高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) （知識存盤+名師助學(xué)+狀元筆記）第12章 物質(zhì)機構(gòu)與性質(zhì)（選修） 第二講 分子結(jié)構(gòu)與性課件.pptVIP

1 了解共價鍵的形成 能用鍵能 鍵長 鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì) 2 了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型 sp sp2 sp3 3 能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見的簡單分子或離子的立體構(gòu)型 4 了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別 5 了解氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響 能列舉含有氫鍵的物質(zhì) 第二講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 共價鍵類型的判斷及強弱比較 2 共價鍵 范德華力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 3 雜化軌道類型的判斷及利用價層電子對互斥理論和雜化軌道理論對分子 離子立體構(gòu)型的判斷和解釋 一 共價鍵1 共價鍵的本質(zhì)和特征共價鍵的本質(zhì)是在原子之間形成 電子云的 其特征是共價鍵具有和 共用電子對 重疊 飽和性 方向性 2 共價鍵的類型 極性 非極性 單 雙 三 頭碰頭 肩并肩 偏移 偏移 一對 兩對 三對 3 鍵參數(shù) 1 鍵能 原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量 鍵能越 化學(xué)鍵越穩(wěn)定 2 鍵長 形成共價鍵的兩個原子之間的 鍵長越 往往鍵能越 共價鍵越穩(wěn)定 3 鍵角 在原子數(shù)超過的分子中 兩個共價鍵之間的夾角 是描述的重要參數(shù) 氣態(tài)基態(tài) 大 核間距 短 大 2 分子立體結(jié)構(gòu) 怎樣判斷化學(xué)鍵的類型和數(shù)目 提示 1 只有兩原子的電負性相差不大時 才能形成共用電子對 形成共價鍵 當(dāng)兩原子的電負性相差很大 大于1 7 時 不會形成共用電子對 這時形成離子鍵 2 通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式 可以快速有效地判斷共價鍵的種類及數(shù)目 判斷成鍵方式時 需掌握 共價單鍵全為 鍵 雙鍵中有一個 鍵和一個 鍵 三鍵中有一個 鍵和兩個 鍵 二 分子的立體構(gòu)型與性質(zhì)1 雜化軌道理論 1 概念 在外界條件的影響下 原子內(nèi)部的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化 組合后形成的一組新的原子軌道 叫雜化原子軌道 簡稱雜化軌道 能量相近 2 雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型 2 3 4 180 120 109 28 直線形 becl2 bf3 平面三角形 四面體形 ch4 2 分子的極性 根據(jù)中心原子的最外層電子是否可以判斷分子的極性 提示分子中的中心原子的最外層電子若全部成鍵 此分子一般為非極性分子 分子中的中心原子的最外層電子若未全部成鍵 此分子一般為極性分子 如ch4 bf3 co2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵 它們都是非極性分子 而h2o nh3 nf3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵 它們都是極性分子 配位鍵 配位體 空軌道 直線形 平面三角形 5 結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 光學(xué) 列舉配合物在生產(chǎn)和實驗中的重要用途 提示 1 濕法冶金 2 分離和提純 3 合成具有特殊功能的分子 4 檢驗離子的特效試劑 5 作掩蔽劑 6 作有機沉淀劑 7 萃取分離 8 作催化劑 四 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)1 概念 物質(zhì)分子之間存在的相互作用力 稱為分子間作用力 2 分類 分子間作用力最常見的是和 3 強弱 范德華力氫鍵化學(xué)鍵 4 范德華力 范德華力主要影響物質(zhì)的熔點 沸點 硬度等物理性質(zhì) 范德華力越強 物質(zhì)的熔點 沸點越高 硬度越大 一般來說 相似的物質(zhì) 隨著的增加 范德華力逐漸 分子的極性越大 范德華力也越大 普遍 范德華力 氫鍵 組成和結(jié)構(gòu) 相對分子質(zhì)量 增大 5 氫鍵 1 形成 已經(jīng)與的原子形成共價鍵的 該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子 與另一個分子中的原子之間的作用力 稱為氫鍵 2 表示方法 a h b說明 a b為電負性很強的原子 一般為n o f三種元素的原子 a b可以相同 也可以不同 電負性很強 氫原子 電負性很強 3 特征具有一定的性和性 4 分類氫鍵包括氫鍵和氫鍵兩種 5 分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔 