2014届高考化学一轮复习查漏补缺：分子结构与性质.ppt

1、选考部分第十三章物质结构与性质第2讲分子结构与性质导 航 高 考考 点 突 破随 堂 演 练自 我 诊 断课 时 作 业 1理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3了解简单配合物的成键情况。4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。考纲解读 5了解化学键和分子间作用力的区别。6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。本讲重点考查点有：1键和键的特征和性质。2根据键长、键能、键角等参数解释

2、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。考向分析考点图析 一、共价键 1共价键的分类基础知识梳理项目键型键键电子重叠方式(成键方式)两个原子轨道沿键轴的方向，以“_”的方式重叠两个原子轨道以平行或“_”的方式重叠特征(电子云形状)原子轨道重叠部分沿着键轴呈_对称原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的_，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为_对称项目键型键键示意图牢固程度键强度较_(填“大”或“小”)，_(填“容易”或“不容易”)断裂键强度较_(填“大”或“小”

3、)，_(填“容易”或“不容易”)断裂 2.键参数键能、键长、键角(1)键能 概念：键能是_原子形成_化学键释放的最低能量，通常取_。单位是_。与键强度的关系：键能是共价键强度的一种标度，键能越大，即形成化学键时_越多，化学键越_。(2)键长 概念：键长是形成_的两个原子之间的_。与键强度的关系：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。一般，键长越短，键能越_，表明共价键越_。与共价半径、原子半径的关系 a共价半径是指相同原子的共价键键长的_。b键长不是成键两原子半径的和，而是_其半径和。(3)键角：在原子数超过_的分子中，两个相邻共价键之间的_称为键角。键角是描述分子_的重要参数。3等电子原理 _

4、相同、_相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理，如CO和N2，原子总数为2，价电子总数为10。二、分子的立体结构 1几种典型的分子分子类型化学式结构式键角立体结构三原子分子CO2_H2O_105_四原子分子CH2O_NH3_五原子分子CH4_ 2.价层电子对互斥模型(1)价层电子对互斥模型可用来预测_。(2)价层电子对互斥模型认为，多原子分子之所以具有一定的立体结构，是由于_的结果。3杂化轨道理论(1)杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。(2)杂化：在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生

5、重新组合，重新分配_和确定_，形成与原轨道数目_的新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化。(3)杂化轨道：杂化后形成的能量_的新轨道称为杂化轨道。(4)通常的杂化类型有：sp3杂化：产生4个夹角为10928的相同轨道；sp2杂化：产生三个夹角为120的平面三角形杂化轨道；sp杂化：产生两个夹角为180的直线形杂化轨道。4配合物理论(1)配位键 配位键是一种特殊的共价键。表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤对电子的原子，叫做给予体；B是具有空轨道、接受电子的原子，叫做接受体。(2)配位化合物的概念 通常把_与某些_(称为配体)以_键结合形成的化合物称为配位化合物，简称_。(3)

6、配位化合物的组成 _称为配离子，_称为配体，NH3分子中的_原子称为配位原子；配位数是指配位原子的数目。三、分子的性质 1键的极性和分子的极性(1)极性分子和非极性分子的概念 极性分子：分子中正电中心和负电中心_，使分子的某一个部分呈正电性()，另一部分呈负电性()，这样的分子称为极性分子。非极性分子：分子中正电中心和负电中心_，这样的分子称为非极性分子。2两种分子间作用力范德华力与氢键(1)范德华力 范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键弱得多。相对分子质量越_、范德华力越大；分子的极性越_，范德华力也越大。(2)氢键 概念：氢键是由已经与_的原子形成_的氢原子与另一个分子中或同一个分

7、子中另一个_很强的原子之间的作用力。表示方法：氢键通常用_表示，其中A、B为N、O、F，“”表示共价键，“”表示形成的氢键，例如，水中的氢键表示为：OHO。氢键的类型 氢键可分为_和_两大类。氢键的强弱 氢键的大小介于_和_之间。3溶解性(相似相溶原理)(1)极性溶剂(如水)易溶解_物质。(2)非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精等)易溶解_物质(Br2、I2等)。(3)含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基(OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。4手性 具有完全相同的_和_的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里_，互称手性异构体，有手性异构体的分子叫_。5无机含氧酸分子的酸性

8、 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越_，R的正电性越_，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_，如HClO_HClO2_HClO3_HClO4。答案：一、1.头碰头 肩并肩 圆柱形 两侧 镜像 大 不容易 小 容易 2(1)气态基态 1 mol 正值 kJmol1 释放的能量 稳定(2)共价键 核间距 大 稳定 一半 小于(3)2 夹角 立体结构 3原子总数 价电子总数 二、1.O=C=O180 直线形 V形 约120 平面三角形 107 三角锥形 10928 正四面体形 2分子或离子的立体构型 价层电子对相互排斥 3能量 电子位置 相同

