高中化学苏教版同步课堂配套-专题4-第一单元-分子构型与物质的性质省公开课一等奖全国示范课微

课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关考点一课堂10分钟练习设计1考点二设计2课下30分钟演练课堂5分钟归纳第一单元专题4考点三第1页第2页第3页第4页第5页一、分子空间构型1．杂化轨道理论美国化学家

于1931年提出。(1)杂化轨道形成：碳原子2s轨道中1个电子进入2p空轨道，

个2s轨道和

个2p轨道“混合”起来，形成

、

4个

轨道，可表示为：鲍林13能量相等成份相同sp3第6页(2)共价键形成：碳原子4个

轨道分别与4个氢原子

轨道形成4个相同

。

(3)甲烷分子构型：甲烷分子为

结构，4个C—H键是等同，键角是

。sp31sσ键正四面体109.5°第7页类型参加轨道杂化轨道夹角杂化轨道构型实例sp3杂化

CH4、NH3、CCl4、NH、金刚石、晶体硅、SiO2sp2杂化

BF3CH2＝CH2sp杂化

BeCl21个s轨道与3个p轨道1个s轨道与2个p轨道1个s轨道与1个p轨道109.5°120°180°正四面体平面三角形直线形2．杂化轨道类型第8页3．用杂化轨道理论分析C2H6、C2H4、C2H2成键情况分子结构C原子杂化方式成键情况sp3杂化①每个C原子轨道分别与3个H原子轨道重合形成键②两个C原子各以轨道发生重合形成键3个sp31sσ1个sp3σ第9页分子结构C原子杂化方式成键情况sp2杂化①每个C原子轨道分别与2个H原子轨道重合形成键②两个C原子各以轨道发生重合形成键，各以1个未杂化轨道发生重合形成键2个sp21sσ1个sp2σ2pπ第10页分子结构C原子杂化方式成键情况sp杂化①每个C原子轨道分别与1个H原子轨道重合形成键②两个C原子各以轨道发生重合形成键，各以2个未杂化轨道发生重合形成2个键1个sp1sσ1个spσ2pπ第11页4．价层电子对互斥模型(1)理论：分子中价电子对(包含成键电子对和孤电子对)因为相互排斥作用，而趋向于尽可能

以减小斥力，分子尽可能采取

空间构型。

(2)价电子对数目与其几何分布关系：对于ABm型分子，价电子对数彼此远离对称第12页价电子对数目234价电子正确几何分布构型直线形平面三角形正四面体第13页(3)相关说明。①含有相同价电子对数分子，中心原子杂化轨道类型

，价电子对分布几何构型

。②假如分子中中心原子杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间斥力大小次序为：孤电子对与孤电子对之间斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对与成键电子对之间斥力，且伴随孤电子对数目标增多，成键电子对与成键电子对之间斥力

，键角也

。相同也相同减小减小第14页5.分子空间构型与物质性质含有相同分子空间构型物质，在性质方面通常表现出一定

。相同性第15页二、分子极性1．极性分子与非极性分子极性分子：正电荷重心和负电荷重心

分子。非极性分子：正电荷重心和负电荷重心

分子。不相重合相重合第16页2．非极性分子、极性分子判断方法(1)双原子分子极性取决于成键原子之间共价键是否有

，以

结合双原子分子是极性分子，以

结合双原子分子是非极性分子。

(2)以极性键结合多原子分子(ABm型)，分子极性取决于分子

。若配位原子

地分布在中心原子周围，整个分子正、负电荷重心

，则分子为非极性分子。极性极性键非极性键空间构型对称相重合第17页3．分子极性对物质物理性质影响(1)在其它条件相同时，分子极性越大，范德华力

，物质熔点、沸点

。

(2)对物质溶解度影响——相同相溶规则。非极性溶质普通易溶于

溶剂，极性溶质普通易溶于

溶剂。越大越高非极性极性第18页三、手性分子1．手性异构体和手性分子

假如一对分子，它们

和

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

，这对分子互称手性异构体，这么分子称为手性分子。

2．手性碳原子当四个

原子或基团连接在碳原子上时，四个原子或基团在空间排布就像左右手一样，相同但不重合，形成化合物存在手性异构体，该碳原子称为手性碳原子。组成原子排列方式重合不一样第19页第20页1．连线题：答案：A—③

B—②

C—①④⑤第21页2．[双选题]相关乙炔分子中化学键描述不正确是(

)A．两个碳原子采取sp杂化方式B．两个碳原子采取sp2杂化方式C．每个碳原子都有两个未杂化2p轨道形成π键D．两个碳原子之间键为两个π键解析：乙炔分子中两个碳原子采取sp杂化方式，均形成2个sp杂化轨道，分别与1个氢原子形成1个σ键，2个碳原子间形成1个σ键，再用2个未杂化2p轨道形成2个π键。答案：BD第22页3．若ABn中心原子A上没有未用于形成共价键孤电子对，利用价层电子对互斥理论，以下说法正确是 (

)A．若n＝2，则分子空间构型为V形B．若n＝3，则分子空间构型为三角锥形C．若n＝4，则分子空间构型为正四面体形D．以上说法都不正确第23页解析：若中心原子A上没有未用于成键孤电子对，则依据排斥作用力最小标准，当n＝2时，分子结构为直线形；当n＝3时，分子结构为平面正三角形；当n＝4时，分子结构为正四面体形。答案：C第24页4．①PH3分子构型为三角锥形；②BeCl2分子构型为直线形；③CH4分子构型为正四面体形；④CO2为直线形分子；⑤BF3分子构型为平面正三角形；⑥NF3分子构型为三角锥形。下面对分子极性判断正确是(

)A．①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子B．只有④为非极性分子，其余为极性分子C．只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子D．只有①③是非极性分子，其余是极性分子第25页解析：CO2分子为直线形，正负电荷重心相重合，为非极性分子，CH4为正四面体形分子，故正负电荷重心相重合，为非极性分子。NF3中因为N原子孤电子对对成键电子正确排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；BeCl2分子构型为直线形，故正负电荷重心相重合，为非极性分子，BF3分子构型为平面正三角形，正负电荷重心相重合，故为非极性分子。答案：A第26页5．[双选题]以下分子含有“手性”碳原子，属于手性分子是 (

)A.

