2016《名师面对面》高考化学一轮复习课件 第11章 第34讲 分子结构与性质 .ppt

1、物质结构与性质(选修3)第十一章第34讲 分子结构与性质1本质在原子之间形成_(电子云的重叠)。2特征具有_和_。共价键共用电子对饱和性方向性3分类分类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_键共用电子对发生_键共用电子对不发生_原子间共用电子对的数目_键原子间有_共用电子对_键原子间有_共用电子对_键原子间有_共用电子对“头碰头”“肩并肩”极性偏移非极性偏移单一对双两对三三对键能键长键角大短稳定性立体结构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N22下列说法中正确的是()

2、A分子的键长越长，键能越高，分子越稳定B元素周期表中的A族(除H外)和A族元素的原子间不能形成共价键C水分子可表示为HOH，分子的键角为180DHO键键能为462.8 kJmol1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2462.8 kJ【答案】B【解析】键长越长，键能越小，分子越不稳定，A项错误；共价键一般是形成于非金属元素之间，而A族是活泼金属元素，A族是活泼非金属元素，二者形成离键，B项正确；水分子中键的夹角为105，C项错误；断裂2 mol HO键吸收2462.8 kJ能量，而不是分解成H2和O2时消耗的能量，D项错误。【答案】直线形 平面正三角形 三角锥形1价层电子对互斥理

3、论分子的立体结构对于ABn型分子立体构型中心原子A的价电子都用于形成共价键，无孤对电子n2时，_形n3时，_形n4时，_形中心原子A的有未用于形成共价键的价电子，有孤对电子n2时，_形n3时，_形直线平面三角正四面体V三角锥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。1个s轨道1个p轨道180直线HCCH1个s轨道2个p轨道120平面三角HCHO1个s轨道3个p轨道10928正四面体CH43配位键(1)孤电子对分子或离子中_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成键原

4、子一方提供_，另一方提供_形成共价键。没有孤电子对空轨道中心原子配位原子配位体配位数4填写下列表格。【答案】略分子类型实例结构式立体构型中心原子的杂化方式中心原子的孤对电子数三原子CO2H2O四原子HCHONH3五原子CH45下列物质中存在配位键的是()H3OB(OH)4CH3COONH3CH4ABCD【答案】A【解析】水分子中各原子已达到稳定结构，H3O是H和H2O中的O形成配位键，B(OH)4是3个OH与B原子形成3个共价键，还有1个OH的O与B形成配位键，而其他项均不能形成配位键。6根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()A直线形 sp杂化

5、B三角形 sp2杂化C三角锥形 sp2杂化D三角锥形 sp3杂化【答案】D【解析】判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤对电子数以及与中心原子相连的原子个数。在NF3分子中N原子的孤对电子数为1，与其相连的原子数为3，所以根据价层电子互斥理论，分子构型为三角锥形，进而可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化，类似NH3。7下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是()A分子中中心原子通过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CH2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键DN2分子中N原子没有杂化，分子中有1个键、2个键【答案】C【解析】H2O分子中的

6、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。分子的性质不重合重合2分子间作用力(1)概念物质分子之间_存在的相互作用力，称为分子间作用力。普遍(2)分类分子间作用力最常见的是_和_。(3)强弱范德华力_氢键_化学键。(4)范德华力范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，_相似的物质，随着_的增加，范德华力逐渐_。范德华力氢键组成和结构相对分子质量增大(5)氢键形成已经与_的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中_的原子之间的作用力，称为氢键。表示方法AHB特别

7、提醒：A、B为电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素；A、B可以相同，也可以不同。电负性很强电负性很强特征具有一定的_性和_性。分类氢键包括_氢键和_氢键两种。分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点_，对电离和溶解度等产生影响。方向饱和分子内分子间升高3分子的溶解性(1)“相似相溶”的规律非极性溶质一般能溶于_溶剂，极性溶质一般能溶于_。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度_。(2)随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。非极性极性溶剂增大四个不同基团或原子镜像不能重叠手性异构体5无机含氧酸分

8、子的酸性无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越_，使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：HClOHClO2HClO3HClO4。高R易强8下列无机含氧酸分子中酸性最强的是()AHNO2BH2SO3CHClO3DHClO4【答案】D9下列说法中，正确的是_(填序号)。甲烷是由极性键构成的非极性分子水是非极性分子乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力甲烷可与水形成氢键HF的相对分子质量小于HCl的相对分子质量，所以HF的沸点小于HCl的沸点汽油易溶于四氯化碳符合“相似相溶”规律邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸均可以形成氢键，

9、但对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点酸性由强到弱的顺序为HClO2HClO3二氯甲烷属于手性分子【答案】【解析】由于分子间氢键的作用，形成了“缔合分子”，增大了分子间作用力，使得物质的熔、沸点升高(如水)、溶解度增大(如氨)、电离度降低(如氢氟酸为弱酸)等。一、分子的空间结构1价层电子对互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。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，形成与原轨道数相等且能量相同的杂

