性不同,即不同种元素形成的为极性键。,-8-,基础梳理,考点突破,例1(1)(2013浙江理综节选)关于化合物,下列叙述正确的有BD。A.分子间可形成氢键B.分子中既有极性键又有非极性键C.分子中有7个键和1个键D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯,(2)(2012浙江理综)下列物质中,只含有极性键的分子是B、C,既含离子键又含共价键的化合物是G;只存在键的分子是C、E,同时存在键和键的分子是A、B、D。A.N2B.CO2C.CH2Cl2D.C2H4E.C2H6F.CaCl2G.NH4Cl,解析,-9-,基础梳理,考点突破,归纳总结:键、键的判断方法(1)一般规律单键是;共价双键中有一个是键,另一个是键;共价叁键由一个键和两个键组成。(2)公式对于简单的情况,键和键的数目可用下式表示:键的个数=单键个数+双键个数+叁键个数键的个数=(双键的个数2-1)+(叁键的个数3-1),-10-,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.下列分子中共价键的类型完全相同的是(A)A.CH4与NH3B.C2H6与C2H4C.H2与HeD.Cl2与N2,答案,解析,-11-,基础梳理,考点突破,2.有以下物质:HF;Cl2;H2O;N2;C2H4。(1)只含有极性键的是;(2)只含有非极性键的是;(3)既有极性键又有非极性键的是;(4)只含有键的是;(5)既有键又有键的是。.COCl2分子的结构式为,COCl2分子内含有(D)A.4个键B.2个键、2个键C.2个键、1个键D.3个键、1个键,解析,-12-,基础梳理,考点突破,分子的构型,1.杂化轨道的要点当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间形状不同。杂化轨道就是杂化后形成的能量相同的新轨道。,2.价电子对互斥模型的两种类型价电子对互斥模型说明的是价电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型,不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致。(2)当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。(3)价电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子立体构型的关系:,-13-,基础梳理,考点突破,-14-,基础梳理,考点突破,3.配位键和配合物(1)配位键:由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。(2)配位键的表示方法:如AB:A表示提供孤对电子的原子,B表示接受电子对的原子。(3)配位化合物:形成条件。a.中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。b.配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-Cl-、CN-等。氢键也影响物质的电荷、溶解等过程。,-15-,基础梳理,考点突破,自主巩固指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。(1)CS2分子中的C为sp1杂化,分子的结构式为SCS,空间构型为直线形。(2)CH2O中的C为sp2杂化,分子的结构式为,空间构型为平面三角形。(3)CH4分子中的C为sp3杂化,分子的结构式为,空间构型为正四面体形。(4)H2S分子中的S为sp3杂化,分子的结构式为,空间构型为V形。,-16-,基础梳理,考点突破,考查角度杂化轨道与粒子的空间构型由价层电子对互斥(VSEPR)模型判断分子构型:(1)运用价层电子对互斥(VSEPR)模型可预测分子或离子的立体构型,但要注意判断其价层电子对数,对ABm型分子或离子,其价层电子对数的判断方法为(2)由杂化轨道数判断分子构型:杂化轨道数的计算:杂化轨道用来形成键和容纳孤对电子,所以有公式:杂化轨道数=中心原子的孤对电子的对数+中心原子的键个数。多原子分子杂化轨道数与分子构型的关系。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:,-17-,基础梳理,考点突破,a.只要分子构型为直线形的,中心原子均为sp1杂化,同理,只要中心原子是sp1杂化的,分子构型均为直线形。b.只要分子构型为平面三角形的,中心原子均为sp2杂化。c.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。d.V形分子的判断需要借助孤对电子数,孤对电子数是1的中心原子是sp2杂化,孤对电子数是2的中心原子是sp3杂化。(3)实例。,-18-,基础梳理,考点突破,-19-,基础梳理,考点突破,解析,-20-,基础梳理,考点突破,归纳总结:用价层电子对互斥理论确定分子或离子立体构型的方法(1)第一步:确定中心原子A价层电子对数,a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数,b为电荷数,x为非中心原子的原子个数。,-21-,基础梳理,考点突破,(2)第二步:确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。(3)第三步:分子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。使用价层电子对互斥理论判断分子立体构型时要注意,价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对),当中心原子上无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子上有孤电子对时,两者的构型不一致。,-22-,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.若ABn分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,根据价层电子对互斥理论,下列说法正确的是()A.若n=2,则分子的立体构型为V形B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形D.以上说法都不正确,答案,解析,-23-,基础梳理,考点突破,答案,解析,-24-,基础梳理,考点突破,分子间作用力与分子性质,1.分子极性(1)非极性分子与分子极性的判断:,-25-,基础梳理,考点突破,(2)分子的极性与键的极性、空间构型的关系:,-26-,基础梳理,考点突破,2.分子间作用力(1)分子间作用力包括范德华力和氢键两类。范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用力。氢键是由已经与电负性很强的原子结合的氢原子和另一个电负性很强的原子之间的作用力。(2)分子间作用力主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点和溶解性等。3.氢键对物质性质的影响(1)当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将升高。(2)当形成分子内氢键时,物质的熔、沸点将降低。(3)氢键也影响物质的电离、溶解等过程。,-27-,基础梳理,考点突破,4.溶解性(1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若能形成氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。(2)“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近),而戊醇在水中的溶解度明显减小。5.手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体,具有手性异构体的分子叫手性分子。,-28-,基础梳理,考点突破,6.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学特征,具有许多相近的性质。如CO和N2。7.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,酸性越强,如HClOHClO2CCl4CH4(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,以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO(填化学式)。,-50-,基础梳理,考点突破,解析:由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。由D与B同主族,且为非金属元素得D为Si;由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4,其中H2O2为极性分子,其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O,H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的主要原因。(3)B、A两元素组成苯,C、A两元素组成水,两者都为常