新教材高中化学分子结构与性质章末素能提升课件新人教版选择性必修

第二章分子结构与性质章末素能提升知识网络整合提升真题体验知识网络分子结构与性质分子结构与性质键参数键能(键能越大，共价键越稳定)键长(两个成键原子的核间距越小，键长越短，共价键越稳定键角(两个共价键间的夹角)分子的稳定性分子的空间构型分子的性质分子结构与性质分子结构与性质分子结构与性质整合提升专题1化学键与物质类别的关系1．只含非极性共价键的物质：非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。2．只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。3．既有极性键又有非极性键的物质，如：H2O2、C2H2、CH3CH3等。4．只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CaCl2、K2O、NaH等。5．既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。6．由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等。7．由强极性键构成但又不是强电解质的物质，如：HF。8．只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SiO2、SiC等。9．无化学键的物质：稀有气体，如氩等。10．共价键的分类(1)配位键是一种特殊的共价键。(2)根据共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键。(3)根据共用电子对数，共价键分为单键、双键、三键。(4)根据原子轨道的重叠方式不同，可分为σ键(头碰头)和π键(肩并肩)。(3)计算大π键中电子数的步骤①确定分子中价电子总数。②找出分子中的σ键以及不与π键p轨道平行的孤电子对的轨道。③用价电子总数减去这些σ键中的电子数和孤电子对中的电子数，剩余的就是填入大π键的电子数。②CO2分子中的大π键：CO2为直线形分子，中心原子C为sp杂化，无孤电子对，另外2个未参与杂化的p轨道与sp杂化轨道的轴呈正交关系，即相互垂直，因而CO2分子有两套相互平行的p轨道；CO2的价电子总数为16，每个氧原子有1个容纳孤电子对的轨道不与形成大π键的p轨道平行，那么大π键中电子数为16－2×2－2×2＝8，那么每套平行p轨道里有4个电子，故CO2分子中的大π键表示为Π。③其他常见的大π键 以下化合物的沸点比较，前者低于后者的是 ()A．乙醇与氯乙烷 B．邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸C．对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛 D．H2O与H2Te解析：邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点较低；而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛那么容易形成分子间氢键，沸点较高，所以B选项正确。对于A选项，由于乙醇可以形成分子间氢键，而氯乙烷不可以形成氢键，所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点；同理，D选项中H2O的沸点高于H2Te的沸点。典例1B

〔变式训练1〕以下说法正确的选项是 ()A．HF的稳定性很强，是因为HF分子之间能形成氢键B．水结成冰时，H—O键的键长变长，密度减小C．含氢元素的化合物中一定有氢键D．能与水分子形成氢键的物质易溶于水D

解析：氢键是一种比较强的分子间作用力，它主要影响物质的物理性质，如熔沸点、密度、溶解度等，而分子的稳定性由共价键的强弱决定，与氢键无关，A项错误。在冰中，水分子之间以氢键结合，形成相当疏松的晶体，在结构中有许多空隙，造成冰的密度比水的密度小，B项错误。形成氢键必须有电负性很大的非金属元素，如N、O、F，其他元素那么不易形成氢键，C项错误。专题2杂化轨道理论、价层电子对互斥理论1．判断中心原子杂化类型(或杂化轨道类型)的“四方法〞(1)根据中心原子的价层电子对数判断中心原子的价层电子对数＝σ键个数＋中心原子孤电子对数中心原子的价层电子对数432杂化类型sp3sp2sp(2)根据分子的结构式判断一般用于有机物分子中C、N的杂化类型判断。杂化类型sp3sp2spC的成键方式4个单键1个双键和2个单键2个双键或1个三键和1个单键N的成键方式3个单键1个双键和1个单键1个三键2．分子或离子空间构型的判断方法VSEPR模型与微粒空间构型的判断规律如表所示：考向拓展当中心原子的价电子局部参与成键时，不同电子对之间的斥力不同：lp－lp≫lp－bp>bp－bp(lp指孤电子对，bp指成键电子对)，孤电子对成键电子对的斥力越大，形成共价键的键角越小。如H2O中，lp－lp≫lp－bp>bp－bp，空间构型为V形，键角约为105°；NH3中，lp－bp>bp－bp，空间构型为三角锥形，键角约为107°。 人类对物质结构的探索永无止境。答复以下问题：(1)砷为第VA族元素，砷可以与某些有机基团形成有机化合物，如(ClCH＝CH)2AsCl，其中砷原子与2个碳原子、1个氯原子形成的VSEPR模型为________________。NaAsO2可用作杀虫剂，AsO的空间构型为___________。典例2四面体形

