（天津专用）2020届高考化学一轮复习 第32讲 分子结构与性质课件

第32讲分子结构与性质-2-基础梳理考点突破对点演练共价键1.共价键(1)共价键的本质与特征。-3-基础梳理考点突破对点演练(2)共价键类型。-4-基础梳理考点突破对点演练(3)键参数。①定义:②键参数对分子性质的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。-5-基础梳理考点突破对点演练2.配位键与配合物(1)配位键。①孤电子对。分子或离子中没有与其他原子共用的电子对称孤电子对。②配位键。成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道。含有孤电子对的微粒有:分子如CO、NH3、H2O等;离子如Cl-、CN-、等。含有空轨道的微粒有:过渡金属的原子或离子。③配位键的表示方法:如A→B。A表示提供孤电子对的原子,B表示接受孤电子对的原子。NO2--6-基础梳理考点突破对点演练(2)配位化合物(配合物)。①定义:由金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合而成的化合物。②组成。③形成条件。a.中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。b.配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。-7-基础梳理考点突破对点演练判断共价键类型的方法1.σ键与π键的判断(1)由轨道重叠方式判断。“头碰头”重叠形成的共价键为σ键,“肩并肩”重叠形成的共价键为π键。(2)由成键轨道类型判断。s电子与s电子、p电子形成的共价键全部是σ键;通过杂化轨道形成的共价键全部为σ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。-8-基础梳理考点突破对点演练特别提示(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子,也可以是金属原子与非金属原子。如Al与Cl,Be与Cl等。(2)并不是所有的共价键都有方向性,如s-sσ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同,因此这种共价键没有方向性。-9-基础梳理考点突破对点演练例1(2018湖南邵阳模拟)氰化钾(KCN)是一种有剧毒的物质,在贮存和使用时必须注意安全。已知:KCN+H2O2==KOCN+H2O。回答下列问题:(1)OCN-中所含三种元素的第一电离能从大到小的顺序为(用元素符号表示,下同),电负性从大到小的顺序为;基态氮原子外围电子排布式为。(2)H2O2中的共价键类型为(填“σ键”或“π键”),其中氧原子的杂化轨道类型为;分子中4个原子(填“在”或“不在”)同一条直线上;H2O2易溶于水除因为它们都是极性分子外,还因为。(3)与OCN-键合方式相同且互为等电子体的分子为(任举一例);在与OCN-互为等电子体的微粒中,由一种元素组成的阴离子是。-10-基础梳理考点突破对点演练答案:(1)NOCONC2s22p3(2)σ键sp3不在H2O2分子与H2O分子之间可形成氢键(3)CO2(或N2O)N3--11-基础梳理考点突破对点演练解析:(1)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序是NOC,同周期主族元素自左而右电负性增大,故电负性:ONC,氮原子的核电荷数为7,核外电子排布式为1s22s22p3,其外围电子排布式是2s22p3。(2)H2O2为共价化合物,分子中存在两个O—H键和一个O—O键,电子式为,O—H、O—O键都为σ键,由H2O2的结构可知,1个O原子形成1个O—H键、1个O—O键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3,水为极性分子,H2O2与水互溶,极性分子易溶于极性分子中,H2O2分子与H2O分子能形成分子间氢键。(3)OCN-含有3个原子,价电子总数为6+4+5+1=16,与其互为等电子体的分子有CO2(或N2O)等,在与OCN-互为等电子体的微粒中,由氮元素组成的阴离子是。H··O······O······HN3--12-基础梳理考点突破对点演练考向一共价键的类别、键参数1.下列有关化学键类型的叙述正确的是()A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1molNH5中含有5NA个N—Hσ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键答案解析解析关闭NH5为离子化合物,1molNH5中含有4NA个σ键,还含有离子键,A项错误;乙烯酮分子中σ键与π键数目之比为2∶1,B项错误;乙炔分子中存在3个σ键和2个π键,2个C—H键和碳碳三键中的1个键是σ键,而碳碳三键中的两个是π键,C项错误。答案解析关闭D-13-基础梳理考点突破对点演练2.(2018山东烟台月考)下列能用共价键键能大小来解释的是()A.通常情况下,Br2呈液态,碘呈固态B.CH4分子是正四面体空间构型C.NH3分子内3个N—H键的键长、键角都相等D.N2的稳定性强于O2的答案解析解析关闭单质通常情况下的状态与键能大小无关;CH4分子是正四面体空间构型,与键角和键长有关,与键能无关;NH3分子内的3个N—H键的键长、键角都相等与键能无因果关系;N2的稳定性强于O2的,是因为氮气分子中的键能大于氧气分子中的键能,D项正确。答案解析关闭D-14-基础梳理考点突破对点演练考向二配位键与配位化合物3.(1)K+、Fe3+、F-三种离子组成的化合物K3FeF6,其中所含化学键的类型有;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为,配体是。(2)锌的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为。(3)若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤电子对的原子是。