《2020版高考化学总复习 专题十一 分子空间结构与物质性质教学案 苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考化学总复习 专题十一 分子空间结构与物质性质教学案 苏教版（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时2分子空间结构与物质性质2020备考最新考纲1了解共价键的形成、极性、类型（键和键）、了解配位键的含义。2.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）。3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。4.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。5.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。考点一共价键(考点层次A自学、识记、辨析)1本质共价键的本质是在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2特征具有饱和性和方向性。3类型分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是
2、否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对提醒：只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。5等电子原理(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子
3、体。(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO与SO2，CO、NO与SO3，PO、SO与ClO，与B3N3H6(硼氮苯)等。教材高考1(RJ选修3P344改编)已知NN、和NN键能之比为1.002.174.90，而CC、CC键能之比为1.001.772.34。下列说法正确的是()A键一定比键稳定BN2较易发生加成C乙烯、乙炔较易发生加成D乙烯、乙炔中的键比键稳定解析NN，中键比键稳定，难发生加成，CC中键比键弱，较易发生加成。答案C2(溯源题
4、)(2020全国课标)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。答案Ge原子半径大，原子间形成的单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成键探源：本考题源于教材SJ选修3 P45“交流与讨论”，考查的是能否形成共价键是由电负性决定的；共价键成单键是键，双键其中有一个键，一个键，共价叁键有一个键和两个键。诊断性题组1有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，CH4，H2，H2O2，HCN(HCN)，只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_；只有键的是_；既有键又有键
5、的是_。含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是_。答案2NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，解释该事实的充分理由是()ANH3分子是极性分子B分子内3个NH键的键长相等，键角相等CNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于107DNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于120解析A项，NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形；B项，三条NH键键能与键长分别相同，键角相等仍有可能为正三角形；D项与事实不符。答案C3已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol-1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol-1，P4具有
6、正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol-1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol-1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(b-a5.6 c)/4 kJmol-1DPP键的键能为(5a-3b12c)/8 kJmol-1解析根据盖斯定律和焓变与键能的关系解答。A.根据Cl原子半径小于P原子半径，可判断PP键键长大于PCl键键长，所以PP键的键能小于PCl键的键能，故A错误。B.根据盖斯定律可得Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)H(b-a)/4 kJmol-1，但不知PC
7、l5(g)转化为PCl5(s)时的热效应，故B错误。C.由B选项分析得出的热化学方程式可得：(b-a)/4x(Cl-Cl键的键能)31.2c-5c，x(b-a)/41.4c ，故C正确。D.由P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol-1，可知：a6y(PP键的键能)6-121.2c，得y，D错误。答案C41919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，
8、只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有_、_。解析(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，即C、N、O、F组成的共价分子中，如：N2与CO电子总数均为14个电子，N2O与CO2电子总数均为22个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为562118，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。答案(1)N2CON2OCO2(2)SO2O3【练后归纳】1成键类别(1)在分子中，有的只存在极性键，如HC
9、l、NH3等，有的只存在非极性键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；有的不存在化学键，如稀有气体分子。(2)在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。(3)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，三键中有一个键和两个键。2分子的空间构型与键参数键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的几何构型。3记忆等电子体，推测等
10、电子体的性质(1)常见的等电子体汇总微粒通式价电子总数空间构型CO2、CNS-、NO、NAX216e-直线形CO、NO、SO3AX324e-平面三角形SO2、O3、NOAX218e-V形SO、POAX432e-正四面体形PO、SO、ClOAX326e-三角锥形CO、N2AX10e-直线形CH4、NHAX48e-正四面体形(2)根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的空间结构，并推测其物理性质。(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；白锡(-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们
11、在低温下都可转变为超导体；SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，都形成正四面体形。特别提醒等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 考点二分子的空间构型(考点层次B共研、理解、整合)1价层电子对互斥理论(1)理论要点价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。(2)价层电子对数的确定方法价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子上的孤电子对。键电子对数的确定由分子式确定键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对键电子对；NH3中的中心原子为N，N有
12、3对键电子对。中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数(a-xb)。.分子：a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。.x为与中心原子结合的原子数；.b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。(3)价层电子对互斥模型与分子空间构型的关系电子对数成键对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例键角220直线形直线形BeCl2180330三角形平面正三角形BF312021V形SnBr2105440正四面体
13、形正四面体形CH41092831三角锥形NH310722V形H2O105提醒：价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。2杂化轨道理论(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子空间构型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BF3sp3410928四面体形CH4(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数中心原子的孤电子数对中心原子的键个数。代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO2022spCH2O033sp2CH4044sp3SO2123sp2NH3134sp3H2O224sp3(4) 中心原子杂化类型和分子构型的相互判断：(5)分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子空间构型实例AB2
