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化学键 分子结构学案第一课时【基础知识】一、化学键1、 化学键：（1）概念： 。(2)种类： 、 、 。2.离子键：(1)概念： 存在于_中。(2)形成过程（以MgCl2为例）： 。(3)离子键的形成条件：_。(4)影响离子键强弱的因素：离子半径越_，离子带电荷越_，离子键越_，熔沸点越_(5)离子键的强弱对物质性质的影响： 。(6)说明离子键稳定性的数据：(备考指南P76) 离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强。 晶格能：气态离子形成1mol离子晶体时所释放的能量。晶格能越大，离子键越强。（7）成键前后能量变化：成键后体系的能量降低。【问题讨论】单质分子中一定存在化学键吗？ 稀有气体为什么不能形成双原子分子？氯化氢形成时，为什么只能生成HCl，而不能生成H2Cl？3.共价键：（1）概念： 。存在于_中。（2）形成过程（以CO2为例）： 。（3）共价键的形成条件：_。（4）影响共价键强弱的因素：原子半径越_，共用电子对数目越_，共价键越_。（5）共价键的强弱对物质性质的影响： 。（6）成键类型： 根据电子云重叠的方向分为：键和键a. 键是指成键两原子的原子轨道沿键轴方向“头碰头”进行重叠形成的共价键（轴对称）b. 键是指成键两原子的原子轨道沿键轴方向“肩并肩”进行重叠形成的共价键（镜像对称）c. 成键判断规律：共价单键是键，共价双键中一个是键，另一个是键;共价三键中一个是键，另两个是键。根据电子云是否偏离分为：_键和_键。、非极性共价键：_。、极性共价键：_。【注意】键的极性强弱判断方法：成键的两原子吸引电子对的能力差别（即非金属性差）越大，电子对偏移的程度越大，键的极性越强。配位键a.概念： 。b.形成过程（以NH4+为例）： 。c.形成配位键的条件： 。d.配位键属于 键，但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。*4金属键：失去价电子的金属阳离子与在晶体内自由移动的价电子之间强烈的相互作用。影响金属键强弱的因素：金属的原子半径和价电子的多少。一般情况下，金属的原子半径越小，价电子越多，则金属键 ，金属的熔沸点就 ，硬度就 。【概念辨析】下列说法正确的是：1. 化学键存在于原子间，也存在于分子间。2. 两种非金属原子不能形成离子键。3. 金属元素和非金属元素化合时一定形成离子键。4. 不同元素组成的多原子分子里的化学键一定是极性键5. 离子键和极性键只存在于化合物中。6. 熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物。7. 非金属元素间不可能组成离子化合物。8. 离子化合物中一定含有非金属元素。9. 共价化合物只含共价键，离子化合物中可能含有共价键。【问题讨论】列出常见物质中符合下列要求的物质的化学式或名称只有非极性键的物质：_只有极性键的物质：_既有极性键又有非极性键的物质：_只有离子键的物质：_既有离子键又有非极性键的_既有离子键又有极性键的物质：_既有离子键又有极性键和非极性键的物质：_只有共价键没有分子间作用力的物质：_无化学键只有分子间作用力的物质：_既有非极性键又有分子间作用力还存在自由电子的物质：_【例1】 下列物质的分子中，有键的是A.C2H6 B.H2O C.CO2 D.NH3【变式训练】键可由两个原子的s轨道，一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道，以及两个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的键是由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是A. H2 B. HCl C. Cl2 D.F2例2下列过程能形成离子键的是A.白磷在空气中自燃B.镁在空气中逐渐失去光泽C.氢气在氯气中燃烧 D.硫化氢与二氧化硫混合。例3M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中，形成离子化合物Z，下列说法不正确的是( )A. Z的熔点较高 B. Z可以表示为M2YC. Z一定易溶于水 D. Z的晶体不导电【反馈练习】一、选择题1.氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知NH4H与水反应有氢气产生,下列叙述中不正确的是 A. NH4H电子式为: B、NH4H固体投入少量水中,有两种气体产生C、 NH4H的H-离子半径比锂离子半径大 D、NH4H溶于水后,形成 的溶液显酸性2下列变化中不需要破坏化学键的是 A加热氯化铵 B。干冰的气化 C石油热裂化 D。氯化钠溶于水 3三氯化氮（NCl3）在常温下呈一种淡黄色液体其分子是三角锥形。以下关于NCl3的叙述正确的是 ANCl3分子中不存在未成键电子对 B。分子中NCl键是非极性共价键 C它是一种极性分子， D。因NCl键能大，则它的沸点高4.