【创新设计】2013-2014高中化学 第二章 化学键与分子间作用力章末归纳整合课件 鲁科版选修3（可编辑）

考查构成共价键的元素电负性的相对大小及分子的对称性和分子内电荷的分布。三氟化氮NF3是一种无色无味的气体，它是氨NH3和氟F2在一定条件下直接反应得到4NH33F2NF33NH4F。下列有关NF3的叙述正确的是。ANF3是一种极性分子BNF3的还原性比NH3强CNF3中的N呈3价DNF3中的N采取SP2杂化成键ENF3的挥发性比PCL3要大。【例3】题型二键的极性和分子的极性解析NF3分子中N以SP3杂化，成键后有一对孤对电子，分子内键角接近1095；NF3中N呈3价；NF3与PCL3分子结构相似，但MNF3MPCL3，所以NF3沸点比PCL3的低。答案ACE下列关于粒子结构的描述不正确的是。AH2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子BHS和HCL均是含一个极性键的18电子粒子CCH2CL2和CCL4均是四面体构型的非极性分子D1MOLD2O中含中子、质子、电子各10NA解析S、N原子分别有6个、5个价电子，所以H2S和NH3的价电子总数均为8，同时它们都是极性分子形和三角锥形；HS和HCL中分别含有极性键HS键和HCL键，同时它们都有18个电子；CH2CL2和CCL4均是四面体构型，但前者是极性分子，后者是非极性分子；1MOLD2O中含有的中子、质子、电子数均为10NA。答案C【例4】考查化学键、分子间作用力与物质性质物理性质和化学性质间的关系。下列关于范德华力与氢键的叙述中，正确的是。A任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中B范德华力比氢键的作用还要弱C范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关题型三微粒间的作用力与物质的性质【例5】解析范德华力存在于组成微粒是分子的物质中，如金属中就不存在，A项错误；范德华力和氢键能对物质的性质产生影响，但不一定共同作用；氢键与相对分子质量大小无关。答案B有下列两组命题B组命题正确，且能用A组命题加以正确解释的是。ABCDA组B组HI键键能大于HCL键键能HI键键能小于HCL键键能HI分子间作用力大于HCL分子间作用力HI分子间作用力小于HCL分子间作用力HI比HCL稳定HCL比HI稳定HI沸点比HCL高HI沸点比HCL低【例6】解析分子的稳定性取决于分子中共价键的键能大小，分子晶体的熔、沸点高低一般取决于范德华力，而分子结构相似的物质范德华力主要受相对分子质量影响。答案BC启迪首先要明确是何种作用力化学键、范德华力、氢键对物质性质的影响。其次分析某种作用力的强弱与性质间的关系。卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物XX型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题1卤素互化物BRCL能发生下列反应H2OBRCLHBROHCL；KBRBRCLKCLBR2写出KI与IBR反应的化学方程式_；写出苯C6H6与ICL发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_。【例7】2右图是部分卤素单质和XX型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，原因是_。3试推测ICL的沸点所处的最小范围_。解析1XX型卤素互化物中，X元素呈正化合价，X元素呈负化合价，KI与IBR反应，C6H6与ICL反应相互交换成分时，BR与K相结合，CL与H相结合。2X2和XX型卤素互化物都属于分子晶体，沸点随相对分子质量的增大而升高。3MBR2MICLMIBR，所以ICL的沸点介于BR2和IBR之间。答案1KIIBRKBRI2C6H6ICLDC6H5IHCL2组成和结构相似的物质相对分子质量越大，分子间作用力越强3介于BR2的沸点和IBR的沸点之间C、SI、GE、SN是同主族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题1GE原子核外电子排布式为_。2C、SI、SN三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是_。3按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质。CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式_，_；SIO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式_，_；题型四分子空间构型和性质【例8】已知SNO2是离子晶体，写出其主要物理性质_；_写出两点即可。4CO可以和很多金属形成配合物，如NICO4，NI与CO之间的键型为_。5碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比。已知NICO4中碳氧键的伸缩振动频率为2060CM1，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143CM1，则NICO4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度。A强B弱C相等D无法判断解析本题考查学生对原子结构和原子核外电子排布的了解，对常见物质空间构型和化学键与物质的性质的了解，对原子晶体、金属晶体、简单配合物的结构的了解及对离子键形成的理解；考查学生的归纳推理能力、信息迁移能力及其综合应用能力。GE位于第四周期，其核外电子排布式为1S22S22P63S23P63D104S24P2，C、SI都是非金属，SN是金属，能形成金属晶体。CO2分子为直线形结构，CO键是共价键。SIO2是正四面体结构，SIO键是极性共价键。离子晶体有较高的熔点，熔融状态能导电。CO中有孤对电子，而NI原子中有空轨道，NI与CO之间形成配位键。