優(yōu)化探究高考化學總復習 第二章 分子結構與性質課件（選修3）

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1、第二章分子結構與性質第二章分子結構與性質 考綱要求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。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型。4.了解化學鍵和分子間作用力的區(qū)別。5.了解氫鍵的存在對物質性質的影響，能列舉含有氫鍵的物質。 1共價鍵 (1)本質：在原子之間形成共用電子對。 (2)特征：具有飽和性和方向性?？键c一共價鍵考點一共價鍵 (3)分類： (4)鍵參數： 鍵參數對分子性質的影響： 鍵參數與分子穩(wěn)定性的關系： 鍵能越 ，鍵長越 ，分子越穩(wěn)定。大大短短 2配位鍵

2、 (1)配位鍵： 由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的_。 (2)配位鍵的表示方法： 如：AB：A表示 孤電子對的原子，B表示 共用電子對的原子。共價鍵共價鍵提供提供接受接受 (3)配位化合物： 定義：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物。 組成： 形成條件： 1判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“” (1)共價鍵的成鍵原子只能是非金屬原子() (2)在任何情況下，都是鍵比鍵強度大() (3)在所有分子中都存在化學鍵() (4)H2分子中的共價鍵不具有方向性() (5)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關() (6)鍵比鍵的電子云重疊程度大，形成的

3、共價鍵強() (7)ss 鍵與sp 鍵的電子云形狀對稱性相同() (8)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍() (9)鍵能單獨形成，而鍵一定不能單獨形成() (10)鍵可以繞鍵軸旋轉，鍵一定不能繞鍵軸旋轉() 2根據價鍵理論分析氮氣分子中的成鍵情況。 3用結構式標出銀氨絡離子、四氨合銅離子中的配位鍵。 4試根據下表回答問題： 某些共價鍵的鍵長數據見下表： 根據表中有關數據，你能推斷出影響共價鍵鍵長的因素主要有哪些？其影響的結果怎樣？ 提示 1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) 2氮原子各自用三個p軌道分別跟另一個氮原子形成一個鍵和兩個鍵。 4原子半徑、原子間形成的共

4、用電子對數目。形成相同數目的共用電子對，原子半徑越小，共價鍵的鍵長越短；原子半徑相同，形成共用電子對數目越多，鍵長越短。 1在下列物質中：HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、C2H4。 (1)只存在非極性鍵的分子是_；既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是_；只存在極性鍵的分子是_。 (2)只存在單鍵的分子是_，存在三鍵的分子是_，只存在雙鍵的分子是_，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是_。 (3)只存在鍵的分子是_，既存在鍵又存在鍵的分子是_。 (4)不存在化學鍵的是_。共價鍵類別的判斷共價鍵類別的判斷 (5)既存在離子鍵又存在極性鍵的是_；既存在離子鍵又存

5、在非極性鍵的是_。 答案：(1) (2) (3) (4)(5) 2NH3分子的空間構型是三角錐形，而不是正三角形的平面結構，解釋該事實的充分理由是() ANH3分子是極性分子 B分子內3個NH鍵的鍵長相等，鍵角相等 CNH3分子內3個NH鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于107 DNH3分子內3個NH鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于120 答案：C鍵參數的應用鍵參數的應用 3下列說法中正確的是() A分子的鍵長越長，鍵能越高，分子越穩(wěn)定 B元素周期表中的A族(除H外)和A族元素的原子間不能形成共價鍵 C水分子可表示為HOH，分子的鍵角為180 DHO鍵鍵能為462.8 kJmol1，即18克H2O分解成

6、H2和O2時，消耗能量為2462.8 kJ 答案：B 4結合事實判斷CO和N2相對更活潑的是_，試用下表中的鍵能數據解釋其相對更活潑的原因：_。 解析：由斷開CO分子的第一個化學鍵所需要的能量1 071.9798.9273.0(kJmol1)比斷開N2分子的第一個化學鍵所需要的能量941.7418.4523.3(kJmol1)小，可知CO相對更活潑。 答案：CO斷開CO分子的第一個化學鍵所需要的能量(273.0 kJmol1)比斷開N2分子的第一個化學鍵所需要的能量(523.3 kJmol1)小 5下列粒子中存在配位鍵的是() H3OB(OH)4CH3COONH3CH4 AB C D 答案：A

