202X版高考化学总复习第11章第2讲分子结构与性质课件

1、第2讲分子结构与性质【2020备考】备考】最新考纲：最新考纲：1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解共价键的形成、极性、类型了解共价键的形成、极性、类型(键和键和键键)，了解配位键的含义。，了解配位键的含义。3.能用键能、能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。键长、键角等说明简单分子的某些性质。4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型类型(sp、sp2、sp3)。5.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分

2、子或离子的空间结构。子或离子的空间结构。6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。了解范德华力的含义及对物质性质的影响。7.了解氢键了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。核心素养：核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识分子的构型，并对共价键进宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识分子的构型，并对共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型证据推理与模型认知：能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等，解释分子

3、的认知：能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等，解释分子的空间构型空间构型及及性质，揭示现象的本质与规律。性质，揭示现象的本质与规律。考点一共价键考点一共价键(频数：频数：难度：难度：)本考点主要考查共价键的不同类型，特别是本考点主要考查共价键的不同类型，特别是键和键和键的判断，是高键的判断，是高考重点，要重点掌握。考重点，要重点掌握。1.本质本质共价键的本质是在原子之间形成共价键的本质是在原子之间形成 (电子云的电子云的 )。2.特征特征具有具有 和和。共用电子对共用电子对重叠重叠饱和性饱和性方向性方向性3.类型类型1.通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为通过

4、物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为键，键，共价双键中有一个共价双键中有一个键和一个键和一个键，共价三键中有一个键，共价三键中有一个键和两个键和两个键。键。2.由成键轨道类型也可判断共价键类型。由成键轨道类型也可判断共价键类型。s轨道形成的共价键全部是轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道键；杂化轨道形成的共价键全部为形成的共价键全部为键。键。4.键参数键参数(1)概念概念键能键能键长键长键角键角(2)键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响键能越键能越 ，键长越，键长越 ，分子越稳定。，分子越稳定。大大短短稳定性稳定性立体构型立体构型5.等电子原理等电子原理(1)等

5、电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和和CO、O3与与SO2是等电子体，但是等电子体，但N2与与C2H2不是等电子体。不是等电子体。(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如为等电子原理，例如CO和和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。的熔、沸点、溶解性等都非常相近。速查速测速查速测1.(易混点排查易混点排查)正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”(1)键可以绕键轴旋转，

6、键可以绕键轴旋转，键不能绕键轴旋转键不能绕键轴旋转( )(2)气体单质中一定存在气体单质中一定存在键，可能存在键，可能存在键键( )(3)键比键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强键的电子云重叠程度大，形成的共价键强( )(4)键能单独形成，而键能单独形成，而键一定不能单独形成键一定不能单独形成( )(5)碳碳碳碳叁叁键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和倍和2倍倍( )2.(教材改编题教材改编题) (LK选修选修3P32“方法引导方法引导”改编改编)已知已知NN、NN和和NN键能之比为键能之比为1.002.174.90，而，而CC、C=C、CC键

7、能之比为键能之比为1.001.772.34。下列说法。下列说法正确的是正确的是()A.键一定比键一定比键稳定键稳定B.N2较易发生加成较易发生加成C.乙烯、乙炔较易发生加成乙烯、乙炔较易发生加成D.乙烯、乙炔中的乙烯、乙炔中的键比键比键稳定键稳定答案答案C3.(思维探究题思维探究题)(1)根据价键理论分析氮气分子中的成键情况。根据价键理论分析氮气分子中的成键情况。 _。答案氮原子各自用三个答案氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个轨道分别跟另一个氮原子形成一个键和两个键和两个键键A组基础知识巩固组基础知识巩固1.(2018河南信阳一高月考河南信阳一高月考)下列事实不能用键能的大小来解

8、释的是下列事实不能用键能的大小来解释的是()A.氮元素的电负性较大，但氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱的稳定性逐渐减弱D.F2比比O2更容易与更容易与H2反应反应解析解析由于由于N2分子中存在氮氮三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以分子中存在氮氮三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定，的化学性质很稳定，A不符合题意。稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，不符合题意。稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，其化学性质稳定与键能无关

