分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

1、第38講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)考綱要求1.了解共價鍵的形成、極性、類型(鍵和鍵)，了解配位鍵的含義。2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3.了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)。4.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。5.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。6.了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響?？键c(diǎn)二分子的立體構(gòu)型探究高考明確考向內(nèi)容索引考點(diǎn)一共價鍵及其參數(shù)課時作業(yè)考點(diǎn)三分子間作用力與分子的性質(zhì)共價鍵及其參數(shù)考點(diǎn)一知識梳理1.本質(zhì)在原子之間形成 (電子云的重疊)

2、。2.特征具有 和 。共用電子對飽和性方向性3.分類分類依據(jù)類型形成共價鍵的原子軌道重疊方式 鍵電子云“ ”重疊 鍵電子云“ ”重疊形成共價鍵的電子對是否偏移 鍵共用電子對 偏移 鍵共用電子對 偏移原子間共用電子對的數(shù)目 鍵原子間有 共用電子對 鍵原子間有 共用電子對 鍵原子間有 共用電子對頭碰頭肩并肩極性非極性發(fā)生不發(fā)生一對兩對單雙三對三特別提醒 (1)只有兩原子的電負(fù)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(fù)性相差很大(大于1.7)時，不會形成共用電子對，而形成離子鍵。(2)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。4.鍵參數(shù)(1)概念鍵

3、角鍵參數(shù) ：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量 ：形成共價鍵的兩個原子之間的核間距鍵能 ：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角鍵長(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響鍵能越 ，鍵長越 ，分子越穩(wěn)定。大短穩(wěn)定性立體構(gòu)型5.等電子原理原子總數(shù)相同， 相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征和立體結(jié)構(gòu)，許多性質(zhì)相似，如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與價電子總數(shù)正誤判斷 辨析易錯易混(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(qiáng)度大( )(3)在所有分子中都存在化學(xué)鍵( )(4)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)( )(5)s-s 鍵與s-p 鍵的電

4、子云形狀對稱性相同( )(6)鍵能單獨(dú)形成，而鍵一定不能單獨(dú)形成( )(7)鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)( )(8)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍( )(9)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和( )(10)所有的共價鍵都有方向性( )答案深度思考 提升思維能力1.有以下物質(zhì)：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(HCN)。只有鍵的是_(填序號，下同)；既有鍵，又有鍵的是_；含有由兩個原子的s軌道重疊形成的鍵的是_；含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的鍵的是_；含有由一個原子的p軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的鍵的是

5、_。2.寫出與CCl4互為等電子體的分子或離子有_等。答案理即可)解題探究題組一共價鍵參數(shù)的理解與應(yīng)用1.結(jié)合事實判斷CO和N2相對活潑的是_，試用下表中的鍵能數(shù)據(jù)解釋其相對活潑的原因：_。答案解析COCOC=OCO鍵能(kJmol1)357.7798.91 071.9N2NNN=NNN鍵能(kJmol1)154.8418.4941.7CO 斷開CO分子的第一個化學(xué)鍵所需要的能量(273.0 kJmol1)比斷開N2分子的第一個化學(xué)鍵所需要的能量(523.3 kJmol1)小解析由斷開CO分子的第一個化學(xué)鍵所需要的能量(1 071.9798.9) kJmol1273.0 kJmol1比斷開N2

6、分子的第一個化學(xué)鍵所需要的能量(941.7418.4) kJmol1523.3 kJmol1小，可知CO相對活潑。2.(2018河南省開封聯(lián)考)已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：共價鍵ClClBrBrIIHFHClHBrHIHO鍵能(kJmol1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8鍵長(pm)19822826796共價鍵CCC=CCCCHNHN=OOOO=O鍵能(kJmol1)347.7615812413.4390.8607142497.3鍵長(pm)154133120109101(1)下列推斷正確的是_(填字母，下同)。A.穩(wěn)定性：HFHClHBrHIB.氧