沸點 對電離和溶解度等產(chǎn)生影響 方向 飽和 分子內(nèi) 分子間 升高 6 相似相溶原理非極性溶質(zhì)一般能溶于 極性溶質(zhì)一般能溶于 如果存在氫鍵 則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大 溶解性 非極性溶劑 極性溶劑 越好 下列事實均與氫鍵的形成有關(guān) 試分析其中氫鍵的類型 1 冰的硬度比一般的分子晶體的大 2 甘油的粘度大 3 鄰硝基苯酚20 時在水中的溶解度是對硝基苯酚的0 39倍 4 鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的15 9倍 對羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0 44倍 5 氨氣極易溶于水 6 氟化氫的熔點高于氯化氫 提示 1 2 5 是分子間氫鍵 3 4 中鄰硝基苯酚 鄰羥基苯甲酸存在分子內(nèi)氫鍵 對硝基苯酚 對羥基苯甲酸存在分子間氫鍵 6 中氟化氫存在分子間氫鍵 氯化氫無氫鍵 三點說明 1 s軌道與s軌道重疊形成 鍵時 電子不是只在兩核間運動 而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大 2 因s軌道是球形的 故s軌道和s軌道形成 鍵時 無方向性 兩個s軌道只能形成 鍵 不能形成 鍵 3 兩個原子間可以只形成 鍵 但不能只形成 鍵 一個關(guān)系鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系 一個模型價層電子對互斥模型 1 價層電子對在空間上彼此相距最遠時 排斥力最小 體系的能量最低 2 孤電子對的排斥力較大 一個規(guī)律同種元素的含氧酸的強弱規(guī)律 其酸性具有如下規(guī)律 對于同一種元素的含氧酸來說 該元素的化合價越高 其含氧酸的酸性越強 一個公式運用價層電子對互斥模型可預(yù)測分子或離子的立體結(jié)構(gòu) 但要注意判斷其價層電子對數(shù) 對abm型分子或離子 其價層電子對數(shù)的判斷方法為 n 中心原子的價電子數(shù) 每個配位原子提供的價電子數(shù) m 2 三點提醒氫鍵應(yīng)用要注意 1 有氫鍵的分子間也有范德華力 但有范德華力的分子間不一定有氫鍵 2 一個氫原子只能形成一個氫鍵 這就是氫鍵的飽和性 3 分子內(nèi)氫鍵基本上不影響物質(zhì)的性質(zhì) 我的心得分子的極性與共價鍵的極性的關(guān)系 問題征解某些共價鍵的鍵長數(shù)據(jù)如下表 根據(jù)表中有關(guān)數(shù)據(jù) 你能推斷出影響共價鍵鍵長的因素主要有哪些 其影響的結(jié)果怎樣 提示原子半徑 原子間形成共用電子對數(shù)目 形成相同數(shù)目的共用電子對 原子半徑越小 共價鍵的鍵長越短 原子半徑相同 形成共用電子對數(shù)目越多 鍵長越短 必考點90雜化軌道的類型與常見分子的立體構(gòu)型一 判斷模型 二 判斷方法判斷分子的中心原子雜化軌道類型的方法 1 根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷 若雜化軌道在空間的分布為正四面體或三角錐形 則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化 若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形 則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化 若雜化軌道在空間的分布呈直線形 則分子的中心原子發(fā)生sp雜化 2 根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷若雜化軌道之間的夾角為109 28 則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化 若雜化軌道之間的夾角為120 則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化 若雜化軌道之間的夾角為180 則分子的中心原子發(fā)生sp雜化 3 記住常見的一些典型分子中中心原子的雜化方式 典例1 元素x和元素y屬于同一主族 負二價的元素x和氫的化合物在通常狀況下是一種液體 其中x的質(zhì)量分數(shù)為88 9 元素x和元素y可以形成兩種化合物 在這兩種化合物中 x的質(zhì)量分數(shù)分別為50 和60 1 確定x y兩種元素在周期表中的位置 2 在元素x和元素y兩種元素形成的化合物中 寫出x質(zhì)量分數(shù)為50 的化合物的化學(xué)式 該分子的中心原子以sp2雜化 是 分子 分子構(gòu)型為 3 寫出x的質(zhì)量分數(shù)為60 的化合物的化學(xué)式 該分子的中心原子以sp2雜化 是 分子 分子構(gòu)型為 4 由元素氫 x y三種元素形成的化合物常見的有兩種 其水溶液均呈酸性 試分別寫出其分子式 并比較酸性強弱 5 由氫元素與x元素形成的化合物中 含有非極性鍵的是 寫分子式 分子構(gòu)型為v形的是 寫分子式 答案 1 x 第二周期 a族 y 第三周期 a族 2 so2極性v形 3 so3非極性平面正三角形 4 h2so3h2so4h2so4 h2so3 5 h2o2h2o 判斷時需注意以下兩點 1 價層電子對互斥模型說明的是價層電子對的立體構(gòu)型 而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型 