第2讲分子结构与性质课件

第2讲分子结构与性质第2讲分子结构与性质【考纲点击】1.化学键与分子结构：(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；(2)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义；(3)能用键能、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类型(sp、sp2、sp3)；(5)能用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。2.分子间作用力与物质的性质：(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响；(2)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。【考纲点击】1.化学键与分子结构：(1)理解离子键的形成，能一、“两大理论”与微粒构型1.中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断分子(A为中心原子)中心原子孤电子对数中心原子杂化方式分子构型示例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH4一、“两大理论”与微粒构型分子(A为中心原子孤中心原子分子构2.等电子原理(1)等电子体特征原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似，化学性质不同。2.等电子原理(1)等电子体特征(2)常见等电子体(2)常见等电子体二、分子结构与性质1.共价键(1)共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键。(2)键参数①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。二、分子结构与性质(1)共价键的类型③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。④键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。(3)σ键、π键的判断①由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。②由共用电子对数判断单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。③由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。(3)σ键、π键的判断2.配位键与配合物2.配位键与配合物第2讲分子结构与性质课件3.分子性质(1)分子构型与分子极性的关系3.分子性质(1)分子构型与分子极性的关系(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。(3)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。(2)溶解性4.范德华力、氢键、共价键的比较

范德华力氢键共价键概念分子间普遍存在的一种相互作用力，但不是化学键已经与电负性很大的原子(N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(N、O、F)之间的作用力原子间通过共用电子对形成的化学键存在范围分子或原子(稀有气体)之间氢原子与氟、氮、氧原子(分子内、分子间)相邻原子间特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键>氢键>范德华力4.范德华力、氢键、共价键的比较

范德华力氢键共价键概念分子影响强度的因素①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强②影响原子晶体的熔沸点、硬度影响强度的因素①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大对于A角度一“两大理论”与微粒构型1.(1)[2019·课标全国Ⅰ，35(2)]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是__________________________________________________________________________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。角度一“两大理论”与微粒构型1.(1)[2019·课标全国(2)[2019·课标全国Ⅱ，35(1)]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH3的________(填“高”或“低”)，其判断理由是____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)sp3

sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2＋(2)三角锥形低NH3分子间存在氢键(2)[2019·课标全国Ⅱ，35(1)]元素As与N同族。2.[2018·全国Ⅰ，35(3)]LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中存在________(填标号)。A.离子键 B.σ键C.π键 D.氢键答案正四面体sp3

AB2.[2018·全国Ⅰ，35(3)]LiAlH4是有机合成中3.[2018·全国Ⅱ，35(2)(4)](1)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________________。(2)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。3.[2018·全国Ⅱ，35(2)(4)](1)根据价层电子答案

(1)H2S

(2)平面三角2

sp3杂化答案(1)H2S(2)平面三角2sp3杂化4.[2018·全国Ⅲ，35(4)]《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为________。答案平面三角形sp2杂化4.[2018·全国Ⅲ，35(4)]《中华本草》等中医典籍中(2)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。(3)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)＝________。(2)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(第2讲分子结构与性质课件(2)[2017·课标全国Ⅲ，35(2)]CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。(3)[2016·全国卷Ⅰ，37(5)节选]Ge单晶具有金刚石结构，其中Ge原子的杂化方式为________。(4)[2016·全国卷Ⅲ，37(3)]AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。答案(1)V形sp3

(2)sp

sp3

(3)sp3

(4)三角锥形sp3(2)[2017·课标全国Ⅲ，35(2)]CO2和CH3OH角度二微粒作用与分子性质7.(1)[2019·课标全国Ⅲ，35(2)(3)]①FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为________。角度二微粒作用与分子性质7.(1)[2019·课标全国Ⅲ，(2)[2018·课标全国Ⅱ，35(3)]如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为______________________________________________________________________________________。(3)[2018·全国卷Ⅲ，35(3)]ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是________；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______________________________________________________。(2)[2018·课标全国Ⅱ，35(3)]如图为S8的结构，(4)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图(5)[2017·课标全国Ⅲ，35(4)]硝酸锰是制备CO2＋3H2===CH3OH＋H2O反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。(4)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(6)[2017·课标全国Ⅲ，35(3)]研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(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______________________________________________________。(6)[2017·课标全国Ⅲ，35(3)]研究发现，在CO2第2讲分子结构与性质课件8.[2017·课标全国Ⅱ，35(3)]经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。(1)从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)A.中心原子的杂化轨道类型

B.中心原子的价层电子对数C.立体结构

D.共价键类型8.[2017·课标全国Ⅱ，35(3)]经X射线衍射测得化合第2讲分子结构与性质课件9.[2016·课标全国Ⅰ，37(2)(3)]锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge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____________________。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因______________________________________________________。

GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃－49.526146沸点/℃83.1186约4009.[2016·课标全国Ⅰ，37(2)(3)]锗(Ge)是典答案(1)锗的原子半径大，原子之间形成的σ单键较长，p－p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强答案(1)锗的原子半径大，原子之间形成的σ单键较长，p－p10.[2016·课标全国Ⅱ，37(2)]硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。③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”)，中心原子的轨道杂化类型为________。答案①正四面体②配位键N③高于NH3分子间可形成氢键极性sp310.[2016·课标全国Ⅱ，37(2)]硫酸镍溶于氨水形成1.(1)“分子机器设计和合成”的研究对象之一为“分子开关”，“分子开关”与大环主体分子苯芳烃、杯芳烃等有关。1.(1)“分子机器设计和合成”的研究对象之一为“分子开关”①上图为对叔丁基杯[4]芳烃，由4个羟基构成杯底，羟基间的相互作用力是________。对叔丁基杯[4]芳烃中碳原子的杂化方式有________。②杯芳烃可用于某些ⅢB族元素金属离子如57La3＋及21Sc2＋的萃取，基态Sc2＋核外电子排布式为________。(2)SO2与SO3的键角相比，键角更大的是________，将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是________。该结构中S—O键键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为________(填图中字母)。①上图为对叔丁基杯[4]芳烃，由4个羟基构成杯底，羟基间的相解析(1)①O的非金属性很强，在羟基之间存在氢键；对叔丁基杯[4]芳烃中含有苯环和饱和烃基，故碳原子的杂化方式有sp2和sp3；②Sc是21号元素，Sc原子核外有21个电子，失去2个电子变成Sc2＋，根据构造原理可知Sc2＋核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1。(2)SO2中S原子采取sp2杂化，含有一对孤对电子，分子构