在下列化学反应中,既有离子键、极性键又非极性键断裂的是: A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 B.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3C.CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCH D.NH4Cl+NaOH=NaCl+ NH3+ H2O5某固体化合物X不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质X的说法中，正确的是 AX为非电解质 B X为离子化合物 C X为供价化合物 D X为强电解质6.下列微粒个数比不是1：1的是A.碳酸氢钠晶体中的阴离子和阳离子 B.氨气分子中的质子和电子C.过氧化钠中的阴离子和阳离子 D.21H原子中的质子和中子7、下列说法正确的是 A、有些物质是由分子直接构成的，如二氧化碳、二氧化硅；有些物质是由原子直接构成，如金刚石、重晶石；有些是由离子直接构成的，如氯化铵B、分子是保存物质性质的一种微粒，且是化学变化中的最小微粒C、下列氧化物不都是酸性氧化物，如如二氧化碳、二氧化氮；下列氧化物不都是碱性氧化物，如氧化钠、过氧化钠、氧化铝D、使晶体中化学键断裂的变化一定是化学变化8、下列性质可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )A.晶体可溶于水 B.具有较高熔点 C.水溶液能导电 D.融化状态能导电9、(02上海)在下列有关晶体的叙述中错误的是( )A. 离子晶体中，一定存在离子键 B. 原子晶体中，只存在共价键C. 金属晶体的熔沸点均很高 D. 稀有气体的原子能形成分子晶体10、以下叙述中错误的是( ) A.钠与氧反应生成氧化钠后，钠与氧的能量均升高 B.任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失 C.在氧化钠中，除氧离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子，原子核与原子核之间的排斥作用 D. 钠原子与氯气反应后，其结构的稳定性增强第二课时 分子间作用力与物质的性质【问题讨论】描述简单分子的空间构型可用_、_、_三个物理量，其中_、 _可反映共价键的强弱。一般而言，这些键参数与共价键强度有何关系？【基础知识】一、共价键的键参数：1键能是指拆开(或形成)1mol共价键需吸收(或放出)的热量。键能越_，键越_，含有该键的分子越_。2、在分子中，两个成键的原子的核间距离叫做键长。一般来说，成键的原子半径越_，形成的共价键键长就越_，共价键就越_，含有该共价键的分子就越_。3|、键角是指分子中共价键与共价键之间的夹角。键角和_决定分子的空间构型和分子的极性二、分子的性质1、极性分子与非极性分子（1）、非极性分子：_（2）、极性分子：_ （3）判断依据：由键的极性和分子的空间构型两方面因素决定。【例1】下列含有极性键的非极性分子是（ ） （1）BF3 （2）NH3 （3）CH4 （4）CO2 （5）N2 （6）H2S （7）SO2 （8）CS2 （9）H2O （10）HF （11）CCl4 （12）SiO2 A（2）（3）（4）（5）（8） B（1）（3）（4）（5）（8）（11） C（1）（3）（4）（8）（11） D以上均不对【问题讨论】列出常见物质中符合下列要求的物质的化学式或名称，并分析其分子空间构型。双原子极性分子：_，_,双原子非极性分子：_，_,三原子极性分子：_，_,三原子非极性分子：_，_,四原子极性分子：_，_,四原子非极性分子：_，_,五原子极性分子：_，_,五原子非极性分子：_，_.2、 分子空间构型与杂化轨道类型、分子极性的关系中心原子杂化类型杂化轨道数目分子空间构型分子内键的极性分子的极性实例sp2直线极性键非极性Sp23平面极性键非极性Sp34正四面体极性键非极性三角锥形极性键极性V型极性键极性（1） 典型分子结构特征的拓展 从H2O分子的空间构型的实际氧原子形成两个单键（O）的结构特征，联想到HOCl(次氯酸)、Cl2O、(CH3)2O(甲醚)等具有类似的分子结构。 从甲烷CH4（正四面体）联想到硅烷SiH4;CH4SiH4SiCl4;NH4+等等都具有类似的结构。 从NH3(三角锥)联想到NCl3、PCl3具有三角锥结构。（2） 价层电子对互斥理论的基本要点 如果中心原子上的价电子都用于形成共价键，分子（ABn)的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，例如，n=2,直线型，n=3,平面三角形，n=4,正四面体。 如果该分子中心原子上有孤对电子，则该孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与相互排斥。例如：H2O为V形，NH3外围三角锥形。 在分子中如果存在双键或三键，则双键或三键作为一个电子对来看。 