不包括孤電子對 當(dāng)中心原子無孤電子對時 兩者的構(gòu)型一致 當(dāng)中心原子有孤電子對時 兩者的構(gòu)型不一致 2 價層電子對互斥模型能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型 但不能解釋分子的成鍵情況 雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況 但不能預(yù)測分子的幾何構(gòu)型 兩者相結(jié)合 具有一定的互補性 可達到處理問題簡便 迅速 全面的效果 應(yīng)用1 按下列要求寫出第二周期非金屬元素組成的中性分子的化學(xué)式及中心原子的雜化方式 電子對立體構(gòu)型 平面正三角形分子 分子式 雜化方式是 電子對立體構(gòu)型 三角錐形分子 分子式 雜化方式是 電子對立體構(gòu)型 正四面體形分子 分子式 雜化方式是 電子對立體構(gòu)型 解析第二周期非金屬元素有b c n o f 在bf3中成鍵電子對有3對 孤電子對為0 所以電子對立體構(gòu)型為平面三角形 分子構(gòu)型也為平面正三角形 中心原子采取sp2雜化 在nf3中成鍵電子對有3對 孤電子對有1對 所以電子對立體構(gòu)型為四面體形 分子構(gòu)型為三角錐形 中心原子采取sp3雜化 在cf4中 成鍵電子對有4對 沒有孤電子對 所以電子對立體構(gòu)型為正四面體形 分子構(gòu)型也為正四面體形 中心原子采取sp3雜化 答案 bf3sp2平面正三角形 nf3sp3正四面體形 cf4sp3正四面體形 必考點91不同微粒間相互作用的比較1 三種化學(xué)鍵的比較 2 范德華力 氫鍵 共價鍵的比較 典例2 短周期的5種非金屬元素 其中a b c的特征電子排布可表示為 a asa b bsbbpb c csccp2c d與b同主族 e在c的下一周期 且是同周期元素中電負性最大的元素 回答下列問題 1 由a b c e四種元素中的兩種元素可形成多種分子 下列分子 bc2 ba4 a2c2 be4 其中屬于極性分子的是 填序號 回答下列問題 1 由a b c e四種元素中的兩種元素可形成多種分子 下列分子 bc2 ba4 a2c2 be4 其中屬于極性分子的是 填序號 2 c的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高 其原因是 3 b c兩元素都能和a元素組成兩種常見的溶劑 其分子式為 de4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的沸點從高到低的順序為 填化學(xué)式 2 c的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高 其原因是 3 b c兩元素都能和a元素組成兩種常見的溶劑 其分子式為 de4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的沸點從高到低的順序為 填化學(xué)式 5 a c e三種元素可形成多種含氧酸 如aec aec2 aec3 aec4等 以上列舉的四種酸其酸性由強到弱的順序為 填化學(xué)式 解析由五種元素為短周期非金屬元素 以及s軌道最多可容納2個電子可得 a 1 b c 2 即a為h元素 b為c元素 c為o元素 由d與b同主族 且為非金屬元素得d為si元素 由e在c的下一周期且e為同周期電負性最大的元素可知e為cl元素 1 分別為co2 ch4 h2o2 ccl4 其中h2o2為極性分子 其他為非極性分子 2 c的氫化物為h2o h2o分子間可形成氫鍵是其沸點較高的主要原因 3 b a兩元素組成苯 c a兩元素組成水 兩者都為常見的溶劑 sicl4為非極性分子 易溶于非極性溶劑苯中 4 ba4 be4 de4分別為ch4 ccl4 sicl4 三者組成和結(jié)構(gòu)相似 相對分子質(zhì)量逐漸增大 分子間作用力逐漸增強 故它們的沸點順序為sicl4 ccl4 ch4 5 這四種酸分別為hclo hclo2 hclo3 hclo4 含氧酸的通式可寫為 ho mron m 1 n 0 n值越大 酸性越強 故其酸性由強到弱的順序為hclo4 hclo3 hclo2 hclo 答案 1 2 h2o分子間可形成氫鍵 3 c6h6h2o大于 4 sicl4 ccl4 ch4 5 hclo4 hclo3 hclo2 hclo 1 在對物質(zhì)性質(zhì)進行解釋時 是用化學(xué)鍵知識解釋 還是用范德華力或氫鍵的知識解釋 要根據(jù)物質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)決定 2 范德華力越大 熔 沸點越高 組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì) 相對分子質(zhì)量越大 范德華力越大 同分異構(gòu)體中 支鏈越多 范德華力越小 相對分子質(zhì)量相近的分子 極性越大 范德華力越大 應(yīng)用2 已知n p同屬于元素周期表的第 a族元素 n在第二周期 p在第三周期 nh3分子呈三角錐形 n原子位于錐頂 3個h原子位于錐底 n h鍵間的夾角是107 3 1 ph3分子與nh3分子的構(gòu)型關(guān)系是 填 相同 相似 或 不相似 p h鍵 極性 填 有 或 無 ph3分子 極性 填 有 或 無 2 nh3比ph3熱穩(wěn)定性更強的原因是 3 nh3與ph3在常溫 常壓下都是氣體 但nh3比ph3易液化 其主要原因是 a 鍵的極性n h比p h強b 分子的極性nh3比ph3強c 相對分子質(zhì)量ph3比nh3大d nh3分子之間存在特殊的分子間作用力 