高考化学一轮复习 第二部分 选考部分（选修3）物质结构与性质 第2节 分子结构与性质课件 新人教版.pptVIP

走向高考 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 物质结构与性质 选修三 第二部分选考部分 第二节分子结构与性质 选修三 考纲要求 1 了解共价键的主要类型 键和 键 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 sp sp2 sp3 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 3 了解简单配合物的成键情况 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 命题趋势 预计2016年考查热点有共价键类型的判断及强弱比较 共价键 范德华力和氢键对物质性质的影响 杂化轨道类型的判断及利用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断和解释分子 离子的立体构型等 1 共价键的形成与本质 共价键 知识梳理 共用电子对 相同或差值小 2 共价键的特征 1 方向性在形成共价键时 原子轨道重叠越多 电子在核间出现的概率 所形成的共价键越 因此共价键将尽可能沿着 的方向形成 共价键的方向性决定着分子的 2 饱和性每个原子所能形成的共价键的 或以单键连接的 是一定的 越大 牢固 电子出现概率大 立体构型 总数 原子数目 3 共价键的分类 1 极性键和非极性键 不同种元素 发生偏移 同种元素 不发生 不同种非金属 同种非金属 2 键 键 头碰头 肩并肩 s s s p p p 键 键 键 键 4 键参数 键能 键长 键角 1 概念 1mol化学键 核间距 109 28 越大 越短 稳定性 立体构型 孤电子对 空轨道 孤电子对 空轨道 内界 外界 中心原子 配位体 空轨道 孤电子对 1 共价键的成键原子可以都是非金属原子 也可以是金属原子与非金属原子 如al与cl be与cl等 2 一般情况下 键比 键强度大 但有特殊情况 必要时须先进行键能计算 然后才能判断 3 判断共价键的极性可以根据两成键原子的电负性差值 电负性差值为0形成非极性键 差值越大键的极性越强 一般差值大于1 7时形成的是离子键 4 并不是所有的共价键都有方向性 如s s 键无论s轨道从哪个方向重叠都相同 因此这种共价键没有方向性 易错警示 互动思考 6 键可以绕键轴旋转 键一定不能绕键轴旋转 7 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 8 键长等于成键两原子的半径之和 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 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 答案 原子半径 原子间形成的共用电子对数目 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 典例透析 解析 考查共价键的有关判断 a 键是头碰头的重叠 键是肩并肩的重叠 键比 键重叠程度大 键比 键稳定 a正确 b 单键一定是 键 双键是由1个 键和1个 键构成 三键是由1个 键和2个 键构成 因此分子中含有共价键 则至少含有一个 键 b正确 c 在气体单质中 不一定有 键 例如稀有气体分子中不存在化学键 c错误 d ch4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠 形成4个c h 键 d正确 答案选c 答案 c 方法技巧 1 在分子中 有的只存在极性键 如hcl nh3等 有的只存在非极性键 如n2 h2等 有的既存在极性键又存在非极性键 如h2o2 c2h4等 有的不存在化学键 如稀有气体分子 2 在离子化合物中 一定存在离子键 有的存在极性共价键 如naoh na2so4等 有的存在非极性键 如na2o2 cac2等 3 通过物质的结构式 可以快速有效地判断键的种类及数目 判断成键方式时 需掌握 共价单键全为 键 双键中有一个 键和一个 键 三键中有一个 键和两个 键 跟踪演练 解析 a项中h2中的 键是由两个1s轨道形成的 b项中hcl中的 键是由h的1s轨道与cl的3p轨道形成的 c项中cl2中的 键是由两个3p轨道形成的 d项中f2中的 键是由两个2p轨道形成的 答案 a 解析 考查键长 键能在比较hclo3和hclo的性质的应用的知识 在hclo3和hclo中都存在cl o 根据表格的数据可知 化学键的键长越短 原子之间的作用力就越强 键能就越大 越不容易断裂 a hclo3和hclo都是由分子构成的物质 分子之间通过分子间作用力结合 与分子内的化学键强弱无关 错误 b 酸性强弱与分子中h o结合的牢固程度有关 与cl o无关 错误 c 根据表格数据可知hclo3中的cl o键能大 键长短 断裂吸收的能量更多 错误 d hclo3中的cl o强 使cl原子与其它o原子结合力弱 因此更易放出原子氧 正确 答案 d 3 基态铜原子有 个未成对电子 二价铜离子的电子排布式为 在cuso4溶液中滴入过量氨水 形成配合物的颜色为 色 解析 考查了物质结构与性质 原子结构与性质的相关知识 1 某种金属互化物具有自范性 原子在三维空间里呈周期性有序排列 该金属互化物属于晶体 