第三单元分子空间结构与物质性质

第三单元分子空间结构与物质性质第1页，课件共52页，创作于2023年2月考纲定标(1)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构(2)了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用(3)了解极性分子和非极性分子及其性质的差异(4)了解简单配合物的成键情况第2页，课件共52页，创作于2023年2月热点定位(1)会判断粒子的中心原子的杂化方式及其空间构型(2)会书写“等电子体”(3)能区分键的极性与分子的极性(4)认识配合物的内、外界及其性质第3页，课件共52页，创作于2023年2月选修第三单元析考点提能力第4页，课件共52页，创作于2023年2月第5页，课件共52页，创作于2023年2月1．杂化轨道的类型杂化轨道的类型有多种，初步要求了解的是s轨道和p轨道间的杂化类型。(1)sp杂化：第6页，课件共52页，创作于2023年2月1个ns轨道＋1个np轨道―→2个sp杂化轨道，伸展方向夹角180°。(2)sp2杂化：第7页，课件共52页，创作于2023年2月1个ns轨道＋2个np轨道―→3个sp2杂化轨道，伸展方向夹角120°。(3)sp3杂化：1个ns轨道＋3个np轨道―→4个sp3杂化轨道，伸展方向夹角109.5°。第8页，课件共52页，创作于2023年2月分子构型杂化轨道理论杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面体形CH42.杂化轨道理论、价层电子对互斥模型第9页，课件共52页，创作于2023年2月分子构型价层电子对互斥模型电子对数成键对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2第10页，课件共52页，创作于2023年2月分子构型价层电子对互斥模型40四面体四面体形CH43

1

三角锥形

NH3

2

2

V形

H2O

第11页，课件共52页，创作于2023年2月第12页，课件共52页，创作于2023年2月[答案]

CD第13页，课件共52页，创作于2023年2月价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的成键电子对的空间构型，不包括孤电子对，若中心原子无孤电子对时，两者的构型才一致。第14页，课件共52页，创作于2023年2月1．用价层电子互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是(

)A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形第15页，课件共52页，创作于2023年2月解析：据价电子对互斥理论可知，H2S分子中S原子采用不等性sp3杂化，除两对孤对电子外，对外的两个杂化轨道分别与一个H原子的各一个1s轨道重叠成键，呈V形结构；BF3分子中B原子采用sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的各一个2p轨道重叠成键，呈平面三角形结构。答案：D第16页，课件共52页，创作于2023年2月2．[双选题](2011·海南高考)下列分子中，属于非极性的是 (

)A．SO2 B．BeCl2C．BBr3 D．COCl2第17页，课件共52页，创作于2023年2月解析：根据价层电子对互斥理论可得四种分子的结构如下：答案：BC第18页，课件共52页，创作于2023年2月1．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。第19页，课件共52页，创作于2023年2月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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。第20页，课件共52页，创作于2023年2月3．手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。4．等电子体原理原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。第21页，课件共52页，创作于2023年2月[例2]短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：第22页，课件共52页，创作于2023年2月(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_________________________________________。第23页，课件共52页，创作于2023年2月(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为____________(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：_______________________(填化学式)。第24页，课件共52页，创作于2023年2月[解析]

由审题导引可知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。第25页，课件共52页，创作于2023年2月(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。第26页，课件共52页，创作于2023年2月[答案]

(1)③

(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6

H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO第27页，课件共52页，创作于2023年2月(1)非极性键形成非极性分子。(2)极性键形成的双原子分子是极性分子。(3)极性键形成的多原子分子中，若正电荷中心和负电荷中心重合则形成非极性分子，若不重合则形成极性分子。(4)对于ABn形分子，中心原子A的价电子数等于化合价数值时，为非极性分子，如CO2、SO3等。第28页，课件共52页，创作于2023年2月3．下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是(

)A．H2O B．Cl2C．NH3 D．CCl4第29页，课件共52页，创作于2023年2月解析：H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为105°，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子。Cl2是双原子单质分子，Cl—Cl键是非极性键，是含非极性键的非极性分子。NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥形，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体形，C原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。答案：D第30页，课件共52页，创作于2023年2月4．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一种化学元素。第31页，课件共52页，创作于2023年2月下列说法正确的是(

