《高考化学一轮复习 物质结构与性质 第35讲 分子结构与性质讲解课件（选修3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习 物质结构与性质 第35讲 分子结构与性质讲解课件（选修3）（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学课标版第35讲分子结构与性质1.共价键共价键(1)本质:在原子之间形成共用电子对。(2)特征:具有饱和性和方向性。(3)分类考点一共价键的形成和键参数的应用考点一共价键的形成和键参数的应用2.共价键类型的判断共价键类型的判断(1)键与键a.依据强度判断:通常键的强度较大,较稳定,键活泼,比较容易断裂。b.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。3.键参数键参数(1)键参数对分子性质的影响(2)键参数与分子稳定性的关系键能越大,
2、 键 长 越短,分子越稳定。1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(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()(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()(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()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2.1molHOO
3、CCH2CH2CHO分子中含有mol单键,mol双键;含有mol键,mol键。答案答案1022123.Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是。答案答案Ge原子半径大,原子之间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键题组一共价键及其类型的判断题组一共价键及其类型的判断1.(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)、乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是。解析解析(1)原子间的
4、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,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。答案答案(1)(2)2.在下列物质中:HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4。(1)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
5、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。答案答案(1)(2)(3)(4)(5)题组二键参数的应用题组二键参数的应用3.用“”或“(2)(3)”或“”填空):键能:PHNH,键长:PHNH,稳定性:PH3NH3,得电子能力:PN,还原性:PH3NH3,酸性:H3PO4HNO3。答案答案(1)C(2)P,故得电子能力:NP,非金属性:NP,再结合元素周期律知识可得出相关结论。1.价层电子对互斥理论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。考点二分子的立体结
6、构与杂化理论考点二分子的立体结构与杂化理论2.杂化轨道理论杂化轨道理论3.等电子原理等电子原理原子总数相同、价电子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。如CO和N2。1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)CH4、CH2CH2、分子中的碳原子均采用sp3杂化()(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构()(3)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()(4)N2分子中N原子没有杂化,分子中有1个键、2个键()答案答案(1)(2)(3)(4)2.【多维思考】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,
7、请 推 测 C O S 、 C、PCl3的空间结构。答案答案COS为直线形结构;C为平面正三角形结构;PCl3为三角锥形结构。3.比较键角大小(填“”“=”或“”)。(1)H2OH3O+(2)NH3 N(3)CS(4)NH3PH3(5)NF3NCl3答案答案(1)(2)(4)(5)解析解析(1)H2O中孤电子对比H3O+多,键角小;(2)NH3中孤电子对比N多,键角小;(3)C的C为sp2杂化,键角约为120,S的S为sp3杂化,键角约为10928;(4)键长NHPH,NH3中键角大;(5)键长NFNCl,NF3中键角大。1.(1)Ge晶体具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存
8、在的作用力是。(2)CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是。写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为。(4)NH3分子的中心原子的杂化方式为,分子的空间构型为。(5)在硅酸盐中,Si四面体如图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为。答案答案(1)sp3共价键(2)键和键spCO2、SCN-(或COS等)(3)sp3、sp2(4)sp3三角锥形(5)sp3解析解析(1)金刚石中C原子的杂化方式为sp3杂化,微粒间作用力为共价键,运用类推
9、法不难得出结论。(2)CS2分 子 的 结 构 式 为 SCS,其共价键的类型有键和键,C原子的杂化轨道类型为sp;CS2分子为三原子分子,最外层电子总数为16,与其具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS,离子有SCN-等。(3)CH3CHO分子中CH3中碳原子为sp3杂化,CHO中碳原子为sp2杂化。(4)NH3分子呈三角锥形,分子中N原子采取sp3杂化。(5)在Si四面体结构中,处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp3。2.(1)甲醇分子内C原子的杂化方式为,甲醇分子内的OCH键角(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。(2)丙烯腈分子()中碳原子轨道杂化类型是;
10、分子中处于同一直线上的原子数目最多为。(3)在BF3分子中,FBF的键角是,B原子的杂化轨道类型为,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,B的立体构型为。(4)S的立体构型是,其中S原子的杂化轨道类型是。(5)H3O+中HOH的键角大于H2O分子中HOH的键角,解释原因。答案答案(1)sp3小于(2)sp和sp23(3)120sp2正四面体(4)正四面体sp3(5)H3O+中氧原子外围有一对孤电子,H2O分子中氧原子外围有两对孤电子,故H3O+中孤电子对HO键的排斥力小于H2O分子中孤电子对HO键的排斥力解析解析(1)甲醇()分子内C有4对成键电子,无孤电子对,为sp3杂化,OCH键角约10
