2020年高考化学一轮复习课件:模块5 第十一单元 第2节 分子结构与性质 .ppt
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1、第2节,分子结构与性质,考纲点击:1.了解共价键的形成、极性、类型(键和键)。 了解配位键的含义。2.能用键能、键长、键角等说明简单分子 的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、 sp2、sp3)。4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简 单分子或者离子的空间结构。5.了解范德华力的含义及对物质 性质的影响。6.了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并 能解释氢键对物质性质的影响。,回归教材,一、共价键,共用电子对,方向,饱和,1.本质:两原子之间形成_。 2.特征:具有_性和_性。,3.共价键类型,大,非极性键,双,特别提醒,只有两原子的电负性相差不大时,才能通过
2、共用电子对 形成共价键,当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时,不会形 成共用电子对,这时形成离子键。,同种元素原子间形成的共价键为非极性键,不同种元素,原子间形成的共价键为极性键。,4.键参数,键能,1 mol 化学键,键长,(1)定义,(2)键参数对分子性质的影响,核间距,键角,键能越_,键长越_,化学键越牢固,分子越稳,定。,大,短,5.等电子原理,特别提醒,常见的等电子体,原子总数,价电子总数,相似,_相同、_相同的分子(即等电子体)具有 相似的化学键特征,它们的许多性质_,如 CO 和_。,N2,二、分子的立体构型 1.价层电子对互斥理论 (1)理论要点,价层电子对在空间上彼此相距
3、最远时,排斥力最小,体,系的能量最低。,孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,,键角越小。,(2)判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法,其中:a 是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴 离子要加上电荷数),x 是与中心原子结合的原子数,b 是与中 心原子结合的原子最多能接受的电子数,氢为 1,其他原子等 于“8该原子的价电子数”。,(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系,直线,平面三角,V,正四面体,三角锥,V,特别提醒价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立 体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不 包括孤电子对。,(1)当中心原子无孤电子对时,两者
4、的构型一致。 (2)当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。 2.杂化轨道理论,(1)当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,混杂时保 持轨道总数不变,得到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,HCCH,1个s 轨道,2个p 轨道,120,平面,BF3,HCHO,1个s 轨道,3个p 轨道,面体,三角,CH4,CCl4,正四,(2)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型,杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有: 杂化轨道数中心原子的孤电子对数中心原子的键个数。,sp,sp2,sp2,(3)中心原子杂化
5、类型和分子构型的相互判断,V,平面三角,三角锥,3.配位键和配合物 (1)配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的,_。,共价键,提供,接受,(2)配位键的表示方法 如 : AB , A 表 示 _ 孤电子对的原子 , B表示 _共用电子对的原子。 (3)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Cu(NH3)4SO4: 形成条件,中心原子,配位原子,配体,配位数,三、分子间作用力与分子的性质 1.分子间作用力,(1)概念,普遍,范德华力,氢键,物质分子之间_存在的相互作用力,称为分子间作 用力。 (2)分类 分子间
6、作用力最常见的是_和_。 (3)强弱 范德华力_氢键_化学键(填“”)。,(4)范德华力,组成和结构,相对分子质量,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_。,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。,电负性很大,电负性很大,方向,饱和,分子内,分子间,升高,表示方法:AHB。 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
7、熔、 沸点_,对电离和溶解度等产生影响。,2.分子的性质,重合,不重合,非极性键或极性键,(1)分子的极性,非极性键或极性键,对称,不对称,(2)分子的溶解性,非极性,极性溶剂,增大,“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_。,向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强。如酸,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、乙醇和水可以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解 度明显减小。,(3)无机含氧酸分子的酸性,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