9、 相同 4.过渡金属的原子或离子 含有孤对电子的分子或离子 配位 配合物 Ag(NH3)2NH3N 三、1.重合 不重合 2.大 大 电负性很强 共价键电负性 AHB 分子内氢键 分子间氢键 共价键 范德华力 3极性 非极性 4.组成 原子排列 不能重叠 手性分子 5大 高 强 1共价键的特征(1)饱和性 因为每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共价键的形成过程中，一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数是一定的，所以共价键具有饱和性。考点一共价键(2)

10、方向性 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点，在形成共价键时，原子轨道重叠得越多，电子在两核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。2共价键的分类(1)极性键和非极性键极性键非极性键概念不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移同种元素原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移原子吸引电子能力不同相同共用电子对偏向吸引电子能力强的原子不偏向任何一方成键原子电性显电性电中性形成条件由不同种非金属元素(或某些金属与非金属元素)组成由同种非金属元素组成(2)键与键键键重叠方式原子轨道“头碰头”方式重叠成

11、键，重叠程度大原子轨道“肩并肩”方式(侧面)重叠成键轨道重叠图解特征绕轴转动不破坏键。有ss、sp、pp等类型轨道侧面不能转动，由p电子和p电子形成存在存在于一切共价键中，可以单独存在，也可跟键共同存在跟键同时存在，如碳碳双键、碳碳三键中有键、键键键存在存在于一切共价键中，可以单独存在，也可跟键共同存在跟键同时存在，如碳碳双键、碳碳三键中有键、键实例氢气、氯气、甲烷、卤化氢等分子中氧气、氮气、乙烯、乙炔等分子中强度有机化合物中键比键牢固，键易发生断裂。乙烯、乙炔等发生加成反应时其中的键断裂，键不变 3.键参数键能、键长、键角概念意义键能气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大，化

12、学键越强、越牢固，形成的分子越稳定键长形成共价键的两个原子之间的核间距键长越短，化学键越强，形成的分子越稳定键角 两个共价键之间的夹角键角决定分子空间构型 键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中：X原子半径：FClBrI HX键键长：HFHClHBrHClHBrHI HX分子稳定性：HFHClHBrHI 4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。例1下列说法中正确的是()A分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B元素周期表中的第A族(除H外)和第A族元素的原子

13、间可能形成共价键 C水分子可表示为HOH，分子中键角为180 DHO键键能为463 kJmol1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为2463 kJ 解析本题主要考查共价键的三个键参数，要理解它们的概念及相互关系，掌握它们对键强弱的影响。D项中HO键键能为463 kJmol1，指的是气态基态氢原子和氧原子形成1 molHO键时释放的最低能量，则拆开1 mol HO键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量也为463 kJ,18g H2O即1 mol H2O中含2 molHO键，断开时需吸收2463 kJ的能量形成气态氢原子和氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误

14、；Li的电负性为1.0，I的电负性为2.5，其差值为1.5AsH3PH3，因为NH3中含有氢键，AsH3相对分子质量大于PH3。SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。结构分别为正四面体形、三角锥形和V形。答案(1)原子晶体(2)NO2和N2O4(3)As2S5(4)NH3AsH3PH3NH3分子间存在氢键，所以沸点最高。相对分子质量AsH3大于PH3，分子间作用力AsH3大于PH3，故AsH3沸点高于PH3SiH4、正四面体，PH3、三角锥，H2S、V形 2用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A直线形；三角锥形 BV形；三角锥形 C直线形；平面三角形 D

15、V形；平面三角形变式训练 答案D 解析价层电子对互斥理论的基本要点是：分子中的价电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。关键是不可忽视孤对电子对成键电子的影响。在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构形。但中心原子S上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形结构。在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3应为平面三角形。1范德华力、氢键及共价键的比较考点三范德华力、氢键对物质性质的影响范德华力氢键共价键概念分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一电负性很强的原

16、子之间形成的作用力原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用分类分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键范德华力氢键共价键作用微粒分子或原子(稀有气体)氢原子、原子原子特征 无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比较共价键氢键范德华力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，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，随相对分子质量的增大，物质的熔、

17、沸点升高，如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强 2.分子的极性(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定：(2)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，若不等则为极性分子。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有氢键作用，且两者的羟基相近)，而戊