10、化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。3价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子空间构型的关系(1)杂化轨道理论杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面体形CH4(2)价层电子对互斥模型电子对数键电子对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面体正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O4常见分子的立体结构5判断分子(离子)空间构型的方法(1)用价层电子对互斥理论判断。(2)用键角判断。分子的空间

11、构型和键角的关系如下表所示：(4)根据杂化轨道类型判断由于杂化轨道类型不同，杂化轨道间的夹角也不相同，其成键时键角也就不相同，故杂化轨道类型与分子空间构型有关。A、B、C、D四种元素处于同一周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期中最强，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。(1)C原子的价电子排布式为_。(2)在B的单质分子中存在_个键，_个键。(3)已知B的气态氢化物很容易与H结合，B原子与H间形成的键叫_，形成的离子立体构型为_，其中B原子采取的杂化方式是_。【解析】根据题给信息，A为短周期元素，其气态氢化物的相对分子质量在同族元素氢化物中不

12、是最大的，而沸点最高，说明A的氢化物可形成氢键，故A可能是N、O、F中的一种，则A、B、C、D为第2周期元素，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，则B为N，C的电负性介于A、B之间，则C为O，A为F；D与B相邻则为碳。【答案】(1)2s22p4(2)21(3)配位键正四面体sp3杂化【备考指南】判断所给ABn型分子是否是极性分子的方法：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；若不等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。通常由极性键构成的多原子分子，若分子的空间构型是对称的结构(直线形、平面三角形、正四

13、面体形)，该分子是非极性分子。用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的空间构型，结论正确的是()A直线形；三角锥形BV形；三角锥形C直线形；平面三角形DV形；平面三角形【答案】D【答案】(1)V形(2)sp3sp2(3)sp3H2O2、N2H4HNO2、HNO3H2SO3二、微粒作用力和分子性质1范德华力、氢键与共价键的比较范德华力氢键共价键存在范围分子间某些含强极性键氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O、H的化合物中或其分子间双原子或多原子的分子或共价化合物和某些离子化合物特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增

14、大而增大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定范德华力氢键共价键对物质性质的影响影响物质的熔、沸点，溶解度等物理性质；组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点：F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响化学性质和物理性质，如影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强相互关系分子由作用力又称范德华力，氢键不是化学键，通常把氢键看成一种较强的分子间作用力，三者强度关系为共价键氢键范德华力(2)判断AB

15、n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，若不等则为极性分子。3分子的极性与溶解性的关系(1)“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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“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中的羟基相似)，而戊醇在水中的溶解度明显减小(戊醇中烃基较大，二者羟基相似因素小)。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，能充分说明此种现象的理由是()NH3是极性分子分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于1071

16、8分子内3个NH键的键长相等、键角相等NH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于120ABCD【解析】NH3分子中的NH键属于极性共价键，所以其分子的极性完全由分子的空间构型决定，反过来分子的极性验证分子的空间构型。中NH3分子为极性分子，说明分子的空间构型不对称、不均匀，三角锥形符合这种构型；中3个NH键的键长相等，3个键角都等于10718，正好也属于三角锥形的特征；中3个NH键的键长相等、键角相等并不能反映出分子的极性(可能是极性分子，也可能是非极性分子)；中恰恰说明NH3分子为非极性分子，不符合事实。【答案】A(3)B、C两元素都能与A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为_、_。DE

17、4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的下周期且E为同一周期电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点

18、较高的重要原因。(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，分子间作用力逐 渐 增 强。(5)这 四 种 酸 分 别 为 HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mROn(m1，n0)，n值越大，酸性越强。【答案】(1)(2)H2O分子间可形成氢键(3)C6H6H2O 大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO规律方法：在对物质性质进行解释时，是用化学键知识解释，还是用范德华力或氢键

19、的知识解释，要根据物质的具体结构决定。下列说法正确的是()A含有非极性键的分子一定是非极性分子B非极性分子中一定含有非极性键C由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D键的极性与分子的极性无关【答案】C【解析】含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2；非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2中均是非极性分子，却都有极性键，分子的极性除与键的极性有关外，还与分子空间构型有关。(3)NH3与PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是_。A键的极性：NH比PH强B分子的极性：NH3比PH3强C相对分子质量：PH3比NH3大DNH3分子之间存在特殊的分子间作用力【

20、答案】(1)相似 有 有(2)NH3(3)D(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)的球棍模型如图乙所示：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【答案】(1)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越 强(或 其 他 合 理 答 案)(2)sp2、sp34,5(或 5,4)2ADE【解析】(1)硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。(2)由球棍模型可以看出，大黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；4号B原子三个sp3杂化轨道除与5号O原子外的三个O原子形成键后还有一个空轨道，而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m，其中B为3价，O为2价，H为1价，可知m2。在晶体中Na与Xm之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。