8、,R 的正电性越高,使 ROH 中 O 的电子,性:HClOHClO2HClO3HClO4。,基础测评,1.下列物质的分子中既有键,又有键的是(,)。,HCl,H2O O2,H2O2,C2H4,C2H2,B. D.,A. C. 答案:D,)。,2.下列粒子属于等电子体的是( B.NO 和 O2 C.NO2 和 O3 D.HCl 和 H2O 答案:A,3.氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已 知其阴离子构型为平面三角形,则其阳离子的构型和阳离子中,氮的杂化方式为(,)。,A.直线形,sp 杂化,B.V 形,sp2 杂化,C.三角锥形,sp3 杂化,D.平面三角形,sp2 杂化,4.下
9、列事实与氢键有关的是(,)。,A.水加热到很高的温度都难以分解 B.水结成冰体积膨胀,密度变小 C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4 熔点随着相对分子质量的增加 而升高 D.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱,解析:氢键是一种特殊的分子间作用力,非化学键,只影 响物质的物理性质,不影响化学性质。水的分解破坏的是化学 键,不是氢键,A 错误;氢键具有方向性,氢键的存在迫使四 面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的 4 个相邻水分子相 互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留 有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,密度减小,B 正确;CH4、SiH4、GeH4、S
10、nH4 都是分子晶体,故相对分子质 量越大,溶沸点越高,与氢键无关,C 错误;HF、HCl、HBr、 HI 的热稳定性与 F、Cl、Br、I 的非金属性有关,非金属性越强, 其氢化物越稳定,与氢键无关,D 错误。,答案:B,5.已知 H 和 O 可以形成 H2O 和 H2O2 两种化合物,试根据,有关信息完成下列问题:,(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。 1 mol 冰中有_ mol 氢键。,用球棍模型表示的水分子结构是_。,(2)已知 H2O2 分子的结构如图所示:H2O2 分子不是直线形, 两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,两个氧原子在书脊位 置上,书页夹角为9352,而两个 OH
11、 键与 OO 键的夹角 均为 9652。,试回答:,H2O2 分子的电子式是_,结构式是,_。,H2O2 分子是含有_ 键和_键的_(填,“极性”或“非极性”)分子。,H2O2 难溶于 CS2,简要说明理由:_ _。 含 17 g H2O2 的双氧水完全分解可得到标准状况下气体,的体积为_ L。,0.5mol,根据2H2O2=2H2OO2,0.5 mol H2O分解可得,解析:(1)在冰中,每个水分子与周围的 4 个水分子形成 4 个氢键,按“均摊法”计算,相当于每个水分子有 2 个氢键; 水分子为 V 形结构。(2)由 H2O2 的空间构型图可知,H2O2 是极 性分子,分子内既有极性键,又
12、有非极性键,而 CS2 为非极性 分子,根据“相似相溶”规律,H2O2 难溶于 CS2。17 g H2O2 为,MnO2,到标准状况下 5.6 L 氧气。,答案:(1)2,B,(2),HOOH,极性,非极性,极性,因 H2O2 为极性分子,而 CS2 为非极性溶剂,根据“相似相溶” 规律,H2O2 难溶于 CS2 5.6,考点一 考向1,共价键 共价键类型的判断,典例1(2015 年安徽卷)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电 解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法,正确的是(,)。,A.分子式为 C3H2O3 B.分子中含 6 个键 C.分子中只有极性键 D.8.6 g 该物质完全
13、燃烧得到 6.72 L CO2,解析:A 项,由图示可知,该物质的分子式为C3H2O3,正 确;B 项,分子中碳碳双键和碳氧双键中各有 1 个键,碳氧单 键全部是键(4个),碳氢键也是键(2个),共有8 个键,错误; C 项,分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极 性键,错误;D 项,8.6 g 该物质的物质的量为 0.1 mol,完全燃 烧后得到 0.3 mol CO2,只有在标准状况下 0.3 mol CO2 的体积 才是 6.72 L,错误。,答案:A,方法技巧,判断共价键类型的方法,1.键与键的判断 (1)由轨道重叠方式判断 “头碰头”重叠为键,“肩并肩”重叠为键。 (2)由
14、物质的结构式判断 通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数 目。共价单键全为键,双键中有一个键和一个键,三键 中有一个键和两个键。,(3)由成键轨道类型判断,s 轨道形成的共价键全部是键;杂化轨道形成的共价键全,部为键。,2.极性键与非极性键的判断,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。,考向2,键参数的判断与应用,典例2(2018年山东烟台月考)结合事实判断 CO 和 N2 相 对更活泼的是_,试用下表中的键能数据解释其相对更 活泼的原因:_。,解析:由断开CO分子 的第 一 个 化 学 键 所 需 要 的 能 量
15、(1071.9798.9273.0 kJmol1)比断开 N2 分子的第一个化学键 所需要的能量(941.7418.4523.3 kJmol1)小,可知 CO 相对 更活泼。,答案:CO,断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量,(273.0 kJmol1)比断开 N2 分子的第一个化学键所需要的能量 (523.3 kJmol1)小,方法技巧,分子的空间构型与键参数,键长、键能决定了共价键的强度。键长、键角决定了分子 的空间构型。一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等 数据,就可确定该分子的空间几何构型。,考向3,配位键、配合物理论,典例3向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水,先生成难溶物,
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