高中化学选修三第2讲分子结构与性质.ppt

1、第2讲分子结构与性质,考点突破,基础梳理,基础梳理 抓主干 固双基,知识梳理,共价键的本质是原子之间形成 ;方向性和 性是共价键的特征。,共用电子对,饱和,一、共价键 1.共价键的本质与特征,2.共价键种类,3.键参数 (1)概念,(2)键参数对分子性质的影响 键能越 ,键长越 ,分子越稳定。 ,大,短,(1)孤电子对 分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称 。,孤电子对,空轨道,4.配位键与配合物,中心离子,配体,相同、 相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的,如CO和 。,原子总数,价电子总数,N2,【练一练】 下列关于化学键的说法不正确的是() A.空气中

2、N2的化学性质比O2的稳定是由于N2分子中化学键的键能大于O2分子中化学键的键能 B.由两种元素组成的化合物中可既含有极性键,又含有非极性键 C.CO2分子中有两个键和两个键 D.键和键都可单独存在,D,5.等电子原理,(2)中心原子A有未用于形成共价键的价电子,有孤电子对,则n=2时V形、n=3时 形。,三角锥,180,120,(2)P原子为sp3杂化,N原子为sp3杂化,O原子为sp3杂化。,(1)键的极性 极性共价键是指由不同原子形成的共价键,电子对会发生偏移,电负性较大的原子呈负电性,电负性较小的原子呈正电性,简称 键。 非极性共价键是指由同种原子形成的共价键,电子对不发生偏移,简称

3、键。 (2)分子的极性 如果组成分子的正电中心与负电中心 ,这种分子称为非极性 分子。 如果组成分子的正电中心与负电中心 ,这种分子称为极性 分子。,极性,非极性,重合,不重合,三、分子的性质 1.键的极性和分子的极性,(3)键的极性与分子的极性的关系,极性分子,非极性分子,极性分子,非极性分子,2.范德华力与氢键,(1)范德华力 物质分子间普遍存在的一种相互作用力称为范德华力。范德华力约比化学键的键能小 个数量级。 (2)氢键 氢键:由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 氢键表示方法:XHY。 气态氢化物中存在氢

4、键的是A、A、A族的 、 、NH3。,12,HF,H2O,3.溶解性,(1)“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于 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 ,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(C2H5OH和H2O有氢键作用,且两者的羟基相近),而戊醇在水中的溶解度明显减小(戊醇中烃基较大,两者羟基相似因素小)。,非极性,越大,具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样 ,在三维空间里不能重叠的现象。,互为镜像,4.手性,越强,自主整理,1.两种共价键:(1)键;(2)键。 2.共价键的三个参数:(1)

5、键能;(2)键长;(3)键角。 3.微粒间两种弱的相互作用:(1)范德华力;(2)氢键。 4.立体构型判断两理论:(1)价层电子对互斥模型;(2)杂化轨道 理论。,考点突破 解疑难 提知能,分子空间构型的判断,考点一,典例引领,解析: (1)基态硅原子有三个电子层,最外层能量最高,其符号为M,3s轨道数为1,3p为3,3d为5,合计轨道数为9,电子数为4。 (2)在硅晶体中,硅原子间以共价键结合,晶胞的6个面中各有一个硅原子,依据均摊法知,面心位置贡献了3个硅原子。 (3)物质内化学键的强弱影响物质的稳定性,进而影响物质构成种类数。 SiH键的键能小,稳定性差,SiH4易生成稳定性强的氧化物。

6、,归纳总结,(1)价层电子对互斥理论认为,分子有多种立体结构,是由于分子中的键电子对和孤电子对相互排斥的结果,价层电子对在球面上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低,可用来预测分子和离子的空间构型。 (2)用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数,对于ABm型分子(或离子),价层电子对数=中心原子形成键电子对数+中心原子上的孤电子对数。,分子空间构型的判断方法 1.价层电子对互斥理论与分子构型,跟踪训练,一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3

7、)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。 Mn2+基态的电子排布式可表示为 。,(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O。 根据等电子体原理,CO分子的结构式为。 H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。 1 mol CO2中含有的键数目为。 (3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42-。不考虑空间构型,Cu(OH)42-的结构可用示意图表示为 。,D,考点二 分子的性质,考点剖析,1.分子间作用力,常见的分子间作用力为范德华力和氢键。 (1)范德华力 范德华力主要影响物质的物理性质,

8、范德华力越大,物质的熔、沸点越高。 结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大。,(2)氢键 形成氢键的只能是F、O、N的含氢化合物。 分子间氢键使物质的熔、沸点升高、溶解度增大,如熔、沸点H2OH2S,NH3极易溶于水。 分子内氢键使物质的熔、沸点降低,如沸点邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛。 2.分子的极性 (1)极性分子和非极性分子,(2)键的极性与分子极性 分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定:,(3)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 分子中的中心原子最外层电子若全部成键,此分子一般为非极性分子;分子中的中心原子最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。,典型例题,(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是;酸根呈三角锥结构的酸是 (填化学式)。 (4)这5种元素形成的一种11型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。该化合物中,阴离子为,阳离子中存在的化学键类型有;该化合物加热时首先失去的组分是,判断理由是 。 。,变式训练,(2)强强 (3)90NA结构相似的分子晶体的相对分子质