答案:(1)离子键、配位键[FeF6]3-F-(2)16×6.02×1023(3)X-15-基础梳理考点突破对点演练解析:(2)[Zn(NH3)4]2+中Zn与NH3之间以配位键相连,形成4个σ键,4个NH3中有12个σ键,1个[Zn(NH3)4]2+共16个σ键,即1mol该配合物中共有16×6.02×1023个σ键。(3)在BCl3分子中B原子最外层的3个电子与Cl原子形成σ键,所以在该配合物中提供孤电子对的应该是X原子,B原子提供空轨道。-16-基础梳理考点突破对点演练分子的立体构型1.价层电子对互斥理论(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。(2)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。(3)根据价层电子对互斥理论填写下表。-17-基础梳理考点突破对点演练电子对数成键对数孤电子对数电子对立体构型分子立体构型实例键角220直线形直线形BeCl2180°330三角形平面正三角形BF3120°21V形SnBr2105°440正四面体形正四面体形CH4109°28'31三角锥形NH3107°22V形H2O105°(2)价层电子对互斥理论与分子构型。-18-基础梳理考点突破对点演练2.杂化轨道理论当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且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。sp杂化—sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道组合而成,杂化轨道间夹角为180°,呈直线形,如H—C≡C—H。∣sp2杂化—sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道组合而成,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形,如HCHO。∣sp3杂化—sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道组合而成,杂化轨道间夹角为190°28',呈正四面体形,如CH4。-19-基础梳理考点突破对点演练3.等电子原理(1)等电子原理:原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,具有许多相近的性质,如CO和N2。(2)等电子原理的应用。①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如SiCl4、的原子数目和价电子总数都相等,它们互为等电子体,中心原子都是sp3杂化,都形成正四面体立体结构。②常见的等电子体。SiO44-、SO42--20-基础梳理考点突破对点演练微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS-、NO2+、N3-AX216e-直线形CO32-、NO3-、SO3AX324e-平面三角形SO2、O3、NO2-AX218e-V形SO42-、PO43-AX432e-正四面体形PO33-、SO32-、ClO3-AX326e-三角锥形CO、N2AX10e-直线形CH4、NH4+AX48e-正四面体形-21-基础梳理考点突破对点演练1.判断分子或离子立体构型的“三步”第一步:确定中心原子上的价层电子对数——σ键电子数→每个σ键有1对电子—中心原子孤电子对数=12(𝑎-𝑥𝑏)a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数,b为非中心原子所能接受的电子数,x为非中心原子的原子个数。如NH4+的中心原子为N,a=5-1,b=1,x=4,所以中心原子孤电子对数=12(a-xb)=12×(4-4×1)=0。-22-基础梳理考点突破对点演练第二步:确定价层电子对的立体构型由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。第三步:分子或离子立体构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。-23-基础梳理考点突破对点演练特别提示(1)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。如中心原子采取sp3杂化的,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。(3)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。-24-基础梳理考点突破对点演练2.判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。若杂化轨道之间的夹角为109.5°,则分子或离子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。-25-基础梳理考点突破对点演练(3)根据等电子原理进行判断。如CO2是直线形分子,CNS-、与CO2是等电子体,所以这些离子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。(4)根据中心原子的价电子对数判断。如中心原子的价电子对数为4,是sp3杂化,价电子对数为3,是sp2杂化,价电子对数为2,是sp杂化。(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。如没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含两个π键为sp杂化。N3--26-基础梳理考点突破对点演练例2(2018太原模拟)为了解释和预测分子的空间构型,科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理论推断的VSEPR模型是。(2)有两种活性反应中间体粒子,它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式。PO43-甲:;乙:。-27-基础梳理考点突破对点演练(3)按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式。平面三角形分子:,三角锥形分子:,四面体形分子:。(4)写出SO3常见的等电子体的化学