高考化学总复习 考点核心突破 5.3 化学键 分子构型课件.ppt

第三节化学键分子构型 考点一化学键1 化学键 1 概念 使 相结合的作用力 2 形成与分类 离子或原子 2 离子键和共价键 相反电荷 原子 共用电子对 阴 阳离子 原子 活泼金属 活泼非金属 非金属 非金属 3 离子化合物与共价化合物 4 共价键的分类 头碰头 肩并肩 发生偏移 不发生偏移 5 共价键类型的判断 1 键与 键 依据强度判断 键的强度较大 较稳定 键活泼 比较容易断裂 共价单键是 键 共价双键中含有 个 键 个 键 共价叁键中含有 个 键 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 共价键 同种元素的原子之间形成的是 共价键 一 一 一 两 极性 非极性 6 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 键长越 分子越稳定 大 短 7 等电子原理原子总数相同 的分子具有相似的化学键特征 具有许多相近的性质 如co和n2 价电子总数相同 思维拓展1 判断正误 正确的划 错误的划 1 形成离子键的阴 阳离子间只存在静电吸引力 2 全部由非金属元素形成的化合物一定是共价化合物 3 某些金属与非金属原子间能形成共价键 4 分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 5 原子最外层只有一个电子的元素跟卤素结合时 所形成的化学键一定是离子键 6 在水溶液中能导电的化合物一定是离子化合物 7 离子化合物在任何状态下都能导电 8 乙炔分子中既有非极性键又有极性键 既有 键又有 键 9 键可以绕键轴旋转 键一定不能绕键轴旋转 10 气体单质中一定存在 键 可能存在 键 11 共价键的成键原子都是非金属原子 12 分子中一定含有化学键 13 分子间作用力的越大 分子的稳定性越强 提示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 形成离子键的静电作用指的是阴 阳离子间的静电吸引吗 提示 既有阴 阳离子间的静电吸引 也有原子核与原子核之间 电子与电子之间的相互排斥 3 形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗 金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键吗 提示 都不一定 如铵盐全是由非金属元素形成 如alcl3中的化学键就是共价键 4 根据价键理论分析氮气分子中的成键情况 并解释n2通常稳定的原因 提示 氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个 键和两个 键 n2分子中存在n n 键能大 破坏它需要消耗较大的能量 因而通常n2很稳定 一般共价单键是 键 双键和叁键中有一个 键 其余为 键 两个氮原子相互形成分子时的原子轨道重叠情况及成键情况如图所示 化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成 n2中的叁键键能大 破坏旧化学键需要的能量较高 题组一考查关于化学键的概念及形成1 下列关于化学键的叙述中 正确的是a 非金属元素间也有可能形成离子键b 某化合物的水溶液能导电 则该化合物中一定存在离子键c 构成单质分子的粒子一定含有共价键d 在氧化钠中 只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用 2 下列哪一组元素的原子间反应容易形成离子键a a和cb c和gc e和gd b和g 解析由原子a g的m层电子数可知 m层即为原子的最外层 元素a g均为第三周期元素 a b均为活泼的金属元素 f g均为活泼的非金属元素 而c g组成alcl3 含共价键 所给选项中只有b与g形成的化学键为离子键 答案d 题组二考查共价键的判断3 下列说法中不正确的是a 键比 键重叠程度大 形成的共价键强b 两个原子之间形成共价键时 最多有一个 键c 气体单质中 一定有 键 可能有 键d n2分子中有一个 键 两个 键解析稀有气体单质中 不存在化学键 c项错误 答案c 4 2013 浙江 关于化合物下列叙述正确的是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 解析分子间不可形成氢键 a不正确 分子中含有碳碳非极性键 碳氢 碳氧极性键 b正确 分子中含有9个 键3个 键 c不正确 分子中含有醛基 溶解度大于2 丁烯 d正确 答案bd 5 2012 浙江 下列物质中 只含有极性键的分子是 既含离子键又含共价键的化合物是 只存在 键的分子是 同时存在 键和 键的分子是 a n2b co2c ch2cl2d c2h4e c2h6f cacl2g nh4cl 解析不同元素的原子之间形成的共价键为极性键 同种原子之间形成的共价键是非极性键 活泼金属元素和活泼非金属元素形成离子键 铵盐中存在离子键 只形成单键的共价键只存在 键 含有双键或三键的物质同时存在 键和 键 故只含有极性键的是ch2cl2 co2 既含有离子键又含有共价键的化合物是nh4cl 只存在 键的分子是ch2cl2 c2h6 同时存在 键和 键的分子是n2 co2 c2h4 答案bcgceabd 题组三考查键参数及其应用6 下列说法中正确的是a 分子的键长越长 键能越高 分子越稳定b 元素周期表中的 a族 除h外 和 a族元素的原子间不能形成共价键c 水分子可表示为h o h 分子的键角为180 d h o键键能为462 8kj mol 