7、配位鍵配位鍵 6配位化學創(chuàng)始人維爾納發(fā)現，取CoCl36NH3(黃色)、CoCl35NH3(紫紅色)、CoCl34NH3(綠色)和CoCl34NH3(紫色)四種化合物各1 mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產生氯化銀，沉淀的量分別為3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。 (1)請根據實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。 CoCl36NH3_， CoCl35NH3_， CoCl34NH3(綠色和紫色)：_。 (2)后兩種物質組成相同而顏色不同的原因是_。 (3)上述配合物中，中心離子的配位數都是_。 解析：由題意知，四種絡合物中的自由Cl分別為3、2、1、1，則它們的化學

8、式分別為Co(NH3)6Cl3、Co(NH3)5ClCl2、Co(NH3)4Cl2Cl。最后兩種應互為同分異構體。 答案：(1)Co(NH3)6Cl3Co(NH3)5ClCl2 Co(NH3)4Cl2Cl (2)它們互為同分異構體(3)6 1價層電子對互斥理論 (1)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型的關鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數。 其中：a是中心原子的價電子數(陽離子要減去電荷數、陰離子要加上電荷數)，b是1個與中心原子結合的原子提供的價電子數，x是與中心原子結合的原子數?？键c二分子的立體結構考點二分子的立體結構 (2)價層電子對互斥理論與分子構型： 2.用雜化軌道理論推測

9、分子的立體構型3.等電子原理等電子原理相同，相同， 相同的分子具有相似的化學鍵特相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質相近，如征，它們的許多性質相近，如CO和和 。原子總數原子總數價電子總數價電子總數N2 填表，VSEPR模型和分子(離子)立體模型的確定： 提示 (從左到右，從上到下)314四面體形直線形sp3022直線形直線形sp直線形sp224四面體形V形sp3123平面三角形V形sp2033平面三角形平面三角形sp2033平面三角形平面三角形sp2033平面三角形平面三角形sp2134四面體形三角錐形sp3134四面體形三角錐形sp3134四面體形三角錐形sp3044正四面體形正

10、四面體形sp3044正四面體形正四面體形sp3平面形sp2平面六邊形sp2sp3，sp2 1在乙烯分子中有5個鍵和1個鍵，它們分別是() Asp2雜化軌道形成鍵，未雜化的2p軌道形成鍵 Bsp2雜化軌道形成鍵，未雜化的2p軌道形成鍵 CCH之間是sp2雜化軌道形成鍵，CC之間是未雜化的2p軌道形成鍵 DCC之間是sp2雜化軌道形成鍵，CH之間是未雜化的2p軌道形成鍵對雜化軌道理論的考查對雜化軌道理論的考查 解析：在乙烯分子中，每個碳原子的2s軌道與2個2p軌道雜化形成3個sp2雜化軌道，其中2個sp2雜化軌道分別與2個氫原子的1s軌道形成CH 鍵，另外1個sp2雜化軌道與另一個碳原子的sp2雜

11、化軌道形成CC 鍵；2個碳原子中未參與雜化的2p軌道形成1個鍵。 答案：A 2在硼酸B(OH)3分子中，B原子與3個羥基相連，其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B原子雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是() Asp，范德華力Bsp2，范德華力 Csp2，氫鍵 Dsp3，氫鍵 解析：由石墨的晶體結構知C原子為sp2雜化，故B原子也為sp2雜化，但由于B(OH)3中B原子與3個羥基相連，羥基間能形成氫鍵，故同層分子間的主要作用力為氫鍵。 答案：C 中心原子雜化方式的判斷 雜化軌道數中心原子孤電子對數(未參與成鍵)中心原子形成的鍵個數。 (1)中心原子形成鍵個數的判斷方法： 因為兩原子

12、之間只能形成一個鍵，所以中心原子形成的鍵個數中心原子結合的原子數。 答案：D中心原子雜化類型和分子構型間的相互推斷中心原子雜化類型和分子構型間的相互推斷 中心原子雜化類型和分子構型的相互推斷用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型 解析：SbCl3中Sb與3個Cl原子形成3個鍵，Sb最外層有5個電子還余2個電子形成一對孤對電子，為sp3雜化，三角錐形；從Sb、Ga的最外層電子數分別為5、3的角度分析。 答案：(1)N2CON2OCO2 (2)SO2O3等電子原理的應用等電子原理的應用 1分子間作用力 (1)概念： 物質分子之間 存在的相互作用力，稱為分子間作