价层电子对数目与分子空间构型的关系：价层电子对数目234价层电子对构型直线三角形四面体3、 分子的溶解性物质相互溶解的性质十分复杂除了受温度压强，能否反应等因素影响外，从分子结构的角度还存在相似相溶规律，也就是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；此规律也适用于分子结构的相似性。【思考】1、比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解他们的溶解度不同？2、乙醇在水中溶解度很大，戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH是否在水中溶解度也很大？为什么？4、 手性 （1） 定义：两个分子的结构从平面上看一模一样，但是在空间上完全不同，它们构成了实物和镜像的关系，可以比作左右手的关系，所以叫手性分子。具有手性关系的分子互称为手性异构体，又叫对映异构体。（2） 手性分子的判断： 具有手性的有机物是因为其含有手性碳原子造成的。如果一个碳原子所连接的四个原子或原子团各不相同，那么该原子称为手性碳原子。所以，判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团。【练习】1下列化合物中含有手性碳原子的是( )ACF2 BCOOH CCH3CH2OH D2下列化合物中含2个“手性碳原子”的是( )AOHCOH BOHCCHOOC D3下列有机物含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子)，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是A与银氨溶液反应 B与甲酸在一定条件下发生酯化反应C与金属钠发生反应 D与H2发生加成反应4分子式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为_，葡萄糖分子中含有_个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为_个。5若碳原子以单键与四个不同的原子或原子团相结合，则称该碳原子为“手性碳原子”，含有手性碳原子的分子称为“手性分子”，手性分子往往具有一定生物活性。乳酸分子是手性分子，乳酸的手性碳原子是_号碳原子。62001年诺贝尔化学奖被美国的诺尔沙普林斯和日本的野依良治获得，以表彰他们发现被称为手性的分子可能用来加速并控制化学反应的创造性工作。在有机分子中，若某碳原子连接的四个各不相同的原子或原子团，则这种碳原子被称为手性碳原子，例如中的C*就是手性碳原子，含手性碳原子的性质通常具有不同的光学特征(称为光学活性)。据报道最新合成的有机物A为O具有光学活性，若要使A通过反应失去光学活性，则发生的反应类型不可能是(填代号) 。A酯化反应 B水解反应 C氧化反应 D还原反应 E消去反应 F加成反应G银镜反应某链烃B的分子式为C7H10，在B的各种结构(不考虑结构)中，含有手性碳原子，且与足量的发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种，已知其中有两种的结构简式为：HCCCHCH CCCH则另三种结构简式为： 、 、 。7下列物质中不存在手性异构体的是 。ABrCHOHOH BCCHOHCOOH DCO要使中存在手性异构体分子的手性消失，分别可采取的措施(以不改变碳原子数为前提，且只一步)是(填有机反应类型，多种可能时，只填一种即可。没有手性异构体的不填)A B C D 写出使中AD四种物质中手性消失的任一个反应的化学方程式。5、 无机含氧酸分子的酸性含氧酸的通式可写成(HO)mROn, 如果成酸元素R相同，n值越大，R的正电性越高，导致ROH中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就容易电离出H+，即酸性越强。如酸性HClOHClO2HClO3HClO4；HNO2HNO3,H2SO3H2SO4。【注意】（1）比较酸性强弱，如利用(HO)mROn,相比较的酸必须具有相同的“R”（2）酸性大小与_OH数目即数值大小无关，如H3PO4为中强酸，并非强酸H2SO3与H2SO4中m均为2，但H2SO3酸性弱于H2SO4.（3） 同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较，如HClO4H2SO4,H2SO4H2SeO4.【反馈练习】1已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m2，n2，则这个式子就表示。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( )A B C D2判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。如下表所示：含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系含氧酸次氯酸ClOH磷酸硫酸高氯酸非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸亚磷酸和亚砷酸分子式相似，但它们的酸性差别很大，是中强酸，既有酸性又有碱性。