《南方新高考高中化学一轮复习 第七单元 第33讲 分子结构与性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南方新高考高中化学一轮复习 第七单元 第33讲 分子结构与性质课件（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第33讲分子结构与性质考纲导视考纲定位1.了解共价键的形成，能用键长、键能、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)，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者离子的空间结构。3.了解化学键与分子间作用力的区别。4.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。基础反馈正误判断，正确的画“”，错误的画“”。(1)键比键重叠程度大，形成的共价键强()。(2)氯化钠易溶于水，也易溶于食用油(3)N、O 间形成的共价键是非极性键()。)。(4)SiH4 的沸点高于 CH4，可推测 PH3 的沸点高于 NH3(果()。(5
2、)PCl3 分子是三角锥形，这是因为磷原子是 sp2 杂化的结)。(6)AB3 型的分子空间构型必为平面三角形()。(7)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()。(8)CS2 为 V 形的极性分子()。(9)C2H4 与 C2H2 分子中的中心原子杂化轨道的类型相同()。(10)对 XOH 型化合物而言，X 是除去 H、O 外的其他元素，当 X 是得电子能力很强的非金属元素时，XOH 一定为酸()。答案：(1)(2)(3)(4)(5) (6)(7)(8)(9)(10)考点一共价键【知识梳理】1本质：在原子之间形成_。2基本特征：具有_性和_性。共用电子对饱和方向分类
3、依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“_”重叠键电子云“_”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对_偏移；AB 型非极性键共用电子对_偏移；AA 型形成共用电子对数单键原子间有_共用电子对双键原子间有_共用电子对三键原子间有_共用电子对头碰头肩并肩发生不发生一对两对三对3共价键的类型：键能气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量键长形成共价键的两个原子间的核间距键角在原子数超过 2 的分子中，两个共价键之间的夹角4.键参数。大短稳定性立体构型(1)定义：(2)键参数对分子性质的影响。键能越_，键长越_，分子越稳定。原子总数价电子总数相似N25等电子原理：_相同、_相同
4、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_，如 CO 和_。【考点集训】例1 (2015年浙江模拟)下列物质中，只含有极性键的分子是_，既含离子键又含共价键的化合物是_；只存在键的分子是_，同时存在键与键的分子是_。AN2 BCO2 CCH2Cl2DC2H4 EC2H6FCaCl2 GNH4Cl解析：只含极性键的分子有CO2、CH2Cl2；既含离子键又含共价键的化合物必须是含“根”的离子化合物，只有NH4Cl符合；共价单键为键，双键或三键中有一个键，其余为键，因此只存在键的分子有CH2Cl2、C2H6；同时存在键和键的分子有N2、CO2、C2H4。答案：BCG CEABD方法技
5、巧共价键类型的判断1键与键的判断。(1)依据强度判断：键的强度较大，较稳定，键活泼，比较容易断裂。(2)共价单键是键，共价双键中含有一个键，一个键；共价三键中含有一个键，两个键。2极性键与非极性键的判断：看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。例2(2015年河北唐山一模)以镁橄榄石 2MgOSiO2(简写为M2Si)为主晶相制作的镁橄榄石砖，是一种弱碱性耐火材料。可用于有色金属熔炼炉、炼钢平炉蓄热室和水泥回转窑等的内衬。(1)基态硅原子的价电子排布式为_。(2)与镁和硅都相邻的元素是铝，则 3 种元素的第一电离能从大到小的顺序为_
6、(用元素符号表示)(3)高纯硅一般通过 SiCl4 还原得到，晶体硅中硅原子的杂化方式为杂化_，写出与 SiCl4 互为等电子体的一种阴离子的化学式_。方法技巧等电子体及其应用1常见的等电子体：考点二分子的立体构型夹角价电子对【知识梳理】成键电子对1杂化轨道：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形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_不同，形成分子的空间形状不同。2价电子对互斥模型：价电子对互斥模型说明的是_的立体构型，而分子的立体构型指的是_的立体构型，不包括孤电子对。有孤电子对(1)当中心原子_时，两者的构型一致。(2)当中心原子_时，两者的构型不一致。无孤电
