2012高三化学一轮复习（鲁科版）课件：化学选修三 第2讲 分子结构与性质.ppt

1、第2讲 分子结构与性质最新展示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.了解简单配合物的成键情况。3.了解化学键和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，能列举含氢键物质。热点定位1.键和键的特征和性质。2.根据键长、键能、键角等参数解释和比较常见分子的性质和立体结构。3.价层电子对互斥模型、杂化轨道理论和配合物理论。4.极性分子和非极性分子的判断。5.分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响。一、共价键1本质：原子间形成共用电子对。2特征：具有饱和性和方向性。分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”

2、重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移3类型(1)分类(2)键和键的判断键稳定，键活泼；共价单键是键，共价双键中有一个键和一个键；共价三键中有一个键和两个键。4键参数(1)定义键能：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：分子中两个共价键之间的夹角。(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。5等电子原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填写在横线上。ANH3BH2OCHClDCH4EC2H6

3、FN2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是_；(2)只有一个价电子参与形成共价键的是_；(3)最外层有未参与成键的电子对的是_；(4)既有键，又有键的是_。【名师解析】NH3中N原子与3个H原子形成3个键，还有一对不成键电子对；H2O中O原子与2个H原子形成2个键，还有两对不成键电子对；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个键，还有三对不成键电子对；CH4中C原子与4个H原子形成4个键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子与3个H、C原子与C原子形成4个键，所有电子都参与成键；N2中N原子与另1个N原子形成1个键，2个键，还有一对不成键电子对。【答案】(1)DE(2)C (3)ABCF(4)

4、F二、分子的立体结构1杂化轨道的要点当原子成键时，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，形成分子的空间形状不同。2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。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杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例分子构型杂化轨道理论sp2180直线形 BeCl2sp23120平面三角形BF3sp341092

5、8正四面体形CH4分子构型价层电子对互斥模型电子对数成键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SnBr2440四面体四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例4.配合物理论简介(1)配位键的形成条件提供共用电子对的原子有孤对电子，接受共用电子对的原子有空轨道。(2)配位化合物定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。组成：如对于Ag(NH3)2OH，中心原子为Ag，配体为NH3，配位数为2。A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素

6、中，A的气态氢化物的沸点最高，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，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。(1)C的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_。【名师解析】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

7、之间，则C为O，A为F；D与B相邻则为碳。(1)主族元素的价电子指最外层电子，排布式为2s22p4；(2)B单质即N2，其结构式为NN，叁键中有一个键，2个键；(3)NH3分子N原子上有一对孤对电子，可与H以配位键结合成NH4，据价层电子对互斥理论，该微粒为正四面体形，其中N的杂化方式为sp3杂化。【答案】(1)2s22p4 (2)21(3)配位键 正四面体形 sp3杂化【规律方法】判断分子或离子中，中心原子的杂化轨道类型一般方法：(1)看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个键，用去了2个p轨道，形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个键，形成的是sp2杂化；如果全部

8、是单键，则形成的是sp3杂化。(2)由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤对电子，即4条杂化轨道应呈正四面体形，为sp3杂化。【拓展训练】1.根据杂化理论回答下列问题：分子CH4H2ONH3CO2C2H4键角109.5104.5107.3180120(1)上表中各种物质的中心原子是否以杂化轨道成键？以何种类型杂化轨道成键？(2)NH3和H2O的键角为什么比CH4小？CO2键角为何是180？乙烯的键角为何是120？【解析】(1)表中均为常见分子，中心原子均以杂化轨道成键，依次为sp3、sp3、sp

9、3、sp、sp2。(2)由于NH3和H2O分子中孤对电子对共用电子对的排斥作用，使NH3和H2O分子中键角比CH4分子中的小。CO2分子中C原子为sp杂化，所以是直线形分子，键角为180，乙烯分子中C原子为sp2型杂化，所以键角为120。【答案】(1)根据杂化轨道理论，CH4、H2O、NH3、CO2、C2H4分子中，中心原子均以杂化轨道成键。CH4、H2O、NH3的杂化类型都为sp3型，CO2分子中C原子为sp型杂化，C2H4分子中C原子为sp2型杂化。(2)在NH3和H2O分子中，中心原子均有孤对电子，孤对电子对共用电子对的排斥作用，导致它们的键角都比CH4的小。CO2分子中C原子的sp杂化

10、轨道呈直线形，夹角为180，所以CO2分子键角为180。C2H4分子中C原子为sp2杂化，杂化轨道呈平面三角形，夹角为120，所以，乙烯的键角为120。三、分子的性质1分子间作用力与氢键比较分类范德华力氢键概念物质分子之间存在的微弱相互作用力(实质上也是静电作用)分子中与氢原子形成共价键的非金属原子，如果吸引电子的能力很强，原子半径又很小，则使氢原子几乎成为“裸露”的质子，带部分正电荷。这样的分子之间，氢核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引。这种静电作用就是氢键存在范围普遍存在于分子间某些含氢化合物分子间(如HF、H2O、NH3)以及醇类、有机羧酸和大分子有机物中强度比较比化学键弱得多比化学键

11、弱得多，比范德华力稍强影响强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大。组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键的非金属原子吸引电子的能力越强、半径越小，则氢键越强对物质性质的影响影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，范德华力增大，熔点、沸点升高。如熔点：F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4H2S，HFHCl，NH3PH3分类范德华力氢键2.分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。3溶解性(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

12、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中的羟基相近)，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)。4.手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大R的正电性越高使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HClOHClO2HClO3CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、

13、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【拓展训练】2.根据周期表知识回答下列问题：(1)PH3分子与NH3分子的构型关系_(填“相似”或“不相似”)，PH键_(填“有”或“无”)极性，PH3分子_(填“是”或“不是”)极性分子。(2)NH3与PH3相比，热稳定性_更强。(3)NH3、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(氢键)【解析】(1)N原子和P原子结构相似，PH键为不同种元素原子之间形成的共价键，为极性共价键。NH3分子与PH3分子结构相似，为三角锥形，均为极性分子。(2)由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律知：NH3的热稳定性大于PH3。(3)NH3和PH3同属于分子晶体，但NH3比PH3易液化，是由于NH3分子间能形成氢键。【答案】(1)相似 有 是(2)NH3(3)D