解析 1 n原子與p原子結(jié)構(gòu)相似 nh3分子與ph3分子的結(jié)構(gòu)也相似 p h鍵為不同元素原子之間形成的共價鍵 為極性鍵 2 n h鍵比p h鍵的鍵長短 鍵能大 所以nh3比ph3穩(wěn)定 3 nh3比ph3易液化的主要原因是nh3分子間存在氫鍵 答案 1 相似有有 2 n h鍵比p h鍵的鍵長短 鍵能大 更穩(wěn)定 3 d hold住考向名師揭秘分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查集中在共價鍵的類型特征 雜化軌道和分子類型及微粒之間作用力的判斷和比較等 題型以填空題為主 常作為綜合應(yīng)用的一個方面進行考查 比如分子立體構(gòu)型和極性 分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)的比較等 2014年將仍會持續(xù)考查 應(yīng)重點理解雜化軌道和分子構(gòu)型的關(guān)系 1 2012 江蘇 21a 一項科學(xué)研究成果表明 銅錳氧化物 cumn2o4 能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛 hcho 1 向一定物質(zhì)的量濃度的cu no3 2和mn no3 2溶液中加入na2co3溶液 所得沉淀經(jīng)高溫灼燒 可制得cumn2o4 mn2 基態(tài)的電子排布式可表示為 2 在銅錳氧化物的催化下 co被氧化為co2 hcho被氧化為co2和h2o 根據(jù)等電子體原理 co分子的結(jié)構(gòu)式為 h2o分子中o原子軌道的雜化類型為 1molco2中含有的 鍵數(shù)目為 3 向cuso4溶液中加入過量naoh溶液可生成 cu oh 4 2 不考慮空間構(gòu)型 cu oh 4 2 的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為 答案 1 1s22s22p63s23p63d5 或 ar 3d5 平面三角形 2 c o sp3 2 6 02 1023個 或2na 3 2 2012 山東理綜 32節(jié)選 金屬鎳在電池 合金 催化劑等方面應(yīng)用廣泛 1 下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是 a 金屬鍵具有方向性與飽和性b 金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用c 金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子d 金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放出可見光 2 過渡金屬配合物ni co n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18 則n co與n2結(jié)構(gòu)相似 co分子內(nèi) 鍵與 鍵個數(shù)之比為 3 甲醛 h2c o 在ni催化作用下加氫可得甲醇 ch3oh 甲醇分子內(nèi)c原子的雜化方式為 甲醇分子內(nèi)的o c h鍵角 填 大于 等于 或 小于 甲醛分子內(nèi)的o c h鍵角 解析 1 金屬鍵沒有方向性和飽和性 a錯 金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用 b對 金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下自由電子發(fā)生定向移動 c錯 金屬具有光澤是因為自由電子能夠吸收并放出可見光 d錯 2 中心原子ni的價電子數(shù)為10 配體co中1個o提供2個電子 故n 4 co中c和o間為三鍵 含有1個 鍵 2個 鍵 3 甲醇分子內(nèi)c為sp3雜化 而甲醛分子內(nèi)c為sp2雜化 故甲醇分子內(nèi)o c h鍵角比甲醛分子內(nèi)o c h鍵角小 答案 1 b 2 41 2 3 sp3小于 3 2011 新課標(biāo)全國卷 37 3 4 1 在bf3分子中 f b f的鍵角是 b原子的雜化軌道類型為 bf3和過量naf作用可生成nabf4 bf的立體構(gòu)型為 2 在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中 層內(nèi)b原子與n原子之間的化學(xué)鍵為 層間作用力為 答案 1 120 sp2正四面體形 2 共價鍵 或極性共價鍵 分子間作用力 1 2012 新課標(biāo) 37節(jié)選 a族的氧 硫 硒 se 碲 te 等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài) 含 a族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途 請回答下列問題 1 s單質(zhì)的常見形式為s8 其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示 s原子采用的軌道雜化方式是 h2seo3和h2seo4第一步電離程度大于第二步電離的原因 h2seo4比h2seo3酸性強的原因 3 所給兩種酸均為二元酸 當(dāng)?shù)谝徊诫婋x出h 后 由于生成的陰離子對正電荷有吸引作用 因此較難再電離出h h2seo3中se為 4價 而h2seo4中se為 6價 se的正電性更高 導(dǎo)致se o h中o原子的電子向se原子偏移 因而在水分子的作用下 也就越