)A．沸点A2D<A2XB．XY2分子是非极性分子C．C形成的单质中σ与π之比为1∶2D．B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体第32页，课件共52页，创作于2023年2月解析：从元素所在周期表的位置，可以写出字母所代表的元素，A为H，B为C，C为N，D为O，X为S，Y为Cl。A项，H2O分子间有氢键，故沸点比H2S高，错误。B项，SCl2分子中S有2对孤对电子，S为sp3杂化，则SCl2分子应为V型，即为极性分子，错误。C项，C形成的单质为N2，N与N之间为叁键，单键是σ键，双键是π键，即为1∶2，正确。D项，等电子体是指原子数和最外层电子数之和均相等的物质的互称，而不是指所有电子数之和，错误。答案：C第33页，课件共52页，创作于2023年2月配合物一般组成和化学式书写规则(以下图所示硫酸四氨合锌的化学式为例)第34页，课件共52页，创作于2023年2月1．内界与外界配合物溶于水完全电离成阳离子和阴离子，其中一种离子是通过配位键形成的“配合离子”，它就是配合物的“内界”，另一种离子是常见的“普通”离子，是配合物的外界。在配合物的正规化学式中，内界要用方括号括起来。内界离子可能是阳离子，也可能是阴离子，有时也可能是不带电的分子。内、外界离子在化学式中的位置与普通化学式相同，阳离子写在左，阴离子写在右，如：Na3[AlF6]、[Zn(NH3)4]SO4。第35页，课件共52页，创作于2023年2月溶液中的外界离子可以用我们学过的一般方法检验和测定，但内界中的离子不一定测得到。例如，在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的溶液中加足量的AgNO3溶液，只有全部Cl－的能与AgNO3生成AgCl沉淀，内界的Cl－跟Co3＋结合得相当牢固，难以与Ag＋结合成沉淀。配合物的内界由1个中心原子和一定数目的配位体以配位键构成。内界和外界之间一般以离子键结合。如果配合物的内界是电中性的分子，如Fe(SCN)3，该配合物就没有外界。第36页，课件共52页，创作于2023年2月2．中心原子配合物内界中接受孤电子对的离子或原子统称配合物的中心原子，也称配合物的形成体。例如，[Cu(NH3)4]2＋

中的Cu2＋，K3[Fe(CN)6]中的Fe3＋等。最常见的中心原子是过渡金属离子。在化学式中，中心原子写在内界中的最左边。

第37页，课件共52页，创作于2023年2月3．配位体和配位原子配合物内界中，直接向中心离子(或原子)提供电子对的原子叫配位原子。提供配位原子的分子或离子称为配位体。有的配位体就是配位原子，如Cl，而有的配位原子只是配位体中的一个原子，如[Cu(NH3)4]SO4中，4个NH3分子都是配位体，其中的N原子是配位原子。配位原子一定具有孤电子对，常见的配位原子有N、O、F、S、Cl等。第38页，课件共52页，创作于2023年2月4．配位数配合物中直接跟中心原子结合的配位原子的数目叫做该中心离子的配位数。如在配合物[Cu(NH3)4]SO4中，配位数为4。第39页，课件共52页，创作于2023年2月[例3]分子式为Pt(NH3)2Cl2的配位化合物有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂的结构式为，具有抗癌作用；反铂的结构式为，无抗癌作用。第40页，课件共52页，创作于2023年2月(1)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是________；Ni元素与Pt元素位于同一族，写出Ni元素基态原子的电子排布式：______________。(2)顺铂和反铂的物理性质有很大差异，其中只有一种易溶于水，请你通过所学知识判断哪一种易溶于水，并说明理由：__________________________________________________________。第41页，课件共52页，创作于2023年2月(3)NH3能与很多化合物通过配位键发生相互作用。例如：科学家潜心研究的一种可作储氢材料的化合物X是NH3与第2周期另一种元素的氢化物相互作用的产物，X是乙烷的等电子体；加热化合物X会缓慢释放H2，转变为化合物Y，Y是乙烯的等电子体。①化合物X的结构式为________________须标明配位键)。②化合物X、Y分子中，N元素分别发生了______杂化。第42页，课件共52页，创作于2023年2月[解析]

(1)同一主族，从左至右，非金属性增强，电负性增大。Ni为28号元素。(2)H2O为极性分子，根据相似相溶原理知，能溶于水的应为极性分子，从结构分析知，顺铂为极性分子。(3)X与乙烷为等电子体，从反应知X中含有N元素，比C的质子数大1，所以另一元素应比C少1，即为B。所以将乙烷结构中的C原子，变换成B、N元素即得X的结构。N含有一第43页，课件共52页，创作于2023年2月对孤对电子，而B有空轨道，则配位键为N指向B。X分子中N为四根键，即为sp3杂化。Y结构为X减去两个H原子，为，其中N原子形成π键，N为sp2杂化。第44页，课件共52页，创作于2023年2月[答案]

(1)O>N>C

1s22s22p63s23p63d84s2(2)顺铂易溶于水，因为它是极性分子，易溶于极性溶剂(3)①②sp3和sp2第45页，课件共52页，创作于2023年2月5．[双选题]下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相同的是 (

)A．K[Ag(CN)2]、