答案11S22S22P63S23P63D104S24P22SN3直线形共价键或键与键硅氧之间通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构共价键键熔融时能导电、较高的熔点4配位键5B请分别用一句话表达下列关键词化学键共价键键键键能键长键角杂化轨道对称轴对称面手性和手性分子手性碳原子极性分子和非极性分子离子键配位键金属键范德华力氢键提示化学键分子里相邻的原子之间强烈的相互作用叫化学键。共价键原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。章末归纳整合键原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为键。键原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为键。键能在1013KPA、298K条件下，断开1MOLABG分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为AB键的键能。键长两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。键角在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫做键角。杂化轨道在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化，重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。对称轴分子中的所有原子以某条轴线为对称，沿该轴线旋转120或240时，分子完全复原，我们称这根连线为对称轴。对称面对于甲烷分子而言，相对于通过其中两个氢和碳所构成的平面，分子被分割成相同的两部分，我们称这个平面为对称面。手性和手性分子如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。手性碳原子当四个不同的原子或基团连接在碳原子如CHBRCLF上时，形成的化合物存在手性异构体。其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。极性分子和非极性分子分子是电中性的，但任何分子都有一个正电荷重心和一个负电荷重心。正电荷重心和负电荷的重心不相重合的分子是极性分子，正电荷重心和负电荷的重心相重合的是非极性分子。离子键阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键。配位键由一方提供孤对电子，另一方提供具有接受孤对电子的空轨道而形成的特殊的共价键叫配位键。金属键金属离子与自由电子之间的强烈的相互作用。范德华力分子与分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力，又叫范德华力氢键带部分正电荷的氢原子和另一个分子中电负性很强的原子充分接近时，就产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用，这种作用叫氢键。提示1键和键的特征键类型键键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠原子轨道重叠部位两原子核之间，在键轴处键轴上方和下方，键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼杂化轨道理论要点有哪些提示A原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。B参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。C杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增加。如杂化轨道在角度分布上比单纯的S或P轨道在某一方向上更集中，例如S轨道与P轨道杂化后形成的杂化轨道一头大一头小如图，成键时根据最大重叠原理，使它的大头与其他原子轨道重叠，重叠程度更大，形成的共价键更牢固。2D杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。键角与分子的形状空间构型有密切联系。比较化学键提示3化学键比较离子键共价键金属键非极性键极性键配位键本质阴、阳离子间的静电作用相邻原子间通过共用电子对电子云重叠与原子核间的静电作用形成电性作用成键条件电负性相差较大的活泼金属元素的阳离子和活泼非金属元素的阴离子成键原子的得、失电子能力相差较大成键原子得失电子能力相同成键原子得失电子能力差别较小不同种非金属成键原子一方有孤对电子，一方有空轨道同种金属或不同种金属合金特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性无方向性、无饱和性成键微粒阴、阳离子原子金属阳离子和自由电子存在离子化合物非金属双原子单质、共价化合物H2O2、离子化合物NA2O2HCL、离子化合物NAOH离子化合物NH4CL金属或合金比较范德华力和氢键提示4范德华力氢键概念范德华力是分子之间普遍存在的一种相互作用，它使得许多由分子构成的物质能以一定的聚集态存在正电性较强的氢原子与电负性很大且半径小的原子间存在的一种静电相互作用存在范围分子间某些强极性键氢化物的分子间HF、H2O、NH3强度比较比化学键弱得多比化学键弱得多，比范德华力强影响因素随着分子极性和相对分子量的增大而增大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键的非金属原子吸引电子的能力越强，半径越小，则氢键越强特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性对物质性质的影响影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点O2N2，HIHBRHCL分子间氢键的存在，使得物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔沸点H2OH2S范德华力对物质物理性质的影响有哪些提示1范德华力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点等。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如熔沸点O2N2，HIHBRHCL。组成和结构不相似的物质，分子极性越大，其熔沸点就越高，如熔沸点CON2。在同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越低，如沸点正戊烷异戊烷新戊烷；同分异构体的芳香烃及其衍生物，其熔沸点高低顺序是邻间对位化合物。2氢键是一种特殊的分子间作用力，其作用力大小介于5化学键和范德华力之间。范德华力的作用力比较小。氢键和范德华力同属于分子间作用力。分析氢键的存在对物质各种性质的影响可从以下几个方面进行对物质熔沸点的影响汽化和液化需破坏大部分分子间氢键，需要较多的能量，从而推知对物质熔沸点的影响；分子内形成氢键，对物质熔沸点的影响情况是不同的。对物质溶解度的影响在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，使溶质的溶解度显著变大；若溶液中的溶质之间形成氢键，使溶质的溶解度减小。对溶液酸性的影响若溶液中的溶质之间形成氢键，溶液酸性减弱。杂化轨道的类型和立体构型有哪些1怎样判断分子的极性提示1双原子分子的极性双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子；以非极性键结合的双原子分子为非极性分子。由此可知，对双原子分子来说，键的极性与分子的极性是一致的；化学键有极性，分子就有极性；反之，化学键无极性，通常分子也无极性。2多原子分子的极性多原子分子的极性与分子中的键的极性关系比较复杂。如果组成分子的所有化学键均为非极性键，则分子通常为非极性分子，如白磷分子P4；2以极性键结合的多原子分子ABM，A为中心原子，B为配位原子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。如水分子、氨分子等是极性分子；二氧化碳分子、甲烷分子是非极性分子等。多原子分子的极性除了与键的极性有关外，还与分子的空间构型有关。水分子和二氧化碳分子都是由三个原子组成的分子，但二氧化碳分子为直线形，分子内两个CO极性键位于碳原子的两侧，使正、负电荷重心重合。因此CO2分子是非极性分子，在水分子中，分子内的两个OH键的夹角为1045，这两个OH键极性不能相互抵消，正负电荷重心不重合，所以水分子是极性分子。如何用价层电子对互斥理论确定分子空间构型提示1价层电子对互斥理论的基本要点在AXM型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价电子层中电子对包括成键电子对和未成键电子对的孤电子对的互相排斥作用，分子的几何构型总是采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。价层电子对之间互相排斥作用大小的一般规律孤电子对孤电子对孤电子对成键电子对成键电子对成键电子对2推断分子或离子的空间构型的具体步骤确定中心原子A价层电子对数目3中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半，即中心原子A价层电子对数目。确定价层电子对的空间构型分子空间构型确定。根据分子中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几何构型，如果中心原子成键电子对数是2，孤电对数是0，则电子对的排列方式是，分子的空间构型是直线形，例如HGCL2、CO2。如果中心原子的成键电子对数是3，孤电子对数是0，电子对的排列方式是，分子的空间构型是三角形，例如BF3。如果中心原子成键电子对数是4，孤电对数是0，则电子对的排列方式是，分子的空间构型是正四面体形，如CH4、CCL4。3计算中心原子价层电子对数时，应注意氧族元素原子作为配位原子时，可认为不提供电子，但作中心原子时可认为它提供所有的6个价电子。如果讨论的是离子，应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO43中P原子价层电子数应加上3，而NH4中N原子的价层电子数应减去1。如果价层电子数出现奇数电子，可把这个单电子当作电子对看待。由于价层电子对之间的互相排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离。要清楚价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系。要清楚含有相同原子数和相同价电子数指全部电子总数或价电子总数的分子或离子往往具有相似的几何构型和化学键情况。分子的极性和键的极性、分子构型的关系是什么提示分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A球形非极性HE、NEA2直线形非极性非极性H2、O2AB直线形极性极性HCL、NOABA直线形180极性非极性CO2、CS2ABA角形180极性极性H2O、SO2A4正四面体形60非极性非极性P44AB3平面三角形120极性非极性BF3、SO3AB3三角锥形120极性极性NH3、NCL3AB4正四面体形10928极性非极性CH4、CCL4AB3C四面体形10928极性极性CH3CL、CHCL3AB2C2四面体形10928极性极性CH2CL2由上表可知分子的极性取决于键的极性，分子中每一个键两端的原子的电负性的差异，差异越大的，键的极性越强；很明显，若分子中没有极性键，则相应的分子不可能是极性分子，但含有极性键的分子也不一定都是极性分子，若成键的原子在空间呈对称分布的话，则键的极性彼此抵消，分子仍为非极性分子，否则为极性分子。配位键和配位化合物的结构是怎样的提示1配合物是由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。2配合物的结构配合物一般由内界和外界两部分组成。内界与外界之间通过离子键结合，在水溶液中完全电离。结构如下图5中心原子提供空轨道，接受孤电子对。通常是过渡金属的原子或离子。配位体在配离子或配分子内与中心离子或原子结合的负离子或中性分子叫配位体，如NH3等。配位原子配位体中具有孤对电子的直接与中心离子结合的原子叫配位原子。常见的配位原子有N、O、S。配位数与中心离子或原子直接结合的配位原子的个数叫中心离子的配位数。考查主族元素所形成的化合物中各原子最外层是否满足8个电子，通常包含少于8个、等于8个、多于8个等情况，实际上是考