18、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，如同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，如酸性HClOHClO2HClO3HClO4。例3氧族元素的氢化物的沸点如下表：下列关于氧族元素氢化物的沸点高低的分析和推断中，正确的是()A氧族元素氢化物沸点高低与范德华力的大小无关 B范德华力一定随相对分子质量的增大而减小 C水分子间存在氢键这一特殊的分子间作

19、用力 D水分子间存在共价键，加热时较难断裂H2OH2SH2SeH2Te100 60.75 41.5 1.8 解析范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，它们都比化学键弱。范德华力的存在较为普遍。氢键是由电负性比较强的O、N、F等与H之间形成的一种介于范德华力与化学键之间的一种作用力，一些物质(如H2O、HF、NH3)，由于分子间存在氢键使得它们的熔、沸点高于同系列的氢化物。答案C 3(双选)下列叙述正确的是()A分子晶体中普遍存在范德华力 B所有分子晶体中都存在共价键 C范德华力通常比较弱，约比化学键能小12个数量级 D范德华力和化学键一样，主要影响物质的化学性质变式训练 答案AC 解析分子晶

20、体中普遍存在范德华力，范德华力比化学键能小12个数量级，主要影响物质的物理性质；化学键主要影响物质的化学性质；稀有气体中不存在共价键，但其晶体中却存在范德华力。1在HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4这一组分子中，对共价键形成方式分析正确的是()A都是键，没有键 B都是键，没有键 C既有键，又有键 D除CH4外，都是键 答案A 2下列说法中正确的是()A双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D在双键中，键的键能要小于键的键能 答案A 3下列分子中，中心原子是sp杂化的是()ABeCl2BH2O CCH4DB

21、F3 答案A 解析BeCl2直线形，Be原子发生sp杂化，BF3中B原子发生sp2杂化，平面三角形。H2O中的O和CH4中的C都发生sp3杂化。4下列分子中不存在键的是()AC2H2BC2H4 CCH4DC6H6 答案C 解析C2H2中一个键和2个键；C2H4中是一个键和一个键；C6H6中是大键。5下列说法中不正确的是()A键比键重叠程度大，形成的共价键强 B两个原子之间形成共价键时，最多有一个键 C气体单质中，一定有键，可能有键 DN2分子中有一个键，2个键 答案C 解析从原子轨道重叠程度看，键轨道重叠程度比键重叠程度小，故键稳定性低于键。在单质分子中存在键(如Cl2、H2)、键(N2中存在

22、键和键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。答案D 7元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置_ _。(2)在X和Y两种元素形成的化合物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_；该分子中中心原子以_杂化，是_分子，分子构型为_。写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_；该分子中中心原子以_杂化，是_分子，分子构型_。答案(1)X：第二周期第A族；Y：第三周期第A族(2)SO2sp2 极性 V形 SO

23、3sp2非极性 平面三角形 解析根据氢化物的化学式H2X且通常状况下为液体，X的质量分数为88.9%可推知，X的相对原子质量为16，则X为O，进而推出Y为S，其形成的两种化合物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极性。8四种常见元素的性质或结构信息如下表，试根据信息回答有关问题：元素性质结构信息A原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子B原子的M层有1对成对的p电子C原子核外电子排布为Ar3d104sx，有1、2两种常见化合价D有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂(1)写出B原子的电子排布式_。(2)A元素的氢化物的沸点比同族相邻元素氢化物沸点_(填“高

24、”或“低”)，其原因是_。(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点_(填“高”或“低”)，其原因是_。(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为_。简要描述该配合物中化学键的成键情况_。(5)“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“”表示氢原子，小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。则在以上分子中，中心原子采用sp3杂化形成化学键的是_(填写序号)；在的分子中有_个键和_个键。答案(1)1s22s22p63s23p4(2)高 因为A的氢化物分子间存在氢键(3)低 晶体类型不同(4)Cu(NH

25、3)4SO4 中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合(5)32 解析(1)元素B原子的M层1对成对的p电子，则M层的p轨道有4个电子，其电子排布式为：1s22s22p63s23p4。(2)A元素由其性质或结构信息可知是N元素，其氢化物的分子间存在氢键，故沸点比同主族相邻元素氢化物的高。(3)元素有两种常见氧化物，其中一种常用作冶金工业还原剂，则D是C元素，CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体，故CO2熔点低。(4)C元素是Cu，CuSO4与过量氨水可生成配合物：Cu(NH3)4SO4，中心原子与配位体之间是配位键，内界与外界之间是离子键。(5)是NH3，是CHCH，是CH4，是H2S或H2O，中心原子采用sp3杂化的是，在CHCH分子中有3个键和2个键。