《北京师范大学宁江附中2018届高考化学 第十二章 第2讲 分子结构与性质复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京师范大学宁江附中2018届高考化学 第十二章 第2讲 分子结构与性质复习课件（203页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 分子结构与性质,第十二章 物质结构与性质（选考）,1.了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(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常见的简单分子或离子的空间结构。,考纲要求,4.了解化学键和分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。,考点一 共价键,考点二 分子的立体结构,探究高考 明确考向,练出高分,考点三 分子间作用力与分子的性质,知识 梳理,递进题组,考点一 共价键,知识梳理,1.本质 在原子之间形成 (电子云的重叠)。 2.特征 具有 和
2、 。,共用电子对,饱和性,方向性,3.分类,头碰头,肩并肩,极性,发生,不发生,非极性,单,一对,双,两对,三对,三,特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，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，而形成离子键。 (2)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,键参数,：形成共价键的两个原子之间的核间距,：气态基态原子形成1 mol化学键释放的 最低能量,：在原子数超过2的分子中，两个共价 键之间的夹角,键能,键长,键角,(2)键参数对分子性质的影响 键能越 ，键长越 ，分子
3、越稳定。 ,稳定性,立体构型,大,短,5.等电子原理 相同， 相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质 ，如CO和 。,原子总数,价电子总数,相似,N2,深度思考 1.判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)共价键的成键原子只能是非金属原子( ) (2)在任何情况下，都是键比键强度大( ) (3)在所有分子中都存在化学键( ) (4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关( ) (5)键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强( ),(6)s-s 键与s-p 键的电子云形状对称性相同( ) (7)键能单独形成，而键一定不能单独形成( ) (8)键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转( )
4、 (9)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( ) (10)键长等于成键两原子的半径之和( ) (11)所有的共价键都有方向性( ),2.试根据下表回答问题。 某些共价键的键长数据如下所示：,根据表中有关数据，你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些？其影响的结果怎样？ 答案 原子半径、原子间形成的共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对，原子半径越小，共价键的键长越短；原子半径相同，形成共用电子对数目越多，键长越短。,递进题组,题组一 用分类思想突破化学键的类别 1.在下列物质中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4 (1
5、)只存在非极性键的分子是_；既存在非极性键又存在极性键的分子是_；只存在极性键的分子是_。 (2)只存在单键的分子是_，存在三键的分子是_，只存在双键的分子是_，既存在单键又存在双键的分子是_。,(3)只存在键的分子是_，既存在键又存在键的分子是_。 (4)不存在化学键的是_。 (5)既存在离子键又存在极性键的是_；既存在离子键又存在非极性键的是_。,归纳总结,1.在分子中，有的只存在极性键，如HCl、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，
6、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。,题组二 键参数的应用 2.结合事实判断CO和N2相对更活泼的是_，试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因：_。,解析 由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量 (1 071.9798.9) kJmol1273.0 kJmol1比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(941.7418.4) kJmol1523.3 kJmol1小，可知CO相对更活泼。,答案 CO 断开CO分
7、子的第一个化学键所需要的能量(273.0 kJmol1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小,3.NH3 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 ( ) A.NH3分子是极性分子 B.分子内3个NH键的键长相等，键角相等 C.NH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于107 D.NH3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 C,分子的空间构型与键参数,思维模型,
8、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，就可确定该分子的空间几何构型。,题组三 等电子原理应用 4.已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO 、PCl3的空间结构。,(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_。,解析 仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，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。,N2 CO N2O CO2,5.1919年，Langmuir提出等电子原理
9、：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。,(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，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_、_。,答案 SO2 O3,记忆等电子体，推测等电子体的性质,归纳总结,1.常见的等电子体汇总,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立体结构，并推测其物理性质。 (1)(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；(2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP
10、)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；(3)白锡(-Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体(4)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，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。 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 分子的立体结构,递进题组,知识梳理,1.价层电子对互斥理论 (1)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。 (2)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，填写下表空白内容。,知识梳理,2.杂化轨道理论 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形
11、成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。,sp杂化,sp杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ，呈 形，如 。,1个s轨道,1个p轨道,180,直线,HCCH,sp2杂化,sp3杂化,sp2杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ，呈 ，如 。,sp3杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ，呈 形，如 。,1个s轨道,2个p轨道,120,平面,三角形,HCHO,1个s轨道,3个p轨道,10928,正四,面体,CH4,3.配位键 (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。 (2)配位键 配位键的形成：
12、成键原子一方提供 ，另一方提供 形成共价键。,孤电子对,空轨道,(3)配合物 如Cu(NH3)4SO4,配位原子,中心原子,配位体,配位数,配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。 中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。,深度思考,填表，VSEPR模型和分子(离子)立体模型与中心原子杂化类型的确定。,sp3，sp2,特别提醒 (1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，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。 如：中心原子采取sp3杂化的，其价层
13、电子对模型为四面体形，其分子构型可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。,(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。 (3)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。 (4)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。,递进题组,题组一 价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的综合考查 1.下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( ) A.分子中中心
14、原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构 B.杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对 C.H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键 D.N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个键、2个键,解析H2O分子中的中心原子O为sp3杂化，H2O的空间构型为V形；H2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化。 答案 C,2.原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题： (1)BF3分子的立体结构为_，NF3分子的立体结构为_。,解析 BF3分子中的B原子采取sp2杂化，所以其分子的立体结构为平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3杂化，其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对，所以其分子的立体结构为三角锥形。,三角锥形,平面三角形,(2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是_(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是_，采取sp3杂化的分子是_。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：_。,解析 乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2杂化，乙炔分