7、化性：I2Br2Cl2C.沸點(diǎn)：H2ONH3D.還原性：HIHBrHClHF答案ACD解析解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)，同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱，A項正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也逐漸減弱，B項錯誤；還原性與失電子能力有關(guān)，還原性：HIHBrHClHF，D項正確。(2)下列有關(guān)推斷正確的是_。A.同種元素形成的共價鍵，穩(wěn)定性：三鍵雙鍵單鍵B.同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C.鍵長越短，鍵能一定越大D.氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)A解析由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項正確；由OO鍵、O=O鍵的鍵能知，B項錯誤；CH鍵的鍵長大于NH

8、鍵的鍵長，但是NH鍵的鍵能反而較小，C項錯誤；由CH、NH的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D項錯誤。答案解析(3)在HX分子中，鍵長最短的是_，最長的是_；OO鍵的鍵長_(填“大于”“小于”或“等于)O=O鍵的鍵長。答案HF HI大于題組二等電子原理的理解與應(yīng)用3.(2017瓦房店市期末)根據(jù)等電子原理判斷，下列說法中錯誤的是A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B.B3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)C.H3O和NH3是等電子體，均為三角錐形解析 B3N3H6和苯是等電子體，其結(jié)構(gòu)相似；C項，H3O和NH3是等電子體，根據(jù)氨氣分子的立體構(gòu)型判斷水合氫離子的立體構(gòu)型；D項

9、，CH4和答案解析4.回答下列問題。(1)根據(jù)等電子原理，僅由第二周期元素形成的共價分子中，互為等電子體的是_和_；_和_。(2)在短周期元素組成的物質(zhì)中，與 互為等電子體的分子有_、_。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為_(填化學(xué)式)，陰離子為_。(4)與N2互為等電子體的陰離子是_，陽離子是_。答案N2 CO N2O CO2O3SO2H2FNO分子的立體構(gòu)型考點(diǎn)二知識梳理1.價層電子對互斥理論(1)理論要點(diǎn)價層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時，排斥力最小，體系的能量最低。孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。(2)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子

10、中的中心原子上的價層電子對數(shù)。其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析電子對數(shù)鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實例220_CO2330_平面三角形BF321_SO2440_正四面體形CH431_NH322_H2O直線形直線形三角形四面體形V形三角錐形V形2.雜化軌道理論(1)理論要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型雜化

11、軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實例sp2180直線形BeCl2sp23120_BF3sp3410928_CH4平面三角形四面體形3.配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵配位鍵的形成：成鍵原子一方提供 ，另一方提供 形成共價鍵。孤電子對空軌道配位鍵的表示：常用“_”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如 可表示為 ，在 中，雖然有一個NH 鍵形成過程與其他3個NH鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4中心原子配位原子配位數(shù)配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空

12、軌道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。正誤判斷 辨析易錯易混(1)雜化軌道只用于形成鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對( )(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)( )(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化( )(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化( )(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形( )(6)價層電子對互斥理論中，鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)( )答案深度思考 提升思維能力1.填表答案序號物質(zhì)中心原子上的孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子立體構(gòu)型中心原子雜化類型CS2HCHONCl3

13、H3O 0 2 直線形 直線形 sp 0 3 平面三角形 平面三角形 sp2 1 4 四面體形 三角錐形 sp3 0 4 正四面體形 正四面體形 sp3 1 4 四面體形 三角錐形 sp3(2)SO3_CCl4，CS2_SO2。2.比較下列分子或離子中鍵角大小。(1)H2O_H3O，NH3_ 。答案解析解析雜化不同，鍵角不同。解析 H2O與H3O，NH3與 的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。解題探究題組一分子的立體構(gòu)型及中心原子雜化類型的判斷1.(2017東河區(qū)校級期末)下列說法中正確的是A.PCl3分子是三角錐形，這是因為P原子是以sp2雜化的結(jié)果B.sp3雜化

14、軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道C.凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體D.AB3型的分子立體構(gòu)型必為平面三角形答案解析解析A項，PCl3分子的中心原子P含有3個成鍵電子對和1個孤電子對，為sp3雜化，立體構(gòu)型為三角錐形，錯誤；B項，能量相近的s軌道和p軌道形成雜化軌道，錯誤；C項，凡中心原子采取sp3雜化的分子，其VSEPR模型都是四面體，而分子的立體構(gòu)型還與含有的孤電子對數(shù)有關(guān)，正確；D項，AB3型的分子立體構(gòu)型與中心原子的孤電子對數(shù)也有關(guān)，如BF3中B原子沒有孤電子對，為平面三角形，NH3中N原子有1個孤電子對，為三角錐形，錯誤。2.

15、原子形成化合物時，電子云間的相互作用對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)會產(chǎn)生影響。請回答下列問題：(1)BF3分子的立體構(gòu)型為_，NF3分子的立體構(gòu)型為_。平面三角形答案解析解析BF3分子中的B原子采取sp2雜化，所以其分子的立體構(gòu)型為平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3雜化，其中一個雜化軌道中存在一對孤電子對，所以其分子的立體構(gòu)型為三角錐形。三角錐形(2)已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是CH4NH3H2O，請分析可能的原因是_。 CH4分子中的C原子沒有孤電子對，NH3分子中N原子上有1對孤電子對，H2O分子中O原子上有2對孤電子對，對成鍵電子對的排斥作用增大，故鍵角減小答案

16、解析解析H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3雜化，而在O原子上有2對孤電子對，對成鍵電子對的排斥作用最大，鍵角最?。籒原子上有1對孤電子對，對成鍵電子對的排斥作用使鍵角縮小，但比水分子的要大；C原子上無孤電子對，鍵角最大。3.(2017桂林中學(xué)月考)鋰磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2，可通過下列反應(yīng)制備：2Na3PO44CuSO42NH3H2O=Cu4O(PO4)23Na2SO4(NH4)2SO4H2O請回答下列問題：(1)上述化學(xué)方程式中涉及的N、O、P元素的電負(fù)性由小到大的順序是_。答案解析解析同周期主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大，則有電負(fù)性：NO；同主族

17、元素的電負(fù)性自上而下逐漸減弱，則有電負(fù)性：NP。PNO(2)基態(tài)S原子的價電子排布式為_。答案解析解析基態(tài)S原子核外有16個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，其價電子排布式為3s23p4。3s23p4(3)(NH4)2SO4中含有化學(xué)鍵的類型為_。離子鍵、共價鍵答案解析正四面體sp3答案(5)在硫酸銅溶液中加入過量KCN溶液，生成配合物Cu(CN)42，則1 mol CN中含有的鍵數(shù)目為_,1 mol Cu(CN)42中含有的鍵數(shù)目為_。8NA解析解析CN中C、N原子之間存在CN鍵，1個CN中存在1個鍵、2個鍵，故1 mol CN含有2 mol 鍵。Cu(CN)42中Cu2為中心離子，CN為配體，C

18、u2與CN之間以配位鍵結(jié)合，即每個CN與Cu2間有1個鍵，故1 mol Cu(CN)42含有8 mol 鍵。2NA4.(2018南昌縣蓮塘一中月考)(1)下列說法正確的是_。A.HOCH2CH(OH)CH2OH與CH3CHClCH2CH3都是手性分子C.BF3與 都是平面形分子D.CO2和H2O都是直線形分子答案解析BC解析A項，HOCH2CH(OH)CH2OH分子中沒有手性碳原子，不屬于手性分子，錯誤；B項，兩種微粒均為正四面體結(jié)構(gòu)，正確；C項，BF3為平面正三角形結(jié)構(gòu)，苯為平面正六邊形結(jié)構(gòu)，兩者均屬于平面形分子，正確；D項，CO2分子為直線形結(jié)構(gòu)，H2O分子為“V”形結(jié)構(gòu)，錯誤。(2)石墨烯(圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(圖乙)。答案圖甲中，1號C與相鄰C形成鍵的個數(shù)為_。解析解析石墨烯是層狀結(jié)構(gòu)，每一層上每個碳原子都是以鍵和相鄰3個碳原子連接。3答案圖乙中，1號C的雜化方式是_，該C與相鄰C形成的鍵角_(填“”“”或“”)圖甲中1號C與相鄰C形成的鍵角。解析解析圖乙中1號碳形成了4個共價鍵，故其