2 scn 2的结构式为n c s s c n 根据 scn 2 的结构可知分子中有3个单键和2个碳氮三键 单键为 键 三键含有1个 键 2个 键 scn 2分子含有5个 键 故1mol scn 2分子中含有 键的数目为5na 3 cu为29号元素 电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 可以看出只有4s轨道上的电子未成对 二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9 在cuso4溶液中滴入过量氨水 形成配合物为 cu nh3 4 2 为深蓝色 答案 1 晶体 2 5na 3 11s22s22p63s23p63d9深蓝 分子的空间构型与键参数键长 键能决定了共价键的稳定性 键长 键角决定了分子的空间构型 一般来说 知道了多原子分子中的键角和键长等数据 就可确定该分子的空间几何构型 总结提升 1 杂化轨道理论 1 杂化轨道概念 在外界条件的影响下 原子内部 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 杂化轨道数不同 轨道间的夹角不同 形成分子的空间结构不同 分子的立体结构 知识梳理 能量相近 2 杂化轨道的类型与分子立体构型 1个s轨道 1个p轨道 180 直线 becl2 c2h2 co2 1个s轨道 2个p轨道 120 平面三角形 bf3 hcho 1个s轨道 3个p轨道 109 28 正四面体 ch4 ccl4 3 由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成 键和容纳孤电子对 所以有公式 杂化轨道数 中心原子的孤电子对数 中心原子的 键个数 sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3 4 中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 直线 v v 平面三角 三角锥 正四面体 最小 最低 分子式 3 价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 直线形 v形 三角锥形 原子总数 价电子总数 相似 n2 1 杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳孤电子对 剩余的p轨道可以形成 键 即杂化过程中若还有未参与杂化的p轨道 可用于形成 键 2 价层电子对互斥理论说明的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 1 当中心原子无孤电子对时 两者的构型一致 易错警示 2 当中心原子有孤电子对时 两者的构型不一致 如 中心原子采取sp3杂化的 其价层电子对模型为四面体形 其分子构型可以为四面体形 如ch4 也可以为三角锥形 如nh3 也可以为v形 如h2o 典例透析 解析 考查分子中原子的杂化方式及分子的空间构成的知识 a pcl3中p原子sp3杂化 由于p原子上有一对孤对电子 对成键电子有排斥作用 因此该分子为三角锥形 正确 b bcl3中b原子sp2杂化 分子中键角是120 为平面三角形 正确 c cs2中c原子sp杂化 c原子与两个s原子形成化学键的键角是180度 在一条直线上 为直线形分子 正确 d h2s分子中s为sp3杂化 由于s原子上有2对孤对电子 对成键电子有强烈的排斥作用 因此分子是v型分子 错误 答案 d 方法技巧 中心原子杂化方式的判断 1 根据分子结构式进行推断 公式杂化轨道数 中心原子孤电子对数 未参与成键 中心原子形成的 键个数 中心原子形成 键个数的判断方法因为两原子之间只能形成一个 键 所以中心原子形成的 键个数 中心原子结合的原子数 跟踪演练 解析 h2o和nh3中的o原子和n原子均为sp3杂化 但立体构型却为v型和三角锥形 故a项错误 sp3杂化轨道是由同一个原子的1个s轨道和3个p轨道形成的一组能量相同的杂化轨道 故b项错误 c项正确 bf3中的b原子为sp2杂化 故d项错误 答案 c 解析 bf3中的b的价电子结构为2s22p1 形成分子时 进行sp2杂化 三个sp2杂化轨道分别与三个f原子的p轨道成键 故bf3分子为平面三角形 nf3中的n价电子结构为2s22p3 形成分子时 进行sp3不等性杂化 其中一个sp3杂化轨道为孤对电子占有 另三个电子分别与f成键 故分子结构为三角锥形 答案选b 答案 b 解析 1 仅由第二周期元素组成的共价分子中 即c n o f组成的共价分子 如 n2与co电子总数均为14个电子 n2o与co2电子总数均为22个电子 2 依题意 只要原子数相同 各原子最外层电子数之和相同 即可互称为等电子体 no为三原子 各原子最外层电子数之和为5 6 2 1 18 so2 o3也为三原子 各原子最外层电子数之和为6 3 18 答案 1 n2con2oco2 2 so2o3 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 总结提升 分子间作用力与分子性质 1 分子间作用力 1 概念 物质分子之间 存在的相互作用力 称为分子间作用力 2 分类 分子间作用力最常见的是 和 3 强弱 范德华力 氢键 化学键 知识梳理 普遍 范德华力 氢键 4 范德华力 范德华力主要影响物质的熔点 沸点 硬度等物理性质 