7、子对(3)价电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子立体构型的关系：分子构型杂化轨道理论杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角立体构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面正三角形BF3sp3410928正四面体形CH4价电子对互斥理论电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3.配位键与配合物。(1)配位键。孤电子对：分子或离子中没有与其他原子共用的电子对称孤电子对。配位键：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。含有孤电子对的微粒有：分子如 C
8、O、NH3、H2O 等；离子如Cl、CN、F等。含有空轨道的微粒有：过渡金属的原子或离子。提供接受配位键的表示方法：如 AB。A 表示_孤电子对的原子，B 表示_孤电子对的原子。(2)配位化合物(配合物)。概念：由金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)配位键以_结合而成的化合物。组成：空轨道孤电子对直线形平面三角形形成条件：中心原子有_，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等；配位体有_，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。 立体构型：配位数是2时，_，如Ag(NH3)2；配位数是3时，_，如HgI3；配位数为4时，正四面体形，如ZnCl42；平面正方形，如PtCl42。【考点集训】例
9、3下列描述中正确的是()。ACBD答案：C方法技巧判断分子中心原子的杂化类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断：若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2 杂化；若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化。N 3 与CO2 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原(2)根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为109.5，则分子的中心原子发生sp3 杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2 杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则分子的中心
10、原子发生sp 杂化。(3)根据等电子原理进行推断：如CO2是直线形分子，CNS、子均采用sp 杂化。(4)根据中心原子的电子对数参与杂化的轨道数目判断：如中心原子的电子对数为4，是sp3 杂化，为3 是sp2 杂化，为2 是sp 杂化。(5)根据分子或离子中有无键及键数目判断：如没有键为sp3 杂化，含一个键为sp2 杂化，含两个键为sp 杂化。例4铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu 位于元素周期表第B 族，Cu2的核外电子排布式为_。(2)往硫酸铜溶液中加入过量的氨水，可生成Cu(NH3)42+配离子。已知 NF3 与 NH3
11、 的空间构型都是三角锥形，但 NF3 不 _。易与Cu2形成配离子，其原因是_ 解析：(1)Cu(电子排布式为Ar3d104s1)Cu2的过程中，参与反应的电子是最外层4s 及3d 上的各一个电子，故Cu2的电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9。 (2)N、F、H 三种元素的电负性：FNH，所以NH3 中共用电子对偏向N，而在NF3 中，共用电子对偏向F，偏离N 原子。答案：(1)Ar3d9 或 1s22s22p63s23p63d9(2)N、F、H 三种元素的电负性：FNH，在 NF3 中，共用电子对偏向 F，偏离 N 原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键
12、方法技巧(1)理解配位键的形成条件，一种原子含有孤电子对，一种原子存在空轨道。(2)根据原子的最外层电子数知该原子可以形成共价键的数目，如 N 最外层为5 个电子，所以它应该最多能形成3 个共价键。若其与其他原子还存在化学键，则只能是配位键。例5Cu2能与NH3、H2O、Cl等形成配位数为4的配合物。(1)Cu(NH3)42中存在的化学键类型有_(填序号)。 A配位键 B极性共价键C非极性共价键 D离子键(2)Cu(NH3)42具有对称的立体结构，Cu(NH3)42中的两个NH3被两个Cl取代，能得到两种不同结构的产物，则Cu(NH3)42的立体结构为_。 (3) 某种含Cu2 的化合物催化丙
13、烯醇制备丙醛的反应为HOCH2CH=CH2CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数，是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的 2 倍，则这类碳原子的杂化方式为_。答案：(1)AB (2)平面正方形(3)sp2 杂化解析：Cu(NH3)42中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键，氨分子内部的化学键是极性键。Cu(NH3)42是平面正方形。HOCH2CH=CH2中的碳原子，有一个采取sp3杂化，两个采取sp2杂化。CH3CH2CHO中的碳原子有两个采取sp3杂化，一个采取sp2杂化。例6已知：A、B、C、D、E、F 六种元素，原子序数依次增大。A 原子核外有两种形状的电子云，两种