13、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 化學鍵?？键c三分子間作用力與分子的性質考點三分子間作用力與分子的性質普遍普遍范德瓦爾斯力范德瓦爾斯力氫鍵氫鍵 (4)范德華力： 范德華力主要影響物質的熔點、沸點、硬度等物理性質。范德華力越強，物質的熔點、沸點越高，硬度越大。一般來說，_相似的物質，隨著 的增加，范德華力逐漸 。組成和結構組成和結構相對分子質量相對分子質量增大增大 (5)氫鍵： 形成： 已經與 的原子形成共價鍵的 (該氫原子幾乎為裸露的質子)與另一個分子中 的原子之間的作用力，稱為氫鍵。 表示方法：AHB 特征：具有一定的性和 性。 分類：氫鍵包

14、括氫鍵和氫鍵兩種。 分子間氫鍵對物質性質的影響： 主要表現為使物質的熔、沸點 ，對電離和溶解度等產生影響。電負性很強電負性很強氫原子氫原子電負性很強電負性很強方向方向飽和飽和分子內分子內分子間分子間升高升高 2分子的性質 (1)分子的極性：(2)分子的溶解性：分子的溶解性：“相似相溶相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質一般能溶于的規(guī)律：非極性溶質一般能溶于 溶劑，極溶劑，極性溶質一般能溶于性溶質一般能溶于。若溶劑和溶質分子之間可以形成氫。若溶劑和溶質分子之間可以形成氫鍵，則溶質的溶解度鍵，則溶質的溶解度 。隨著溶質分子中憎水基的增大，溶質在水中的溶解度減小。如隨著溶質分子中憎水基的增大，溶質在水中的溶

15、解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。非極性非極性極性溶劑極性溶劑增大增大 (3)分子的手性： 手性異構：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為 ，在三維空間里的現象。 手性分子：具有 的分子。 手性碳原子：在有機物分子中，連有 的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如鏡像鏡像不能重疊不能重疊手性異構體手性異構體四個不同基團或原子四個不同基團或原子 (4)無機含氧酸分子的酸性： 無機含氧酸的通式可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性越高，使ROH中O

16、的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H，酸性越強，如酸性：HClOHClO2HClO3HNO2，H2SO4H2SO3，HClO4HClO3；又由于最高價含氧酸中，HClO4酸性最強，故HClO4酸性最強。 答案：D無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸分子的酸性 8判斷含氧酸酸性強弱的一條經驗規(guī)律是含氧酸分子結構中含非羥基氧原子數越多，該含氧酸的酸性越強，如下表所示： 含氧酸酸性強弱與非羥基氧原子數的關系 (1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似，但它們的酸性差別很大，H3PO3是中強酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結構簡式分別為 _，_。 (2)H3PO3和H

17、3AsO3與過量的NaOH溶液反應的化學方程式分別是： _， _。 解析：(1)已知H3PO3為中強酸，H3AsO3為弱酸，依據題給信息可知H3PO3中含1個非羥基氧原子，H3AsO3中不含非羥基氧原子。(2)與過量NaOH溶液反應的化學方程式的書寫，需得知H3PO3和H3AsO3分別為幾元酸，從題給信息可知，含氧酸分子結構中含幾個羥基氫，則該酸為幾元酸。故H3PO3為二元酸，H3AsO3為三元酸。 (2)同一種元素的含氧酸酸性規(guī)律及原因： H2SO4與HNO3是強酸，其OH上的H原子能夠完全電離成為H。而同樣是含氧酸的H2SO3和HNO2卻是弱酸。即酸性強弱有H2SO3H2SO4，HNO2H

18、NO3。其他的有變價的非金屬元素所形成的含氧酸也有類似的情況。如酸性強弱HClOHClO2HClO3HClO4。不難得出：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。 如果把含氧酸的通式寫成(HO)mROn的形式，成酸的元素R相同時，則n值越大，R的正電性越高，就會使ROH中的O原子的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H，因此酸性也就越強。如H2SO3可寫成(HO)2SO，n1；H2SO4可寫成(HO)2SO2，n2，所以H2SO4的酸性強于H2SO3。而對HNO2來說，可寫成(HO)NO，n1；HNO3可寫成(HO)NO2，n2，故HNO3的酸性強于HNO2。而對氯元素所形成的幾種含氧酸，可分別寫成(HO)Cl，n0；(HO)ClO，n1；(HO)ClO2，n2；(HO)ClO3，n3，故其酸性順序為HClOHClO2HClO3兩者均為離子化合物，且陰陽離子電荷數均為1，但后者的離子半徑較大，離子鍵較弱，因此其熔點較低