高中化学选修3之知识讲解_《分子结构与性质》全章复习与巩固_提高.docx
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1、电解原理的应用【学习目标】1、了解物质中存在的作用及强弱判断;2、学会用价键理论预测和判断分子的空间构型;3、掌握配合物的结构和组成判断;4、理解分子性质的预测和判断方法。【知识网络】【要点梳理】要点一、共价键与分子间作用力的本质及对物质性质的影响1、共价键的类型和成键方式【注意】ss键没有方向性。通常情况下键比键稳定,但N2分子中键比键稳定。2、共价键与分子间作用力的比较。【注意】氢键不是化学键(原因:氢键是分子间一种较弱的作用力)共价键影响结构特殊的物质(如原子晶体,后面将学到)的物理性质。化学键和分子间作用力都是电性作用。要点二、分子空间构型的判断杂化轨道理论、价层电子对互斥理论预测分子
2、的空间构型价层电子对互斥理论价层电子对数234成键电子对数23243孤电子对数00101电子对空间构型直线型三角形四面体形分子类型AB2AB3AB2AB4AB3分子空间构型直线形平面直角形V形正四面体形三角锥形实例BeCl2、CO2、CS2BF3、SO3、BCl3SnBr2CH4、CCl4、NH4+NH3、PCl3、PH322AB2V形H2O、H2S杂杂化类型杂化轨道杂化轨道间夹角分子空间构型实例化数目类型轨道理论spsp2sp323418012010928AB2AB3AB2AB4直线形平面三角形V形正四面体形BeCl2、CO2、CS2HCHOSO2CH4、CCl4AB3AB2三角锥形V形NH
3、3、H3O+H2O【注意】当中心原子上没有孤电子对时,杂化轨道理论和价层电子对互斥理论对分子空间构型的预测结论一致。要点三、分子的性质1、分子类型与分子极性、空间构型、共价键类型的关系分子类型AA2ABAB2A2BAB3AB3AB4空间构型直线(对称)形直线(非对称)形直线(对称)形V(不对称)形正三角(对称)形三角锥(不对称)形正四面体(对称)形键角18018012012010928键的极性非极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键分子极性非极性分子非极性分子极性分子非极性分子极性分子非极性分子极性分子非极性分子常见物质He、Ne、Ar等H2、O2、N2等HX、CO、NO等CO2、BeCl
4、2等H2O、H2S等BF3、SO3等NH3、PCl4等CH4、CCl4等【注意】由成键原子的类型判断键的极性,由分子空间构型的对称性判断分子的极性。极性分子中一定有极性键,可能有非极性键(H2O2);非极性分子中不一定有非极性键(CH4);只含非极性键的分子一定是非极性分子。“相似相溶规律”:具有相同极性或结构相似的溶质和溶剂,溶质在溶剂中的溶解性较大。2、手性碳原子、手性异构体与手性分子手性碳原子:连接四个不同原子或基团的碳原子,称为手性碳原子,常用*C表示。如。手性异构体: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互为镜像,却在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。
5、手性分子:含有手性异构体的分子叫做手性分子。3、无机含氧酸分子的酸性对于同一种元素的不同含氧酸,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。例如:酸性HClOHClO2HClO3HClO4,H2SO3H2SO4等。将含氧酸的化学式写成(HO)mROn的形式,则n越大,含氧酸的酸性越强。要点四、配合物理论要点五、分子中的原子的价层电子(主族元素)是否达到8e结构的判断分子中的原子的价层电子(主族元素)是否达到8e结构的判断的要点:1、H原子为2e的结构。2、由电子式判断(一目了然)。3、由分子中各元素的化合价与各原子的价电子数判断:分子中原子的价层电子数=化合价+价电子数【典型例题】类型一、共价键类
6、型的判断例1、1molCO2中含有的键数目为_。【思路点拨】键数目键数目1个单键101个双键111个三键12【答案】26.021023个(或2mo1)11【解析】个CO2分子内含有2个碳氧双键,个双键中含有1个键和1个键,则1molCO2中含有2mol键。【总结升华】关于共价键的判断,首先要分析成键两原子电负性。当成键两原子电负性较大时,开成的键为离子键;当成键两种非金属原子电负性相同时,成键为非极性共价键;只有两原子电负性差别不大时才会形成极性共价键。举一反三:【变式1】关于化合物,下列叙述正确的有_。A分子间可形成氢键B分子中既有极性键又有非极性键C分子中有7个键和1个键D该分子在水中的溶
7、解度大于2丁烯【答案】BD【解析】该分子间不能形成氢键;该分子中有9个键和3个键,C项错误;该分子中含有醛基,其中的氧原子与H2O中的氢原子间可形成氢键,所以其溶解度大于2丁烯。类型二、判断分子或离子的空间构型和中心原子的杂化轨道类型例2、(1)H2Se的酸性比H2S_(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为_,SO32离子的立体构型为_。(2)NO3的空间构型是_(用文字描述)。(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,BF4的立体构型为_。【思路点拨】【答案】(1)强平面三角形三角锥形(2)平面三角形(3)120sp
8、2正四面体【解析】(1)SeO3中Se上的价层电子对数=12(632)+3=3(键电子对数为3,孤电子对数为0),SO32中S上的价层电子对数=12(6+232)+3=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(2)NO3中N原子上的价层电子对数=(5+132)+3=3,与NO3中键电子对数相等,说明NO3中N判断出SeO3、SO32的立体构型分别为平面三角形和三角锥形。12原子上无孤电子对,因此NO3的空间构型为平面三角形。(3)依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=12(331)=0,所以BF3分子为平面正三角形结构,FBF的键角是120,B原子的杂化轨道类
9、型为sp2杂化;在BF4中心原子上的孤电子对数=(3+11241)=0,所以BF4的立体构型为正四面体。【总结升华】判断分子的立体结构,经常用到价层电子对互斥理论以及杂化轨道理论。在本题中,需要准确求算出分子或离子中的中心原子价层电子数,这是解答这一类题目的关键。然后再根据几个模型就能以解答微粒的构型。例3、石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其。平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)(1)图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为_。)(2)图乙中,1号C的杂化方式是_,该C与相邻C形成的键角_(填“”或“”图甲中l号C与相邻C形成的键角。(
10、3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_,该材料的化学式为_。(该问涉及知识点将在第三章第一节学习)【答案】(1)3(2)sp3(3)O、H(4)12M3C60【解析】(1)由题图甲中l号C原子采取sp2杂化,形成平面正六边形结构可知,1号C与相邻C形成3个键。(2)题图乙中1号C原子除结合原来的三个C原子外,还与一个O形成共价键,故以sp3方式杂化,其键角小于sp2杂化时的120。(3)
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