范德华力越强 物质的熔点 沸点越高 硬度越大 一般来说 相似的物质 随着 的增加 范德华力逐渐 分子的极性越大 范德华力也越大 5 氢键 形成 已经与 的原子形成共价键的 该氢原子几乎为裸露的质子 与另一个分子中 的原子之间的作用力 称为氢键 组成和结构 相对分子质量 增大 电负性很强 氢原子 电负性很强 表示方法 a h b说明 a a b为电负性很强的原子 一般为n o f三种元素的原子 b a b可以相同 也可以不同 特征 具有一定的 性和 性 分类 氢键包括 氢键和 氢键两种 分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔 沸点 对电离和溶解度等产生影响 方向 饱和 分子内 分子间 升高 2 分子的性质 1 分子的极性 重合 不重合 非极性键或极性键 对称 不对称 非极性溶剂 极性溶剂 越好 互溶 减小 so2 镜像 不能重叠 手性异构体 四个不同基团或原子 高 r 易 强 互动思考 6 氢键具有方向性和饱和性 7 h2和o2之间存在氢键 8 h2o2分子间存在氢键 9 卤素单质 卤素氢化物 卤素碳化物 即cx4 的熔 沸点均随着相对分子质量的增大而增大 10 氢键的存在一定能使物质的熔 沸点升高 11 极性分子中可能含有非极性键 12 h2o比h2s稳定是因为水分子间存在氢键 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 1 氢键与氢有关但不属于化学键 2 可燃冰中水分子间存在氢键 但ch4与h2o之间不存在氢键 3 乙醇分子 水分子中都有 oh 符合形成氢键的条件 4 hi分子间只存在范德华力的作用 5 和 6 正确 7 h2与o2分子中的共价键均为非极性键 分子间只存在范德华力 8 h2o2分子中的h几乎成为 裸露 的质子 与水分子一样 h2o2分子间也存在氢键 9 卤素氢化物中 hf的熔 沸点最高 10 分子内氢键对物质的熔 沸点影响很小 11 在极性分子h2o2中存在非极性键 12 h2o比h2s稳定是o h键键能大于s h键键能 而与氢键无关 答案 解析 分子内氢键除必须具备形成氢键的条件外 还必须具备特定的条件 形成平面环 五元或六元环最为稳定 形成的环中没有任何扭曲等 氢键的形成使物质在熔沸点 电离度 溶解度等方面表现出一些特殊性质 由于分子间氢键的作用 形成了 缔合分子 增大了分子间作用力 使得物质的熔沸点升高 如水 溶解度增大 如氨 电离度降低 如氢氟酸为弱酸 等 由于分子内的氢键作用 形成具有 环状结构 的物质 减小了分子间的作用力 使物质的熔沸点降低 溶解度减小等 典例透析 解析 考查物质分子的空间构型的关系的知识 a nh3是极性分子 n原子处在三角锥形的顶点 3个h原子处于锥底 错误 b ccl4是非极性分子 四个cl原子构成的正四面体结构 c原子处在4个cl的原子所组成的四面体的中心 错误 c h2o是极性分子 是v形分子 o原子不处在2个h原子所连成直线的中央 正确 d co2是非极性分子 三个原子在一条直线上 c原子处在2个o原子所连成的直线的中央 错误 答案 c 方法技巧 分子极性的判断方法 1 只含非极性键的分子一定是非极性分子 如h2 p4等 2 含极性键的双原子分子一定是极性分子 如hcl co等 3 abn n 3 型分子 根据分子构型判断 若分子是对称的 直线形 正三角形 正四面体形等 极性键的极性向量和等于零时 为非极性分子 否则是极性分子 如ch4 co2等含有极性键 是非极性分子 h2o nh3等含有极性键 是极性分子 利用孤电子对判断 若中心原子a中无孤电子对 则为非极性分子 有孤电子对 则为极性分子 利用化合价判断 中心原子a的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数 则为非极性分子 若不等 则为极性分子 bcl3 co2是非极性分子 so2 nf3是极性分子 解析 考查极性键和极性分子 ch4是由极性键构成的非极性分子 h2s是由极性键构成的极性分子 bf3是由极性键构成的非极性分子 co2是由极性键构成的非极性分子 hcl是由极性键构成的极性分子 nh3是由极性键构成的极性分子 答案 c 跟踪演练 解析 考查分子间作用力的应用 a 气体物质加压或降温时能凝成固体 属于分子晶体的物质性质 与分子间作用力有关 a正确 b 碘和四氯化碳均是非极性分子 根据相似相溶原理可知碘易溶在四氯化碳中 属于分子晶体的物理性质 与分子间作用力有关 b正确 c 氟 氯 溴 碘单质的熔 沸点依次升高 是因为分子间作用力逐渐增大 与分子间作用力有关 c正确 d 氯化钠属于离子晶体 其熔点较高 熔化破坏离子键 与分子间作用力无关 d错误 答案选d 答案 d 解析 考查物质中氢键的判断 a 水加热很高温度也难以分解 说明水分子稳定 与h o键有关 与氢键无关 错误 b 水结成冰 密度变小 是因为水分子间存在氢键 变为固体时 空间利用率减小 体积膨胀 密度减小 与氢键有关 正确 c 碳族元素的氢化物的熔点随相对分子质量升高的原因是因为它们都是分子晶体 分子晶体的熔点随相对分子质量的增大而升高 与氢键无关 错误 d 氢化物的热稳定性与共价健的强弱有关 与氢键无关 错误 答案选b 答案 b 解析 对于同一种元素的含氧酸 该元素的化合价越高 其含氧酸的酸性越强 如hno2 hno3 h2so3 h2so4 hclo3 hclo4 观察a b c d四个选项 hno2 h2so3