V形

3

sp3

轴对称

(3)我国科学家在2021年首次制得石墨炔，它的一种结构(局部)如下图。石墨炔中碳原子的杂化类型为_______________。sp、sp2

直线形

〔变式训练2〕(2021·陕西咸阳三模)照相底片定影时，常用含Na2S2O3的定影液溶解未曝光的AgBr，生成含Na3[Ag(S2O3)2]的废定影液。向废定影液中参加Na2S可使Na3[Ag(S2O3)2]中的银转化为Ag2S，从而使定影液再生。在高温下将Ag2S转化为Ag，到达回收银的目的。答复以下问题：(1)元素周期表中，铜、银位于同一副族的相邻周期，那么基态银原子的价电子排布式为_______________。4d105s1

sp3

3p

哑铃(或纺锤)

abc

V形

H2O、H3O＋中的氧原子均为sp3杂化，氧原子的孤电子对数分别为2、1，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力

(5)H2O、H3O＋中的氧原子的价层电子对数均为4，中心原子都采用sp3杂化，氧原子的孤电子对数分别为2、1，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，因此H2O的键角小于H3O＋的键角。专题3分子性质、等电子体1．分子极性的判断分子总体来说是呈电中性的，但由于不同原子的电负性不同，成键电子对偏向电负性较大的原子，分子内部电荷的分布不一定对称，从而使分子有了极性分子与非极性分子之分。(1)根据空间构型判断空间构型臭氧(O3)为单质分子，但属于极性分子。O3与SO2互为等电子体，为V形分子，空间构型不对称。(2)根据物质类别判断(3)判断ABn型分子的极性：一般情况下，假设中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，那么该分子为非极性分子，否那么为极性分子。如CH4中C为－4价，碳元素化合价的绝对值等于其所在的主族序数，那么CH4为非极性分子；NH3中N为－3价，但氮元素为第VA族元素，氮元素化合价的绝对值不等于其所在的主族序数，那么NH3为极性分子。2.溶解性(1)“相似相溶〞规律：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。(2)氢键的影响：假设溶剂和溶质分子间可以形成氢键，那么溶质的溶解度增大。(3)疏水基团的影响：随着溶质分子中疏水基团的增大及个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇均可以与水以任意比例互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。3.熔沸点(1)范德华力的影响：一般情况下，组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，分子间范德华力增大，物质的熔沸点升高。(2)氢键的影响：分子间能形成氢键时，物质的熔沸点较高。4.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，那么n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下越易电离出H＋，即酸性越强。如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。(2)确定等电子体的方法(3)常见的等电子体及其空间构型典例3[F—H…F]－

＜

六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是______________，苯六甲酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显差异的本质原因是______________。见解析

见解析

〔变式训练3〕(1)(2021·湖北八校联考)写出与CH3NH互为等电子体的一种分子的化学式：______________。(2)(2021·山西太原二诊)稀土元素是指原子序数为57到71的15种镧系元素及与镧系元素化学性质相似的钪元素(Sc)和钇元素(Y)，共17种。①钪元素(Sc)为21号元素，位于周期表中的_________区，其基态原子的价电子排布图为_________________________________。CH3CH3

d

sp3

5NA

N2O、CO2

真题体验1．(2021·山东·T4D)判断正误：Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p－pπ键。 ()2．(2021·全国I·T35(3)节选)LiAlH4是有机合成中常用的复原剂，LiAlH4中，存在__________(填标号)。A．离子键 B．σ键C．π键 D．氢键√

AB

498

5

5．(2021·全国Ⅲ·T35(4)节选)Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在____________________________。PH3中P的杂化类型是___________。NH3的沸点比PH3的__________，原因是_________________________，H2O的键角小于NH3的，分析原因____________________________________________________________________________________________________________。sp3

高

NH3存在分子间氢键

NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大

解析：PH3的价层电子对为3＋1＝4，故PH3中P的杂化类型是sp3;N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，故答案为：sp3；高；NH3存在分子间氢键；NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大。

7．(2021·全国Ⅱ·T35(2))Ti的四卤化物熔点如表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是______________________________________________________________________________________________________________。TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高

化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377－24.1238.31558.(2021·全国Ⅲ·T35(3)节选)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是______________(写化学式)，其熔点比NH3BH3__________(填“高〞或“低〞)，原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________________，也称“双氢键〞。9．(2021·山东·T17(2)节选)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________________________(填化学式)。CH3CH3

低

Hδ＋与Hδ－的静电引力

NH3＞AsH3＞PH3

苯胺分子之间存在氢键

S8相对分子质量大，分子间范德华力强

12．(2021·全国Ⅲ·T35(3)节选)ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是__________________________________________________________________________。13．(2021·全国Ⅲ·T35(3)改编)在CO2低压合成甲醇反响(CO2＋3H2════CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为___________________________，原因是________________________________________________________________________________________________________________。ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小

H2O＞CH3OH＞CO2＞H2

H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大

14．(2021·全国Ⅱ·37(2)③节选)氨的沸点____________(填“高于〞或“低于〞)膦(PH3)，原因是___________________________；氨是____________分子(填“极性〞或“非极性〞)。15．(2021·全国I·T35(3))磷酸根离子的空间构型为________________，其中P的价层电子对数为_________、杂化轨道类型为___________。16．(2021·全国Ⅱ·T35(4)节选)有机