1 即18克h2o分解成h2和o2时 消耗能量为2 462 8kj 解析键长越长 键能越小 分子越不稳定 a项错误 共价键一般是形成于非金属元素之间 而 a族是活泼金属元素 a族是活泼非金属元素 二者形成离子键 b项正确 水分子中键的夹角为104 5 c项错误 断裂2molh o键吸收2 462 8kj能量 而不是分解成h2和o2时消耗的能量 d项错误 答案b 7 试根据下表回答问题 某些共价键的键长数据如下所示 1 根据表中有关数据 你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些 其影响的结果怎样 2 键能是 通常 键能越 共价键越 由该键构成的分子越稳定 答案 1 原子半径 原子间形成共用电子对数目 形成相同数目的共用电子对 原子半径越小 共价键的键长越短 原子半径相同 形成共用电子对数目越多 键长越短 2 气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量大稳定 题组四考查离子化合物 共价化合物的判断8 下列有关说法正确的是a 该组化合物中只含有共价键 h2o nh4cl h2o2b 非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物c na2o naoh和na2so4为离子化合物 hcl nh3 nh4no3 h2so4为共价化合物d 共价化合物是由不同种非金属原子间通过共用电子对形成的 解析nh4cl中既含有共价键 也含有离子键 a错 非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如hcl 也可能为单质如h2 o2 b错 nh4no3为离子化合物 c错 共价化合物 最少含有两种不同的非金属元素 非金属原子是通过共用电子对形成共价化合物的 d对 答案d 9 元素x y和z可结合形成化合物xyz3 x y和z的原子序数之和为26 y和z在同一周期 下列有关推测正确的是a xyz3是一种可溶于水的酸 且x与y可形成共价化合物xyb xyz3是一种微溶于水的盐 且x与z可形成离子化合物xzc xyz3是一种易溶于水的盐 且y与z可形成离子化合物yzd xyz3是一种离子化合物 且y和z可形成离子化合物yz2 解析化学式为xyz3的物质可能为 hclo3 nano3 mgco3 由于需满足三原子序数和为26 且y z同周期的条件 故符合条件的只有mgco3和nano3 hclo3不符合条件 a项错误 若xyz3为mgco3 则x与z可形成离子化合物mgo b项正确 若xyz3为nano3 则y与z只可能形成共价化合物 c项错误 mgco3和nano3中的y和z均不能形成离子化合物yz2 d项错误 答案b 技法突破离子化合物和共价化合物的判断方法 题组五考查电子式的书写与判断10 写出下列物质的电子式 11 用电子式表示离子化合物的形成过程 1 na2s 2 cacl2 解析a项应把氯原子的最外层电子都标出 b项缺少中括号 也没标明粒子所带电荷 d项氢原子应与氧原子形成共价键 氧的最外层电子未全标出 答案c 答案 1 n2con2oco2 2 so2o3 归纳总结记忆等电子体 推测等电子体的性质1 常见的等电子体汇总 考点二化学键的变化与存在1 化学键与化学反应旧化学键的 和新化学键的 是化学反应的本质 是反应中能量变化的根本 2 物质的溶解或熔化与化学键变化 1 离子化合物的溶解或熔化过程离子化合物溶于水或熔化后均电离成自由移动的阴 阳离子 离子键被破坏 断裂 形成 2 共价化合物的溶解过程 有些共价化合物溶于水后 能与水反应 其分子内 被破坏 如co2和so2等 有些共价化合物溶于水后 与水分子作用形成水合离子 从而发生 形成阴 阳离子 其分子内的共价键被破坏 如hcl h2so4等 某些共价化合物溶于水后 其分子内的共价键不被破坏 如蔗糖 c12h22o11 酒精 c2h5oh 等 共价键 电离 3 单质的溶解过程某些活泼的非金属单质溶于水后 能与水反应 其分子内的共价键被破坏 如cl2 f2等 3 化学键与物质的类别除稀有气体内部无化学键外 其他物质内部都存在化学键 化学键与物质的类别之间的关系可概括如下 1 只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物 如sio2 hcl ch4等 2 只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质 如cl2 p4 金刚石等 3 既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成 如h2o2 c2h4等 4 只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物 如na2s cacl2 nacl等 5 既有离子键又有极性共价键的物质 如naoh k2so4等 既有离子键又有非极性共价键的物质 如na2o2等 6 仅由非金属元素形成的离子化合物 如nh4cl nh4no3等 7 金属元素和非金属元素间可能存在共价键 如alcl3等 题组一考查化学键的变化1 从化学键的观点看 化学反应的实质是 旧键的断裂 新键的形成 据此你认为下列变化属于化学变化的是 对空气进行降温加压 金刚石变成石墨 nacl熔化 碘溶于ccl4中 hcl溶于水电离出h 和cl 电解熔融的al2o3制取ala b c d 解析对空气进行降温加压 nacl熔化 碘溶于ccl4 hcl溶于水电离出h 和cl 都没有新物质生成 没有化学键的破坏和生成 都是物理过程 