B．H2NCH2COOHC.D．CH2===CH2解析：中心碳原子需连接四个不一样基团方能称之为手性分子。答案：AC第27页第28页1．杂化轨道成键特点(1)杂化轨道成键时，要满足化学键之间最小排斥原理，键与键间排斥力大小决定键方向，即决定杂化轨道间夹角，键角越大，化学键之间排斥力越小。(2)sp杂化和sp2杂化两种形式中，原子还有未参加杂化p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参加成键孤对电子。第29页第30页第31页3．常见杂化类型第32页[尤其提醒](1)原子轨道杂化只有在形成份子过程中才会发生，孤立原子是不可能发生杂化。(2)杂化前后轨道数目不变。(3)只有能量相近轨道才能杂化(如2s和2p)。(4)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理。杂化轨道间夹角决定分子空间构型。(5)杂化轨道所形成化学键全部为σ键。第33页4．等电子原理及其应用

(1)原理：含有相同原子总数，而且全部电子总数或价电子总数也相等分子或离子含有相同结构特征，这个原理称为“等电子原理”。符合此条件分子或离子互为等电子体。第34页第35页[例1]

以下分子中心原子采取sp2杂化方式是(

)A．PBr3

B．CH4C．BF3 D．H2O[解析]

A中P原子价层电子数为(5＋3)/2＝4，P原子采取sp3杂化；B中C原子价层电子数为(4＋4)/2＝4，C原子采取sp3杂化；C中B原子价层电子数为(3＋3)/2＝3，B原子采取sp2杂化；D中O原子价层电子数为(6＋2)/2＝4，O原子采取sp3杂化。故正确答案为C。[答案]

C第36页解答这类问题，首先明确普通能量相近ns轨道和np轨道发生杂化，所生成杂化轨道数目等于参加杂化ns轨道和np轨道数目之和，且杂化轨道只能用来形成σ键和容纳孤电子对。(1)计算σ键和孤电子正确数目，确定所生成杂化轨道数：杂化轨道数＝σ键数＋孤电子对数。(2)用杂化轨道数目减去1(ns轨道数)，所得数值即为参加杂化np轨道数，从而确定杂化类型。第37页第38页2．确定价电子正确空间构型价电子对数目分别为2、3、4时，价电子正确几何分布分别呈直线形、平面形和正四面体形。第39页第40页(2)孤电子对≠0：分子空间构型不一样于价电子正确空间构型。比如：在NH3分子中，价层电子对总数为4，其中成键电子对数为3，孤电子对数为1，价电子正确几何分布为四面体形，但因为孤电子对比成键电子对更靠近原子核，它对成键电子正确排斥作用较大，所以使成键电子对之间距离变小，从而使对应键角变小，使NH3空间构型呈三角锥形，键角为107.3°。在H2O分子中，价层电子对总数也为4，其中成键电第41页子对数为2，孤电子对数也为2，价电子正确几何分布为四面体形，因为一样作用使键角变小，H2O空间构型呈V形，键角为104.5°。分别以下列图。同理可知，H2S分子构型为V形，NF3、PCl3分子构型为三角锥形。第42页4．价层电子对数与分子空间构型关系价层电子对数杂化轨道类型价电子对空间构型孤电子对数成键电子对数分子空间构型实例2Sp直线形02直线形BeCl23Sp2平面三角形03平面三角形BF312V形SnCl24Sp3正四面体形04正四面体形CH413三角锥形NH322V形H2O第43页[例2]

用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3立体结构，两个结论都正确是

(

)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

[解析]

依据价层电子对互斥理论，H2S是属于中心原子上有孤对电子，它们相互排斥而形成V形结构；BF3是中心原子上没有孤对电子；中心原子周围原子数是3，故为平面三角形，故选D。

[答案]

D第44页电子对斥力大小为：孤电子对之间斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力。对于中心原子杂化类型相同分子，孤电子对越多，键角越小，如CH4、NH3、H2O键角依次减小。第45页1．判断分子极性方法(1)双原子分子极性。与共价键极性一致。(2)多原子分子极性。对单质而言，非极性键组成分子为非极性分子，如P4等；由极性键组成多原子分子，假如分子空间构型为直线形、平面正三角形、正四面体形、三角双锥形等对称结构则为非极性分子。若为折线形、三角锥形等非对称结构，则为极性分子。第46页2．分子极性与共价键极性关系

只含非极性键分子一定是非极性分子，如H2、N2、P4等；极性分子一定含极性键，也可能含非极性键，如H2O2是极性分子；只含极性键分子也可能是非极性分子，如CH4、CO2、BF3等。第47页3．判断ABn形分子极性经验规律

若中心原子A化合价绝对值等于该元素所在主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如：第48页分子式中心原子分子极性分子构型元素符号化合价绝对值所在主族序数CO2C4Ⅳ非极性直线形分子BF3B3Ⅲ非极性正三角形分子CH4C4Ⅳ非极性正四面体形分子第49页分子式中心原子分子极性分子构型元素符号化合价绝对值所在主族序数H2OO2Ⅵ极性V形分子NH3N3Ⅴ极性三角锥形分子SO2S4Ⅵ极性V形分子S