14、形状的电子云轨道上电子相等；B 是短周期中原子半径最大的元素；C 元素 3p能级半充满；E 是所在周期电负性最大的元素；F 是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题：(1)写出 F 元素的电子排布式_。(2)己知 A 元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中 A 原子的杂化轨道类型为_。(3)己知 C、E 两种元素合成的化合物通常有 CE3、CE5 两种这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是_。(4)B、C、D、E 的第一电离能由大到小的顺序是_(写元素符号)。解析：(1)A、B、C、D、E、F 六种元素，原子序数依次增大
15、。A 原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子相等，则其原子核外电子排布为1s22s22p4，则 A 为氧元素；B 是短周期中原子半径最大的元素，则B 为Na 元素；C元素3p 能级半充满，则其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，则C 为磷元素；F 是第四周期未成对电子最多的元素，则F 的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，则F 为Cr 元素；E 是所在周期电负性最大的元素，原子序数大于P 小于Cu，则应处于第三周期，故E 为Cl 元素；D 原子序数介于磷、氯之间，则D为硫元素。(2)已知A 元素的一种氢化物分子中含四个原子，该氢化物为H2O2
16、，H2O2 分子中O 原子成1 个OO 键、1 个OH键，含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。(3)P、Cl 两种元素合成的化合物通常有PCl3、PCl5 两种，PCl3 中P 原子成3 个PCl 键、含有1 对孤电子对，P 原子采取sp3 杂化，为三角锥形结构，不是对称结构，属于极性分子。(4)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，P 元素3p 能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能PClSNa，氢氧化钠为强碱，磷酸属于弱酸，高氯酸、硫酸属于强酸，二者浓度相等，硫酸中氢离子浓度大，硫酸酸性最强，故四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量
17、浓度相同时，pH 由大到小的顺序是 NaOHH3PO4HClO4H2SO4。答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1(2)sp3(3)三角锥形(4)NaOHH3PO4HClO4H2SO4考点三分子间作用力与分子的性质【知识梳理】1分子间作用力。(1)概念：物质分子间普遍存在的一种_。(2)分类：相互作用概念固态和液态分子之间普遍存在的一种_实质范德华力的实质是_作用，无饱和性和_影响范德华力的因素一般来说，结构和组成相似的物质，随着_的增加，范德华力逐渐增强范德华力与物质的性质范德华力主要影响物质的_、沸点等物理性质相互作用力电性方向性相对分子质量熔点(3)范德华力与物质性质：概
18、念氢原子与电负性很强的原子充分靠近时，产生_和一定程度的轨道重叠作用表达方式用_表示形成条件氢原子两边的 X 原子和 Y 原子所属元素通常具有很强的电负性和很小的_特征氢键的作用大于范德华力，但比化学键的键能小对物质性质的影响主要表现为物质的熔点和沸点_，对物质电离、溶解等也产生影响分类氢键有_和分子间氢键静电相互作用XHY原子半径(4)氢键与物质性质：升高分子内氢键不重合重合2分子的极性。(1)极性分子与非极性分子：极性分子正负电荷中心_；非极性分子正负电荷中心_。(2)分子的极性与键的极性、分子构型的关系。极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子类型实例键的极性立体构型分子极性X2H2
19、、N2非极性键直线形非极性分子XYHCl、NO极性键直线形_XY2(X2Y)CO2、CS2极性键直线形_SO2极性键V形极性分子H2O、H2S极性键V形_XY3BF3极性键平面三角形非极性分子NH3极性键三角锥形_XY4CH4、CCl4极性键正四面体形_(3)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于_，极性溶质一般能溶于_。若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 “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 中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(4)手性：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为_，却在三维