由此可推出它们的结构式分别为： 和与过量NaOH溶液反应的化学方程式分别是： 例1(96上海)下列各组分子中,都属于含极性键的极性分子的是。A. CO2、H2S B. C2H4、CH4 C. Cl2、C2H2 D. NH3、HCl例2能说明BF3分子中4个原子在同一平面上的理由是A. BF3为非极性分子 B. BF键为非极性键C. 三个BF键的键能均相同 D. 三个BF键的键长均相同例3已知：极性分子易溶于极性分子中，而非极性分子易溶于非极性分子中，这叫相似相溶原理。PtCl2(NH3)2为平面四边形结构，它可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图：淡黄色：_，黄绿色：_。【问题讨论】1. (1)已学过的气体中,哪几种气体易液化?其原因是否相同? (2)氢气、氮气、氧气、氯气熔沸点有何变化规律?(3)液氯中,氯分子之间是以共价健相结合的,说法对吗? (4)如何比较CF4、CCl4、CBr4、CI4的熔沸点？(5)H2O的熔沸点为什么反常？类似物质你还知道哪些？(6)晶体氩中粒子是以共价键相结合的,说法对吗?【基础知识】三、分子间作用力与物质性质1、常见的微粒间作用力包含化学键何分子间作用力，化学键是指_的相互作用，键能一般为_；分子间作用力是指一类存在于分子与分子之间的弱的相互作用，常见的有_和_,其中_的作用能一般只有220KJ.mol-1,_的作用能一般不超过40KJ.mol-1.2、范德华力实质上是一种静电作用，_方向性和饱和性，影响因素有_、 _等方面；【注意】范德华力的大小由分子的相对分子质量大小和分子极性的强弱决定：当其极性相似时，相对分子质量越大，范德华力越大；相对分子质量接近的物质，分子的极性越大，范德华力越大。范德华力的大小决定物质熔沸点的高低： 范德华力越大，物质熔沸点就越高；范德华力越小，物质熔沸点就越低，在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低。3、氢键是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）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧原子）之间的作用力。某些氢化物如H2O、NH3、HF,分子间存在氢键，氢键是较强的分子间作用力，_方向性和饱和性，氢键可分为_和_两种类型，其中存在氢键一般会使物质的熔沸点_、溶解度、_等性质发生变化。【注意】 氢键可用XHY或XHX来表示，其中原子X或Y具有电负性大、半径小、有孤对电子等特点。 氢键键能的大小，与X和Y的电负性大小有关，电负性越大，则氢键越强，键能也越强；氢键键能也与Y原子的半径大小有关，半径越小，则键能越接近XH，因此氢键越强，键能越大。例如，F的电负性最大而半径很小，所以，FHF是最强的氢键，OHO次之, OHN又次之, NHN更次之, CH一般不能构成氢键。Cl的电负性很大，但因为它的原子半径也大，所以氢键 OHCl很弱。常见氢键键能见选修5 P51【例】、碘在不同溶剂中呈现紫色或棕色。一般认为溶液呈紫色的表明溶解的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合。已知不同温度下，碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色。 请回答：温度低时溶液呈 ，温度高时，溶液呈 色。因为例下列过程中,共价键被破坏的是( )A. 碘晶体升华 B.溴蒸气被木炭吸附 C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水【反馈练习】1、(01上海)下列物质属于分子晶体的化合物是( )A. 石英 B. 硫磺 C. 干冰 D. 食盐2、(01上海)碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是( ) 高沸点 能溶于水 水溶液能导电 低熔点 熔融状态不导电A. B. C. D. 3、CH3+是反应性很强的正离子，其结构式和电子式分别为_和_，若已知CH3+的四个原子处于同一平面上，则CH键间的夹角是_。若(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将生成电中性的有机分子，其结构简式是：_。若(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子，其结构简式是_。4、B4Cl4是一种淡黄色且有挥发性的固体化合物，在70以下存在于真空中，该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子，其键长都相等，任意两个硼原子之间的距离均相同，试画出B4Cl4分子的空间构型【基础知识】四、电子式4、电子式是_的式子。5、用电子式表示：钠原子_，钠离子_，氯原子_，氯离子_，H2O_，HCl_，N