11、9.5;甲醛()分子内C为sp2杂化,OCH键角约120,故甲醇分子内OCH键角比甲醛分子内OCH键角小。(2)中C为sp2杂化,中C为sp杂化。丙烯腈结构式为,最多三个原子共直线。(3)BF3分子中B原子形成的键数为3,孤电子对数为0,故杂化轨道数为3,应为sp2杂化,BF3分子的立体构型为平面三角形,FBF的键角是120;B中B原子形成的键数为4,孤电子对数为0,故B中B原子为sp3杂化,立体构型为正四面体。(4)S中成键电子对数为4,中心S原子的杂化轨道类型是sp3,S的立体构型为正四面体。技法总结技法总结(1)判断分子中中心原子上的价层电子对数其中:a为中心原子的价电子数(阳离子要减去
12、电荷数、阴离子要加上电荷数),b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。(2)判断中心原子杂化类型与分子构型分子组成(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NH3AB404sp3正四面体形CH4(3)常见的等电子体汇总1.配位键与配合物配位键与配合物(1)配位键一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。(2)配位键的表示方法:如AB:A表示提供孤电子对的原子,B表示接受共用电子对的原子。(3)配位化合
13、物的组成如硫酸四氨合铜,化学式为Cu(NH3)4SO4,Cu2+为中心离子,NH3为考点三配位键与分子的性质考点三配位键与分子的性质配体,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2.分子的性质分子的性质(1)分子的极性(2)范德华力、氢键、共价键的比较(3)溶解性a.“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。如果存在氢键,则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。b.“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水互溶。c.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)
14、mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性 越高 ,ROH中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+, 酸 性 越强,如酸性:H2S O3H2SO4。1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子()(2)非极性分子中,一定含有非极性共价键()(3)极性分子中一定不含有非极性共价键()(4)可燃冰(CH48H2O ) 中 甲 烷 分 子 与 水 分 子 间 形 成 了 氢 键()(5)乙醇分子和水分子间只存在范德华力()(6)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()(7)卤素单质按F2I2,熔沸点逐渐升高()(8)氢键的
15、存在一定使物质的熔、沸点升高()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.【多维思考】下列事实与氢键的形成有关,试分析其中氢键的类型。(1)冰的硬度比一般的分子晶体的大;(2)甘油的黏度大;(3)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的15.9倍,对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍;(4)氨气极易溶于水;(5)氟化氢的熔点高于氯化氢。答案答案(1)、(2)、(4)中存在分子间氢键;(3)邻羟基苯甲酸中存在分子内氢键,对羟基苯甲酸中存在分子间氢键;(5)氟化氢中存在分子间氢键,氯化氢中没有氢键。1.(1)下列物质或离子中存在配位键的是。H3O+B(OH)4-CH3COO-NH3
16、CH4(2)Zn2+能与氨分子形成配离子Zn(NH3)42+。该配离子中提供空轨道,提供孤电子对,配位数为,配体分子的空间构型为。题组一配位键、配合物理论题组一配位键、配合物理论答案答案(1)(2)Zn2+N(或NH3)4三角锥形解析解析(1)H3O+中H+和H2O中的O原子形成配位键;B(OH)4-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。(2)Zn2+电子排布式为Ar3d10,有空轨道,而NH3电子式为H H,N原子外围有孤对电子,故N原子提供孤电子对,Zn2+提供空轨道形成配位键。2.(1)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,
17、则N2H6SO4晶体内不存在(填标号)。a.离子键b.共价键c.配位键d.范德华力(2)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有;配位键存在于原子之间(填原子的数字标号);m=(填数字)。硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=解析解析(1)N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子化合物,N2和S之间存在离子键,N2中N、H之间存在配位键,N、N之
18、间形成共价键,S中S、O之间形成共价键,不含范德华力。(2)根据B、H、O的成键特点及球棍模型可知,硼原子采取sp2、sp3杂化;B原子提供空轨道,O原子提供孤对电子,故4、5原子之间形成配位键;由阴离子的组成可知Xm-为H4B4O9m-,得出m=2;Na+与Xm-间存在离子键,H2O分子间存在氢键和范德华力。(3)配合物Ni(CO)n中由CO提供孤电子对,Ni的价电子排布式为3d84s2,价电子数为10,则由CO提供的电子数为8,而每个CO提供电子数为2,故n=4。答案答案(1)d(2)sp2、sp34,5或(5,4)2ADE(3)4题组二分子的性质题组二分子的性质3.(2016上海单科,四
19、,节选)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaClNaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN(Ki=6.310-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空:(1)上述反应涉及的元素中,氯原子核外电子能量最高的电子亚层是;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为。(2)HCN是直线型分子,HCN是分子(选填“极性”“非极性”)。HClO的电子式为。答案答案(1)3pHONCNa(2)极性解析解析(1)氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,所以氯原子核外电子能量最高的电子亚层是3p;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为HONCH2SH2O分子间存在氢键,H2S分子间只存在范德华力,强度:氢键范德华力,故H2O的沸点比H2S的高解析解析(3)SeO3中Se上的价电子对数为=3(键电子对数为3,孤电子对数为0),S中S上的价电子对数为=4(键电子对数为3,孤电子对数为1),由价层电子对互斥理论可判断出SeO3、S的立体构型分别为平面三角形和三角锥形。