20、空间里不能重叠，互称手性异构体，具有手性异构体的分子叫手性分子。非极性溶剂极性溶剂镜像【考点集训】例7(1)H2O 分子内的 OH 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_。的沸点比高，原因是_。(2) H可与H2O形成H3O，H3O中O 原子采用_杂化。H3O中HOH键角比H2O中 HOH 键角大，原因为_。解析：(1)沸点高说明分子间作用力大，因此结合氢键的形成方式得出形成分子间氢键，而形 杂化。孤电子对数越多，键夹角越小。成的是分子内氢键的结论。(2)H3O的价层电子对数为4，sp3答案：(1)OH 键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而 HOCHO 形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作
21、用力增大(2)sp3H2O 中 O 原子有 2 对孤对电子，H3O中 O 原子只有 1 对孤对电子，排斥力较小方法技巧氢键对物质性质的影响(1)对熔、沸点的影响：分子间氢键的形成使物质的熔、沸点升高，因为要使液体汽化，必须破坏大部分分子间的氢键，这需要较多的能量；要使晶体熔化，也要破坏一部分分子间的氢键。所以，存在分子间氢键的化合物的熔、沸点要比没有氢键的同类化合物高；形成分子内氢键的物质比形成分子间氢键的物质的熔、沸点低。如邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低。(2)对溶解度的影响：在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以形成氢键，则溶质的溶解性增大。例如，乙醇和水能以任意比互
22、溶。(3)对水的密度的影响：绝大多数物质固态时的密度大于液态时的密度，但是液态水的密度却是大于固态冰的。水的这一反常现象也可用氢键解释。例8 某化合物的分子式为 AB2，A 属A 族元素，B 属A 族元素，A 和 B 在同一周期，它们的电负性值分别为 3.44()。AAB2 分子的空间构型为V形BAB 键为极性共价键，AB2 分子为非极性分子CAB2与 H2O 相比，AB2 的熔、沸点比 H2O的低DAB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B 的电负性值及所处位置关系，可判断A为O 元素，B 为F 元素，该分子为OF2。OF 键为极性共价键。因为OF2
23、分子的键角为103.3，OF2 分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案：B方法技巧分子极性的判断(1)双原子分子的极性：双原子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子；以非极性键结合的双原子分子为非极性分子。(2)多原子分子的极性：多原子分子的极性与分子中的键的极性关系比较复杂。如果组成分子的所有化学键均为非极性键，则分子通常为非极性分子，如白磷分子(P4)；以极性键结合的多原子分子(AB3，A 为中心原子)，分子是否有极性取决于分子的立体构型。如水分子和二氧化碳分子都是由三个原子构成的分子，但二氧化碳分子为直线形，分子内两个C=O 极性键位于碳
24、原子的两侧，使正、负电荷中心重合，因此CO2 分子是非极性分子；在水分子中，分子内的两个OH 键的夹角为105，这两个OH 键极性不能相互抵消，正负电荷中心不重合，所以水分子是极性分子。例9短周期的 5 种非金属元素，其中 A、B、C 的特征电子排布可表示为 A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D 与 B 同主族，E 在 C 的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由 A、B、C、E 四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子BC2、BA4、A2C2、BE4，其中属于极性分子的是_(填序号)。(2)C 的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因
25、是_。(3)B、C 两元素都能和 A 元素组成两种常见的溶剂，其分子式为_、_。DE4 在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4 和 DE4 的沸点从高到低的顺序为_(填化学式)。(5)A、C、E 三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4 等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为_(填化学式)。解析：由s 轨道最多可容纳2个电子可得：a1，bc2，即A为H，B 为C，C为O。由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E 在C 的下一周期且 E 为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl
26、4，其中H2O2 为极性分子，其他为非极性分子。(3)B、A 两元素组成苯，C、A 两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4 分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。答案：(1)(2)H2O 分子间形成氢键(3)C6H6H2O 大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO
