《高考化学一轮复习 考点27 分子结构与性质 （第42课时）分子结构与性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习 考点27 分子结构与性质 （第42课时）分子结构与性质课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第42课时分子结构与性质课标版课标版 化学化学考试要点考试要点命题规律命题规律备考策略备考策略1.了解共价键的主要类型键和键,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离子的空间结构。3.了解简单配合物的成键情况。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,能列举含氢键的物质。1.高考的主要考查内容有:(1)键、键的特征和判断;(2)常见分子的立体构型及中心原子杂化类型;(3)范德华力、氢键、配位键的特点及对物质性质的影响。2.题型以非选择
2、题为主。如2015年课标,37T;2015年安徽理综,7T等。对分子结构与性质的复习主要抓住以下几点:(1)共价键的本质、特征、分类和键参数;(2)常见分子的立体构型;(3)价层电子对互斥理论;(4)杂化轨道的形成和类型;(5)分子的极性、键的极性与极性分子的关系;(6)相似相溶规律;(7)范德华力和氢键;(8)手性碳原子、手性异构体与手性分子;(9)配位键、配合物。考纲导学考纲导学一、共价键一、共价键1.共价键(1)本质:在原子之间形成。(2)特征:具有性和性。(3)分类教材研读教材研读共用电子对共用电子对饱和饱和方向方向特别提醒(1)当两原子的电负性相差不大时,形成共用电子对,形成共价键;
3、当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,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a.概念键能:气态基态原子形成化学键的能量。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。b.对分子性质的影响1 mol释放释放最低最低夹角夹角键长,键能,分子越稳定。特别提醒共价单键全为键,双键中有一个键和一个键,三键中有一个键和两个键。键比键稳定。2.配位键与配合物(1)配位键一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的。(2)配位键的表示方法:越短越短越大越大共价键共价键如AB:A表示孤电子对的原子,B表示
4、共用电子对的原子。(3)配位化合物的组成如硫酸四氨合铜,化学式为Cu(NH3)4SO4,Cu2+为,NH3为,配位键的数目为4,配位数为4,表示为S。(4)配位化合物的形成条件提供提供接受接受中心离子中心离子配体配体3.等电子原理原子总数相同、总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近,称为等电子原理。如:N2为同核双原子分子,CO为异核双原子分子,它们具有相等的价电子总数,是等电子分子,具有相似的化学结构,表现出许多相似的化学性质。自测自测1判断下列说法是否正确。(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)所有分子中都存在化学键。(
5、)(4)H2分子中的共价键不具有方向性。()(5)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关。()价电子价电子(6)通常键比键的电子云重叠程度大,形成的共价键强。()(7)s-s键与s-p键的电子云形状对称性相同。()(8)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍。()(9)键能单独形成,而键一定不能单独形成。()(10)键可以绕键轴旋转,键一定不能绕键轴旋转。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)自测自测2(1)下列分子中,只含有键的是,既含有键又含有键的是。H2HClNH3H2OCO2N2C2H4C2H2F2CH3CH3(2)在乙烷(CH3CH3)、乙烯(CH2CH2)
6、、乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是。答案(1)(2)解析(1)原子间的共价键是单键的就是键,若出现了双键或三键则必有键和键。在所给的物质中,只有和有双键,和有三键,故只有键的是,既含有键又含有键的是。(2)键能越大,相应的键的键长越短,键长由长到短的顺序为CCCC。二、分子的立体构型二、分子的立体构型1.价层电子对互斥理论(1)价层电子对彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。(2)孤电子对间的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。电子对数成键对数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例键角220直线形形BeCl2330三角形形BF321形SnBr2440四面体形形CH43
7、1形NH322形H2O直线直线180平面三角平面三角120V105正四面体正四面体10928三角锥三角锥107V1052.杂化轨道理论当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道总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。自测自测3下列物质中存在配位键的是()H3O+B(OH)4-CH3COO-NH3CH4A.B.C.D.答案AH3O+中H+和H2O中的O原子形成配位键;中3个OH-与B原子形成3个共价键,另外1个OH-与B原子形成配位键。自测自测4下列分子中中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2
8、与BF3D.C2H4与C2H2答案BCO2中碳原子采取sp杂化,SO2中硫原子采取sp2杂化,二者不相同,A项不正确。CH4中碳原子采取sp3杂化,NH3中氮原子采取sp3杂化,二者相同,故B项正确。BeCl2中铍原子采取sp杂化,BF3中硼原子采取sp2杂化,二者不相同,C项不正确。C2H4中碳原子采取sp2杂化,C2H2中碳原子采取sp杂化,二者不相同,故D项不正确。三、分子的性质三、分子的性质1.分子的极性非极性分子极性分子形成原因分子中正电中心和负电中心分子中正电中心和负电中心存在的共价键键或键键分子内原子排列对称不对称重合重合不重合不重合非极性非极性极性极性极性极性2.范德华力、氢键
9、、共价键的比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力,又称分子间作用力由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很大的原子形成的作用力相邻原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子或原子(稀有气体)氢原子、电负性很大的原子原子强度比较影响强度的因素(1)相对分子质量相同时,随着分子极性增大而;(2)组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力对于AHB,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,作用力成键原子半径越小,键长,键能越大,共价键越共价键共价键氢键氢键范德华力范德华力增大增大越大越大越大越大越短越短稳定稳定对物质性质的影响(1)影响物质的
10、熔沸点、溶解度等物理性质;(2)组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔沸点升高,如熔沸点:F2Cl2Br2I2分子间氢键的存在,使物质的熔沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔沸点:H2OH2S,HFHCl,NH3PH3(1)影响分子的稳定性;(2)共价键键能越大,分子稳定性越强越强3.溶解性(1)“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。如果存在氢键,则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大,溶解性。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水。(3)如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。4.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn
11、,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越,ROH中O的电子向偏移,在水分子的作用下越电离出H+,酸性越,如酸性:H2SO3H2SO4。5.手性非极性溶剂非极性溶剂极性溶剂极性溶剂越好越好互溶互溶高高R易易强强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,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体。具有手性异构体的分子叫手性分子。自测自测5判断下列说法是否正确。(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键。()(2)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键。()(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。()(4)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。()
12、(5)水分子间既存在范德华力,又存在氢键。()(6)氢键具有方向性和饱和性。()互为镜像互为镜像(7)H2和O2之间存在氢键。()(8)H2O2分子间存在氢键。()(9)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。()(10)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。()(11)极性分子中可能含有非极性键。()(12)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)自测自测6下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()A.CO2、H2SB.C2H4、CH4C.Cl2、C2
13、H2D.NH3、HCl答案BH2S和NH3、HCl都是含有极性键的极性分子;Cl2是含有非极性键的非极性分子;CO2、CH4是含有极性键的非极性分子;C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。考点一分子空间构型的判断考点一分子空间构型的判断1.用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型(1)价层电子对互斥理论认为,分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。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。价层电子对彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低,可用来预测分子、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
14、心原子上的价层电子对数。对于ABm型分子,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。(3)价层电子对立体构型与分子的立体构型关系考点突破考点突破价层电子对立体构型分子的立体构型当中心原子无孤电子对时,两者的立体构型一致。当中心原子有孤电子对时,两者的立体构型不一致。2.中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子立体构型有关,二者之间可以相互判断。分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数杂化轨道数中心原子的杂化方式分子立体构型示例AB202sp直线形BeCl213sp2V形SO224sp3V形H2OAB303sp2平面三角形BF314sp3三角锥形N
15、H3AB404sp3正四面体形CH4特别提醒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越多,键角越小。例如,NH3中的氮原子与CH4中的碳原子均为sp3杂化,但键角分别为l07和10928。典例典例1(2015四川绵阳期中)下列描述中正确的是()A.CS2分子的立体构型为V形B.Cl的空间构型为平面三角形C.SF6中每个原子均满足最外层8电子稳定结构D.SiF4和S的中心原子均为sp3杂化答案DCS2为直线形分子,故A错误;Cl中Cl原子形成3个键,孤电子对数为1,应为三角锥形,故B错误;SF6中S原子最外层电子数为12,故C错误;D正确。1-1(1)H2S分子的
16、空间构型为;S中S原子的杂化方式为杂化。(2)C中中心原子杂化轨道的类型为杂化,空间构型为;N中中心原子杂化轨道的类型为杂化,空间构型为(用文字描述)。(3)Zn2+能与氨分子形成配离子Zn(NH3)42+。其中配位体分子的空间构型为。答案(1)V形sp3(2)sp2平面三角形sp3正四面体(3)三角锥形解析(1)H2S的结构类似于H2O,为V形;S中S原子的杂化方式为sp3杂化;(2)C中碳原子价层电子对数为3,且不含孤电子对,所以C原子采用sp2杂化,空间构型为平面三角形;N中氮原子价层电子对数为4,且不含孤电子对,所以N原子采用sp3杂化,空间构型为正四面体;(3)NH3的空间构型为三角
17、锥形。考点二分子极性的判断规律考点二分子极性的判断规律1.共价键的极性与分子的极性的关系2.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。由此可知,对双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的。化学键有极性,分子就有极性;反之,化学键无极性,通常分子也无极性。(2)多原子分子的极性多原子分子的极性与分子中键的极性的关系比较复杂。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,分子是否有极性取决于分子的空间构型。如水
18、分子、氨分子等是极性分子;二氧化碳分子、甲烷分子等是非极性分子。3.判断ABn型分子极性的经验规律若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,反之则为极性分子,如下表:分子式中心原子分子极性元素符号化合价绝对值所在主族序数CO2C4非极性BF3B3非极性CH4C4非极性NH3N3极性SO2S4极性SO3S6非极性续表分子式中心原子分子极性元素符号化合价绝对值所在主族序数PCl3P3极性PCl5P5非极性特别提示判断分子的极性主要是把握住键的极性与分子的构型。任何一个分子必定存在正电中心和负电中心,如果分子中正电中心和负电中心重合,该分子就是非极性分子。如果分子中正电中
19、心和负电中心不重合,该分子就是极性分子。分子中正电中心和负电中心相距越远,分子的极性就越大。典例典例2(2015河北唐山模拟)关于C2H2的下列说法中正确的是()A.C2H2中的所有原子都满足8电子稳定结构B.C2H2是由极性键和非极性键构成的非极性分子C.每个C2H2分子中键和键数目比为11D.C2H2分子中的CH键属于键答案BD乙炔分子中氢原子不满足8电子稳定结构,A不正确;乙炔分子中键和键数目比为32,C不正确。极性分子可能含有非极性键,如H2O2;非极性分子可能不含非极性键,如CH4、CS2、BF3、CO2等。2-1(2015四川成都一诊)肼(H2NNH2)和偏二甲肼H2NN(CH3)2均可用作火箭燃料。查阅资料得知,肼是一种良好的极性溶剂,沿肼分子球棍模型的氮氮键方向观察,看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是()A.肼分子中的氮原子采用sp3杂化B.肼分子中既有极性键又有非极性键C.肼分子是非极性分子D.肼与偏二甲肼互称同系物答案C肼分子中N原子采用sp3杂化,A项正确;肼分子中两个N原子之间存在非极性键,N原子和H原子之间存在极性键,B项正确;肼分子结构不对称,是极性分子,C项错误;肼和偏二甲肼结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,属于同系物,D项正确。
