高考化学一轮复习物质结构与性质第35讲分子结构与性质讲解课件.ppt

化学课标版,第35讲分子结构与性质,1.共价键(1)本质:在原子之间形成共用电子对。(2)特征:具有饱和性和方向性。(3)分类,考点一共价键的形成和键参数的应用,2.共价键类型的判断(1)键与键a.依据强度判断:通常键的强度较大,较稳定,键活泼,比较容易断裂。b.共价单键是键,共价双键中含有一个键,一个键;共价三键中含有一个键,两个键。(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。,3.键参数(1)键参数对分子性质的影响(2)键参数与分子稳定性的关系键能越大,键长越短,分子越稳定。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子()(2)在任何情况下,都是键比键强度大()(3)所有分子中都存在化学键()(4)H2分子中的共价键不具有方向性()(5)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关()(6)通常键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强()(7)s-s键与s-p键的电子云形状对称性相同()(8)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍()(9)键能单独形成,而键一定不能单独形成()(10)键可以绕键轴旋转,键一定不能绕键轴旋转(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),2.1molHOOCCH2CH2CHO分子中含有mol单键,mol双键;含有mol键,mol键。,答案102212,3.Ge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。,答案Ge原子半径大,原子之间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键,题组一共价键及其类型的判断1.(1)下列分子中,只含有键的是,既含有键又含有键的是。H2HClNH3H2OCO2N2C2H4C2H2F2CH3CH3(2)在乙烷(CH3CH3)、乙烯(CH2CH2)、乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是。,解析(1)原子间的共价键是单键的就是键,若出现了双键或三键则必有键和键。在所给的物质中,和有双键,和有三键,故只有键的是,既含有键又含有键的是。(2)键能越大,相应的键的键长越短,键长由长到短的顺序为CCCC。,答案(1)(2),2.在下列物质中:HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4。(1)只存在非极性键的分子是;既存在非极性键又存在极性键的分子是;只存在极性键的分子是。(2)只存在单键的分子是,存在三键的分子是,只存在双键的分子是,既存在单键又存在双键的分子是。(3)只存在键的分子是,既存在键又存在键的分子是。(4)不存在化学键的是。(5)既存在离子键又存在极性键的是;既存在离子键又存在非极性键的是。,答案(1)(2)(3)(4)(5),题组二键参数的应用3.用“”或“(3)”或“P,非金属性:NP,再结合元素周期律知识可得出相关结论。,1.价层电子对互斥理论(1)价层电子对彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。(2)孤电子对间的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。,考点二分子的立体结构与杂化理论,2.杂化轨道理论,3.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键特征,它们的许多性质相近。如CO和N2。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)CH4、CH2CH2、分子中的碳原子均采用sp3杂化()(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构()(3)杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对()(4)N2分子中N原子没有杂化,分子中有1个键、2个键(),答案(1)(2)(3)(4),2.【多维思考】已知CO2为直线形结构,SO3为平面正三角形结构,NF3为三角锥形结构,请推测COS、C、PCl3的空间结构。,答案COS为直线形结构;C为平面正三角形结构;PCl3为三角锥形结构。,3.比较键角大小(填“”“=”或“(5),解析(1)H2O中孤电子对比H3O+多,键角小;(2)NH3中孤电子对比N多,键角小;(3)C的C为sp2杂化,键角约为120,S的S为sp3杂化,键角约为10928;(4)键长NHPH,NH3中键角大;(5)键长NFNCl,NF3中键角大。,1.(1)Ge晶体具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是。(2)CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是。写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为。(4)NH3分子的中心原子的杂化方式为,分子的空间构型为。(5)在硅酸盐中,Si四面体如图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为。,答案(1)sp3共价键(2)键和键spCO2、SCN-(或COS等)(3)sp3、sp2(4)sp3三角锥形(5)sp3,解析(1)金刚石中C原子的杂化方式为sp3杂化,微粒间作用力为共价键,运用类推法不难得出结论。(2)CS2分子的结构式为SCS,其共价键的类型有键和键,C原子的杂化轨道类型为sp;CS2分子为三原子分子,最外层电子总数为16,与其具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS,离子有SCN-等。(3)CH3CHO分子中CH3中碳原子为sp3杂化,CHO中碳原子为sp2杂化。(4)NH3分子呈三角锥形,分子中N原子采取sp3杂化。(5)在Si四面体结构中,处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp3。,2.(1)甲醇分子内C原子的杂化方式为,甲醇分子内的OCH键角(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。(2)丙烯腈分子()中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。(3)在BF3分子中,FBF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,B的立体构型为。(4)S的立体构型是,其中S原子的杂化轨道类型是。