9、，其化学性质稳定与键能无关，B符合题意。卤族元素从上到下原子半径逐渐增大，其符合题意。卤族元素从上到下原子半径逐渐增大，其氢化物中所含键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，氢化物中所含键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，C不符合题。不符合题。由于由于HF键的键能大于键的键能大于HO键的键能，所以键的键能，所以HF更容易生成，更容易生成，D不符合题意。不符合题意。答案答案B2.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是物质的说法正确的是()A.分子

10、式为分子式为C3H2O3B.分子中含分子中含6个个键键C.分子中只有极性键分子中只有极性键D.8.6 g该物质完全燃烧得到该物质完全燃烧得到6.72 L CO2解析解析A项，观察图形根据碳四键可知分子式正确；项，观察图形根据碳四键可知分子式正确；B项，根据图示可知分子中含项，根据图示可知分子中含8个个键；键；C项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D项，没有指明条件，项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。无法进行气体体积计算。答案答案A答案答案【归纳总结】【归纳总结】1.在分子中，有的只存在极性键，如在分子中，有的只存在极性键，如HC

11、l、NH3等，有的只存在非极性键，如等，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，如等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。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；等；有的存在非极性键，如有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。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

12、握：共价单键全为握：共价单键全为键，双键中有一个键，双键中有一个键和一个键和一个键，三键中有一个键，三键中有一个键和两个键和两个键。键。B组考试能力过关组考试能力过关4.按要求完成以下试题按要求完成以下试题(1)(2018课标全国课标全国)LiAlH4中，存在中，存在_(填标号填标号)。A.离子键离子键 B.键键C.键键 D.氢键氢键答案答案AB(2)(2018课标全国课标全国)气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有_种。种。解析解析气态气态SO3为单分子，分子中为单分子，分子中S无无孤对电子孤对电子，其分子的立体构型为平面三角形，其分

13、子的立体构型为平面三角形，S和和O之间形成双键，故共价键有之间形成双键，故共价键有键和键和键两种。键两种。答案答案2(3)(2018课标全国课标全国)ZnF2具有较高的熔点具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是，其化学键类型是_。答案答案离子键离子键(5)(2017全国卷全国卷)硝酸锰中的化学键除了硝酸锰中的化学键除了键外，还存在键外，还存在_。答案答案9NA(7)(2016全国卷全国卷)Ge与与C是同族元素，是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但原子之间可以形成双键、三键，但Ge原原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原

14、因是_。Ge单晶具有金刚石型结构，微粒之间存在的作用力是单晶具有金刚石型结构，微粒之间存在的作用力是_。答案答案Ge的原子半径大，原子间形成的的原子半径大，原子间形成的单键较长，单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成或几乎不能重叠，难以形成键共价键键共价键(8)(2016全国卷全国卷)GaAs 晶体中晶体中Ga与与As以以_键键合。键键合。答案答案共价共价考点二分子的考点二分子的空间构型空间构型(频数：频数：难度：难度：)本考点主要考查分子的空间构型以及分子的杂化类型，特别是本考点主要考查分子的空间构型以及分子的杂化类型，特别是杂化类型的判断是高考重

15、点，复习时加以关注。杂化类型的判断是高考重点，复习时加以关注。1.价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论(1)理论要点理论要点价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。孤对电子孤对电子的排斥力较大，的排斥力较大，孤对电子孤对电子越多，排斥力越强，键角越小。越多，排斥力越强，键角越小。价电子价电子对数对数成键数成键数孤电子孤电子对数对数电子对空电子对空间构型间构型分子空分子空间构型间构型实例实例220直线形直线形 CO2330三角形三角形三角形三角形BF321SO2440四面体形四面体形正四面体形正四面体形CH431

16、NH322V形形H2O(2)价层电子对互斥理论与分子构型。价层电子对互斥理论与分子构型。直线形直线形V形形三角锥形三角锥形价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的空间空间构型，而分子的构型，而分子的空间空间构型指的是成构型指的是成键电子对的键电子对的空间空间构型，不包括构型，不包括孤对电子孤对电子。2.杂化轨道理论杂化轨道理论(1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。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。杂化轨道。杂化轨道数不

17、同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道的三种类型与分子空间结构杂化轨道的三种类型与分子空间结构杂化类型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道数目杂化轨道间夹角杂化轨道间夹角空间构型空间构型实例实例sp12180直线形直线形BeCl2sp23120 BF3sp34109.5CH4平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形中心原子采取中心原子采取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形(如如CH4)，也可以为三角锥形，也可以为三角锥形(NH3)，也可以为，也可以为形形(H2O)。3.配位键和配合物配位键

18、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_。(2)配位键的表示方法：如配位键的表示方法：如AB：A表示表示_孤对电子的原子，孤对电子的原子，B表示表示_孤对孤对电子的原子。电子的原子。(3)配位化合物配位化合物组成。组成。共价键共价键接受接受提供提供形成条件。形成条件。速查速测速查速测1.(易混点排查易混点排查)正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”(1)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的键或用于容纳未参与成键的孤对电子孤对电子( )(2)分子中中心原子若通过分子中中心

19、原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构( )(3)NH3分子为三角锥形，分子为三角锥形，N原子发生原子发生sp2杂化杂化( )(4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化杂化( )(5)中心原子是中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形杂化的，其分子构型不一定为直线形( )2.(教材改编题教材改编题)(RJ选修选修3P576改编改编)填表填表 孤对电子数孤对电子数杂化类型杂化类型分子构型分子构型CCl4 NH3 H2O 答案答案0sp3正四面体正四面体1sp3三角锥形三角锥形2sp3

20、角形或角形或V形形3.(思维探究题思维探究题)已知已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4NH3H2O，请分析可能的原因是，请分析可能的原因是_ _。答案答案CH4分子中的分子中的C原子没有原子没有孤对电子孤对电子，NH3分子中分子中N原子上有原子上有1对对孤对电子孤对电子，H2O分子中分子中O原子上有原子上有2对对孤对电子孤对电子，随着，随着孤对电子孤对电子的增多，对成键电子对的排斥的增多，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小作用增大，故键角减小A组基础知识巩固组基础知识巩固1.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是下列中

21、心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是()A.PCl3中中P原子原子sp3杂化，为三角锥形杂化，为三角锥形B.BCl3中中B原子原子sp2杂化，为平面三角形杂化，为平面三角形C.CS2中中C原子原子sp1杂化，为直线形杂化，为直线形D.H2S分子中，分子中，S为为sp1杂化，为直线形杂化，为直线形答案答案D2.(2018甘肃兰州模拟甘肃兰州模拟)关于原子轨道的说法正确的是关于原子轨道的说法正确的是()A.凡是中心原子采取凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B.CH4分子中的分子中的sp3杂化轨道是由杂化轨道是由4个个H原子

22、的原子的1s 轨道和轨道和C原子的原子的2p轨道混合形成轨道混合形成C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道混合起来形成的一组新轨道轨道D.凡凡AB3型的共价化合物，其中心原子型的共价化合物，其中心原子A均采用均采用sp3杂化轨道成键杂化轨道成键解析解析A.中心原子采取中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型不都是正四面体，例如氨气杂化轨道成键的分子其几何构型不都是正四面体，例如氨气是三角锥形的。是三角锥形的。B.甲烷分子碳原子的甲烷分子碳原子的2s轨道和轨道和2p轨道通过轨道通过sp3杂化，形成杂化，形

23、成4个杂化轨道，个杂化轨道，和和4个氢原子的个氢原子的1s轨道形成轨道形成4个个CH单键。单键。C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近杂化轨道是由同一个原子中能量相近的的s 轨道和轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，它们的能量完全相同，是能量等同的轨轨道混合起来形成的一组新轨道，它们的能量完全相同，是能量等同的轨道，正确。道，正确。D.AB3型的共价化合物，其中心原子型的共价化合物，其中心原子A不都采用不都采用sp3杂化轨道成键，例如杂化轨道成键，例如BF3中的中的B原子是原子是sp2杂化，是平面三角形结构。杂化，是平面三角形结构。答案答案C3.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如

24、金属铜用来制造电线电缆，五水硫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。酸铜可用作杀菌剂。(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu(NH3)42配离子。已知配离子。已知NF3与与NH3的的空间构型都是三角锥形，但空间构型都是三角锥形，但NF3不易与不易与Cu2形成配离子，其原因是形成配离子，其原因是_。(2)向向CuSO4溶液中加入过量溶液中加入过量NaOH溶液可生成溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为的结构可用示意图表示为_。解析解析(1)N、

25、F、H三种元素的电负性：三种元素的电负性：FNH，所以，所以NH3中共用电子对偏向中共用电子对偏向N原子，原子，而在而在NF3中，共用电子对偏向中，共用电子对偏向F原子，偏离原子，偏离N原子。原子。(2)Cu2中存在空轨道，而中存在空轨道，而OH中中O原子有孤对电子，故原子有孤对电子，故O与与Cu之间以配位键结合。之间以配位键结合。答案答案(1)N、F、H三种元素的电负性：三种元素的电负性：FNH，在，在NF3中，共用电子对偏向中，共用电子对偏向F原子，偏离原子，偏离N原子，使得氮原子上的原子，使得氮原子上的孤对电子孤对电子难与难与Cu2形成配位键形成配位键(2)【方法技巧】【方法技巧】“五方

26、法五方法”判断分子中心原子的杂化类型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。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。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sp1杂化。杂化。2.根据杂化轨道之间的夹角判断根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的

27、夹角为若杂化轨道之间的夹角为10928，则分子的中心原子发生，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之杂化；若杂化轨道之间的夹角为间的夹角为120，则分子的中心原子发生，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则分子的中心原子发生，则分子的中心原子发生sp1杂化。杂化。3.根据等电子原理进行判断根据等电子原理进行判断4.根据中心原子的电子对数判断根据中心原子的电子对数判断如中心原子的电子对数为如中心原子的电子对数为4，是，是sp3杂化，为杂化，为3是是sp2杂化，为杂化，为2是是sp1杂化。杂化。5.根据分子或离子中有无根据分子或离子中有无

28、键及键及键数目判断键数目判断如没有如没有键为键为sp3杂化，含一个杂化，含一个键为键为sp2杂化，含两个杂化，含两个键为键为sp1杂化。杂化。B组考试能力过关组考试能力过关4.按要求完成以下试题按要求完成以下试题(1)(2018课标全国课标全国)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构中的阴离子空间构型是型是_、中心原子的杂化形式为、中心原子的杂化形式为_。答案答案正四面体正四面体sp3(2)(2018课标全国课标全国)根据价层电子对互斥理论，根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中的气态分子中，中心原子价层电子对数不同

29、于其他分子的是心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间空间构型为构型为_形，固体三氧化硫形，固体三氧化硫中存在如图中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为原子的杂化轨道类型为_。答案答案H2S平面三角平面三角sp3(3) (2018课标全国课标全国)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为中，阴离子空间构型为_，C原子的杂原子的

30、杂化形式为化形式为_。答案答案平面三角形平面三角形sp2答案答案V形形sp3(5)(2017全国卷全国卷)经经X射线衍射测得化合物射线衍射测得化合物R(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶体结构，其局的晶体结构，其局部结构如图所示。部结构如图所示。从结构角度分析，从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为，不同之处为_。(填标号填标号)A.中心原子的杂化轨道类型中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数中心原子的价层电子对数C.立体立体构型构型D.共价键类型共价键类型答案答案ABDC(6)(2017全国卷全国卷)CO2和和CH3OH分子中分子中C原子的杂化形式分别为原子的杂化形式分别为_和和_。答案答案spsp3(7)(2016全国卷全国卷)Ni(NH3)6SO4中阴离子的中阴离子的空间空间构型是构型是_。在在Ni(NH3)62中中Ni2与与NH3之间形成的化学键称为之间形成的化学键称为_，提供，提供孤对电子孤对电子的成键的成键原子是原子是_。答案答案正四面体形正四面体形配位键配位键N(8)(2016全国卷全国卷)Ge单晶具有金刚石型结构，其中单晶具有金刚石型结构，其中