只有金刚石变为石墨 电解熔融al2o3有新物质生成 是化学变化 答案c 2 2013 宁德模拟 在下列变化过程中 既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是a 将so2通入水中b 烧碱溶于水c 将hcl通入水中d 硫酸氢钠溶于水 题组二考查化学键的存在3 2014 汕头模拟 关于离子键 共价键的各种叙述 下列说法中正确的是a 在离子化合物里 只存在离子键 没有共价键b 非极性键只存在于双原子的单质分子 如cl2 中c 在共价化合物分子内 一定不存在离子键d 由多种元素组成的多原子分子里 一定只存在极性键 解析a项 nh4cl中存在共价键 b项 如h2o2 ch3ch3等分子中存在非极性键 c项 共价化合物一定不含离子键 d项 h2o2 c2h6等都存在非极性键 答案c 4 下列物质按只含离子键 只含共价键 既含离子键又含共价键的顺序排列的是a 氯气二氧化碳氢氧化钠b 氯化钠过氧化氢氯化铵c 氯化钠过氧化钠氯化铵d 氯化钠氦气氢氧化钠 解析cl2只含有共价键 a错 nacl只含有离子键 h2o2只含有共价键 nh4cl中既含有离子键 又含有共价键 b对 na2o2既含有离子键又含有共价键 c错 氦气中没有共价键 d错 答案b 5 短周期元素x y z所在的周期数依次增大 它们的原子序数之和为20 且y2 与z 核外电子层的结构相同 下列化合物中同时存在极性共价键和非极性共价键的是a z2yb x2y2c z2y2d zyx 解析由y2 与z 核外电子层的结构相同 可知y在z的上一周期 因为x y z的原子序数之和为20 所以y为氧元素 z为钠元素 x为氢元素 na2o中只有离子键 a错 h2o2中既有非极性共价键 也有极性共价键 b对 na2o2中有离子键 非极性共价键 没有极性共价键 c错 naoh中有离子键 极性共价键 d错 答案b 考点三分子的立体构型1 化学键与化学反应1 用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 1 用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数 其中 a是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是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数 x是与中心原子结合的原子数 2 价层电子对互斥理论与分子构型 直线形 形 三角锥形 2 用杂化轨道理论推测分子的立体构型 直线形 平面三角形 正四面体形 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 a b 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 定义 金属离子 或原子 与某些分子或离子 称为配体 以配位键结合形成的化合物 思维拓展1 判断正误 正确打 错误打 号 1 分子中中心原子杂化后形成的轨道构型与分子的构型是相同的 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 4 n2分子中n原子没有杂化 分子中有1个 键 2个 键 5 配合物 cu nh3 4 oh 2的中心离子 配体 中心离子的电荷数和配位数分别为cu2 nh3 2 4提示 1 2 3 4 5 题组一考查价层电子对互斥理论和杂化轨道理论的应用1 用价层电子对互斥理论预测h2s和bf3的空间构型 结论正确的是a 直线形 三角锥形b 形 三角锥形c 直线形 平面三角形d 形 平面三角形 解析h2s分子中的硫原子上含有两个孤电子对 故h2s空间构型为v形 bf3中b原子的价电子全部用于成键 故为平面三角形 答案d 2 下列关于杂化轨道的叙述中 不正确的是a 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时 该分子不一定为正四面体结构b 杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子c h2so4分子中三种原子均以杂化轨道成键d n2分子中n原子没有杂化 分子中有1个 键 2个 键解析h2o分子中的中心原子o为sp3杂化 h2o的空间构型为 形 h2so4分子中氢原子没有发生轨道杂化 答案c 3 1 bf3分子的立体结构为 nf3分子的立体结构为 2 碳原子有4个价电子 在形成化合物时价电子均参与成键 但杂化方式不一定相同 在乙烷 乙烯 乙炔和苯四种分子中 碳原子采取sp杂化的分子是 写结构简式 下同 采取sp2杂化的分子是 采取sp3杂化的分子是 试写出一种有机物分子的结构简式 要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子 解析 1 bf3分子中的b原子采取sp2杂化 所以其分子的立体结构为平面三角形 nf3分子中的n原子采取sp3杂化 其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对 所以其分子的立体结构为三角锥形 2 乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化 乙烯 苯分子中的碳原子均采取sp2杂化 乙炔分子中的碳原子采取sp杂化 同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基 或环烷基 碳碳双键 或苯环 和碳碳叁键 答案 1 平面三角形三角锥形 2 ch chch2 ch2 c6h6ch3ch3ch3 ch ch c ch 其他合理答案均可 技法突破 三方法 判断分子中心原子的杂化类型 1 根据杂化轨道的空间分布构型判断 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形 则分子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形 则分子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道在空间的分布呈直线形 则分子的中心原子发生sp杂化 2 根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109 5 则分子的中心原子发生sp3杂化 若杂化轨道之间的夹角为120 则分子的中心原子发生sp2杂化 若杂化轨道之间的夹角为180 则分子的中心原子发生sp杂化 3 根据等电子原理结构相似进行推断 如co2是直线形分子 scn no n与co2是等电子体 所以分子构型均为直线形 中心原子均采用sp杂化 题组二考查配合物理论4 2013 山东 若bcl3与xyn通过b原子与x原子间的配位键结合形成配合物 则该配合物提供孤对电子的原子是 解析b原子与x原子形成配位键 因为b为缺电子原子 只能作中心原子 故形成配位键时提供孤对电子的原子是x 答案x 5 2013 新课标 f k 和fe3 三种离子组成的化合物k3fef6 其中化学键的类型有 该化合物中存在一个复杂离子 该离子的化学式为 配位体是 解析这三种离子形成的化合物为k3fef6 它是一个离子化合物 所以其中化学键的类型有离子键和配位键 复杂离子为 fef6 3 配位体是f 答案离子键 配位键k3fef6f 6 铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途 如金属铜用来制造电线电缆 五水硫酸铜可用作杀菌剂 1 cu位于元素周期表第 b族 cu2 的核外电子排布式为 2 往硫酸铜溶液中加入过量氨水 可生成 cu nh3 4 2 配离子 已知nf3与nh3的空间构型都是三角锥形 但nf3不易与cu2 形成配离子 其原因是 解析 1 cu 电子排布式为 ar 3d104s1 cu2 的过程中 参与反应的电子是最外层4s及3d上的各一个电子 故cu2 的电子排布式为 ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 n f h三种元素的电负性 f n h 所以nh3中共用电子对偏向n 而在nf3中 共用电子对偏向f 偏离n原子 答案 1 ar 3d9或1s22s22p63s23p63d9 2 n f h三种元素的电负性 f n h 在nf3中 共用电子对偏向f 偏离n原子 使得氮原子上的孤电子对难与cu2 形成配位键 考点四分子间的作用力与分子的性质1 分子的极性 1 分子构型与分子极性的关系 2 键的极性 分子空间构型与分子极性的关系 极性分子 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 2 范德华力和氢键 1 范德华力 物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力 范德华力约比化学键的键能小1 2数量级 2 氢键 由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子 如水分子中的氢 与另一个电负性很强的原子 如水分子中的氧 之间的作用力 3 溶解性 1 相似相溶 的规律 非极性溶质一般能溶于 极性溶质一般能溶于 若存在氢键 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 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 非极性溶剂 极性溶剂 4 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 对称 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 5 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 如hclo hclo2 hclo3 hclo4 镜面 强 思维拓展1 极性分子中可能含有非极性键吗 提示 可能 如h2o2的分子结构并不是直线形的 其中两个氢原子就像在展开的书本的两页纸上 氧原子在书的夹缝上 如图所示 h2o2为极性分子 但含有非极性共价键o o键 2 判断下列说法是否正确 正确的划 错误的划 1 以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子 2 以极性键结合起来的分子一定是极性分子 3 非极性分子只能是双原子单质分子 4 非极性分子中 一定含有非极性共价键 5 可燃冰 ch4 8h2o 中甲烷分子与水分子间形成了氢键 6 乙醇分子和水分子间只存在范德华力 7 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 8 水分子间既存在范德华力 又存在氢键 9 卤素单质按f2 i2 熔沸点逐渐升高提示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 氢键的存在一定能使物质的熔沸点升高吗 提示 不一定 如果形成的氢键是分子内氢键 则对物质的熔沸点影响较小 题组一考查分子极性与