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1、新课标人教版课件系列 高中化学 选修3 2 4 分子结构与性质 归纳与整理 1 键成键方式 头碰头 一 共价键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 叫做共价键 二 键参数 1 键能气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量 或拆开1mol共价键所吸收的能量 例如H H键的键能为436 0kJ mol 1 键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数 2 键长形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离 键能与键长的关系 一般来说 键长越短 键能越大 分子越稳定 3 键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角 键角决定分子的立体结构和分子的极性 1 C H C C C C H H H H 8 3 2 广
2、东省高考题 已知H H键的键能为436KJ mol 1 H N键的键能为391KJ mol 根据化学方程式 1molN2反应放出的热量为92 4KJ 则的键能是 945 6KJ mol 1 3 在HF H2O NH3 CH4 N2 CO2 HI分子中 1 以非极性键结合的非极性分子是 2 以极性键相结合 具有正四面体结构的非极性分子是 3 以极性键相结合 具有三角锥型结构的极性分子是 4 以极性键相结合 具有折线型结构的极性分子是 5 以极性键相结合 而且分子极性最大的是 1 N2 2 CH4 3 NH3 4 H2O 5 HF 三 等电子原理 1 原子总数相同 价电子总数相同的分子具有相似化学
3、键特征 许多性质是相似的 此原理称为等电子原理 2 等电子体的判断和利用判断方法 原子总数相同 价电子总数相同的分子为等电子体运用 利用等电子体的性质相似 空间构型相同 可运用来预测分子空间的构型和性质 四 价层电子对互斥模型 VSEPR 基本要点ABn型分子 离子 中中心原子A周围的价电子对的几何构型 主要取决于价电子对数 n 价电子对尽量远离 使它们之间斥力最小 平面三角形1200 正四面体109 50 直线1800 价电子对空间构型 4 3 2 n CH4 sp3杂化 五 杂化轨道理论 SP3杂化 SP2杂化 SP杂化 2 杂化轨道的应用范围 杂化轨道只应用于形成 键或者用来容纳未参加成
4、键的孤对电子 判断下列分子或离子中 中心原子的杂化轨道类型NH4 NH3 H2O CH2O SO2BeCl2 CO2 一般方法 1 看中心原子有没有形成双键或叁键 如果有1个叁键 则其中有2个 键 用去了2个P轨道 形成的是SP杂化 如果有1个双键则其中有1个 键 形成的是SP2杂化 如果全部是单键 则形成的是SP3杂化 2 没有填充电子的空轨道一般不参与杂化 1对孤对电子占据1个杂化轨道 由金属原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配合物 其中 金属原子是中心原子 中性分子或者阴离子 如H2O NH3 Cl 叫做配体 六 配位化合物理论 4 氨气分子空间构型是三角锥形 而甲
5、烷是正四面体形 这是因为A 两种分子的中心原子杂化轨道类型不同 NH3为sp2型杂化 而CH4是sp3型杂化B NH3分子中N原子形成三个杂化轨道 CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C NH3分子中有一对未成键的孤对电子 它对成键电子的排斥作用较强D 氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子 答案 C 练习 5 2007海南新课标 23 用价层电子对互斥理论预测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 答案 D 6 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水 首先形成难溶物 继续添加氨水 难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液 下
6、列对此现象说法正确的是A 反应后溶液中不存在任何沉淀 所以反应前后Cu2 的浓度不变B 在 Cu NH3 4 2 离子中 Cu2 给出孤对电子 NH3提供空轨道C 向反应后的溶液加入乙醇 溶液没有发生变化D 沉淀溶解后 将生成深蓝色的配合离子 Cu NH3 4 2 D 7 下列关于丙烯 CH3CH CH2 的说法正确的是 A 丙烯分子有7个 键 1个 键B 丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C 丙烯分子中既存在极性键又存在非极性键D 丙烯分子中所有原子在同一平面上 C 同种原子 相同 不偏向任何一个原子 不显电性A A 非极性键 不同种原子 不同 偏向吸引电子能力强的原子一方 显电性A B 极
7、性键 七 非极性键和极性键 电荷分布均匀对称的分子 不偏移或对称分布 对称 对称 H2 Cl2CO2 CS2 电荷分布不均匀不对称的分子 偏移或不对称分布 不对称 不对称 HCl H2ONH3 八 极性分子和非极性分子 方法小结 1 全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子 2 由极性键构成的双原子分子一定是极性分子 3 在含有极性键的多原子分子中 如果结构对称则键的极性得到抵消 其分子为非极性分子 如果分子结构不对称 则键的极性不能完全抵消 其分子为极性分子 经验规律 在ABn型分子中 当A的化合价数值等于其族序数时 该分子为非极性分子 分子极性的判断 练习 8 下列各组分子中 都属于极性键
8、的非极性分子的是 A CO2 H2SB CH4 C2H4C Cl2 C2H2D NH3 HCl B 9 NF3和 3的空间构型是如何的 N F键和N H键中 极性较强的是 分子间作用力对物质的熔沸点 溶解性等性质有着直接的影响 九 范德华力及氢键对物质性质的影响 分子间作用力 氢键 范德华力 分子间氢键 分子内氢键 相对分子质量 分子极性 分子中与电负性极大的元素 一般指氧 氮 氟 相结合的氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产生的作用力 常用X H Y表示 式中的虚线表示氢键 X Y代表F O N等电负性大 原子半径较小的原子 2 氢键形成的条件 1 分子中必须有一个与电负性极大的元素原子
9、形成强极性键的氢原子 2 分子中必须有带孤电子对 电负性大 而且原子半径小的原子 实际上只有F O N等原子与H原子结合的物质 才能形成较强的氢键 3 氢键对化合物性质的影响 分子间形成氢键时 可使化合物的熔 沸点显著升高 在极性溶剂中 若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键 则可使溶解度增大 分子内氢键的形成 使分子具有环状闭合的结构 一般会使物质的熔沸点下降 在极性溶剂中的溶解度降低 十 溶解性 一 相似相溶原理 1 极性溶剂 如水 易溶解极性物质2 非极性溶剂 如苯 汽油 四氯化碳 酒精等 能溶解非极性物质 Br2 I2等 3 含有相同官能团的物质互溶 如水中含羟基 OH 能溶解含有羟基的醇
10、酚 羧酸 练习 10 下列叙述正确的是 A 氧气的沸点低于氮气的沸点B 稀有气体原子序数越大沸点越高C 分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低D 同周期元素的原子半径越小越易失去电子 BC 十一 手性 1 具有完全相同的和的一对分子 如同左手与右手一样互为镜像 却在三维空间里不能重叠 互称手性异构体 又称对映异构体 光学异构体 含有手性异构体的分子叫做手性分子 2 判断一种有机物是否具有手性异构体 可以看其含有的碳原子是否连有个不同的原子或原子团 符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子 十一 无机含氧酸的酸性 1 对于同一种元素的含氧酸来说 该元素的化合价越高 其含氧酸的酸性越 原因 无机含氧酸可以写
11、成 HO mROn 如果成酸元素R相同 则n值越大 R的正电性 导致R O H中的O的电子向R偏移 因而在水分子的作用下 也就越电离出H 即酸性越 2 含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大 即 HO mROn中 n值越大 酸性越 3 同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较 根据非金属性强弱去比较 同一主族 自上而下 非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐 同一周期 从左向右 非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐 11 已知含氧酸可用通式XOm OH n来表示 如X是S 则m 2 n 2 则这个式子就表示H2SO4 一般而言 该式中m大的是强酸 m小的是弱酸 下列各含氧酸中酸性最强的是A H2SeO3B HMnO4C H3BO3D H3PO4 B 12 下列对分子的性质的解释中 不正确的是 A 水很稳定 1000 以上才会部分分解 是因为水中含有大量的氢键所致B 乳酸 有一对对映异构体 因为其分子中含有一个手性碳原子C 碘易溶于四氯化碳 甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释D 由右图知酸性 H3PO4 HClO 因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数 A 谢谢