(5)H3O+中HOH的键角大于H2O分子中HOH的键角,解释原因。,答案(1)sp3小于(2)sp和sp23(3)120sp2正四面体(4)正四面体sp3(5)H3O+中氧原子外围有一对孤电子,H2O分子中氧原子外围有两对孤电子,故H3O+中孤电子对HO键的排斥力小于H2O分子中孤电子对HO键的排斥力,解析(1)甲醇()分子内C有4对成键电子,无孤电子对,为sp3杂化,OCH键角约109.5;甲醛()分子内C为sp2杂化,OCH键角约120,故甲醇分子内OCH键角比甲醛分子内OCH键角小。(2)中C为sp2杂化,中C为sp杂化。丙烯腈结构式为,最多三个原子共直线。,(3)BF3分子中B原子形成的键数为3,孤电子对数为0,故杂化轨道数为3,应为sp2杂化,BF3分子的立体构型为平面三角形,FBF的键角是120;B中B原子形成的键数为4,孤电子对数为0,故B中B原子为sp3杂化,立体构型为正四面体。(4)S中成键电子对数为4,中心S原子的杂化轨道类型是sp3,S的立体构型为正四面体。,技法总结(1)判断分子中中心原子上的价层电子对数其中:a为中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电,荷数),b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。,(2)判断中心原子杂化类型与分子构型,(3)常见的等电子体汇总,1.配位键与配合物(1)配位键一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。(2)配位键的表示方法:如AB:A表示提供孤电子对的原子,B表示接受共用电子对的原子。(3)配位化合物的组成如硫酸四氨合铜,化学式为Cu(NH3)4SO4,Cu2+为中心离子,NH3为,考点三配位键与分子的性质,配体,配位键的数目为4,配位数为4,表示为S。(4)配位化合物的形成条件,2.分子的性质(1)分子的极性,(2)范德华力、氢键、共价键的比较,(3)溶解性a.“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。如果存在氢键,则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。b.“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水互溶。c.如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。(4)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,R的正电性越高,ROH中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:H2SO3H2SO4。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子()(2)非极性分子中,一定含有非极性共价键()(3)极性分子中一定不含有非极性共价键()(4)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键()(5)乙醇分子和水分子间只存在范德华力()(6)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键()(7)卤素单质按F2I2,熔沸点逐渐升高()(8)氢键的存在一定使物质的熔、沸点升高(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),2.【多维思考】下列事实与氢键的形成有关,试分析其中氢键的类型。(1)冰的硬度比一般的分子晶体的大;(2)甘油的黏度大;(3)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍,对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍;(4)氨气极易溶于水;(5)氟化氢的熔点高于氯化氢。,答案(1)、(2)、(4)中存在分子间氢键;(3)邻羟基苯甲酸中存在分子内氢键,对羟基苯甲酸中存在分子间氢键;(5)氟化氢中存在分子间氢键,氯化氢中没有氢键。,1.(1)下列物质或离子中存在配位键的是。H3O+B(OH)4-CH3COO-NH3CH4(2)Zn2+能与氨分子形成配离子Zn(NH3)42+。该配离子中提供空轨道,提供孤电子对,配位数为,配体分子的空间构型为。,题组一配位键、配合物理论,答案(1)(2)Zn2+N(或NH3)4三角锥形,解析(1)H3O+中H+和H2O中的O原子形成配位键;B(OH)4-中3个OH-与B原子形成3个共价键,另外1个OH-与B原子形成配位键。(2)Zn2+电子排布式为Ar3d10,有空轨道,而NH3电子式为HH,N原子外围有孤对电子,故N原子提供孤电子对,Zn2+提供空轨道形成配位键。,2.(1)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在(填标号)。a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:,在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有;配位键存在于原子之间(填原子的数字标号);m=(填数字)。硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=,解析(1)N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子化合物,N2和S之间存在离子键,N2中N、H之间存在配位键,N、N之间形成共价键,S中S、O之间形成共价键,不含范德华力。(2)根据B、H、O的成键特点及球棍模型可知,硼原子采取sp2、sp3杂化;B原子提供空轨道,O原子提供孤对电子,故4、5原子之间形成配位键;由阴离子的组成可知Xm-为H4B4O9m-,得出m=2;Na+与Xm-间存在离子键,H2O分子间存在氢键和范德华力。(3)配合物Ni(CO)n中由CO提供孤电子对,Ni的价电子排布式为3d84s2,价电子数为10,则由CO提供的电子数为8,而每个CO提供电子数为2,故n=4。,答案(1)d(2)sp2、sp34,5或(5,4)2ADE(3)4,题组二分子的性质3.(2016上海单科,四,节选)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaClNaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN(Ki=6.310-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空:(1)上述反应涉及的元素中,氯原子核外电子能量最高的电子亚层是;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为。(2)HCN是直线型分子,HCN是分子(选填“极性”“非极性”)。HCl