（课标通用）山东省2020版高考化学总复习 专题九 第2讲 分子结构与性质课件

第2讲分子结构与性质微专题一共价键的形成和键参数的应用微专题二分子的立体结构与杂化理论总纲目录微专题三粒子间作用力与分子的性质 1.能说出微粒间作用(离子键、共价键、配位键和分子间作用力等)的类型、特征和实质;能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别;能说明典型物质的成键类型。2.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键,了解共价键具有饱和性和方向性,知道根据原子轨道的重叠方式,共价键可分为σ键和π键等类型;知道共价键可分为极性和非极性共价键。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间构型。3.能利用电负性判断共价键的极性,能从共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质;能运用离子键、配位键、金属键等模型,解释离子化合物、配合物、金属等物质的某些特征性质;能说明分子间作用力(含氢键)对物质熔点、沸点等性质的影响,能列举含有氢键的物质及其性质特点。4.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构,能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构;能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质和应用做出解释。5.结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。6.学生必做实验:简单配合物的形成。山东省教学指导意见微专题一共价键的形成和键参数的应用1.共价键(1)本质:在原子之间形成①共用电子对。(2)特征:具有②饱和性和③方向性。(3)分类分类依据类型特征原子轨道重叠方式σ键电子云④“头碰头”重叠π键电子云⑤“肩并肩”重叠电子对是否偏移极性键共用电子对⑥发生偏移非极性键共用电子对⑦不发生偏移共用电子对数目⑧单键一对共用电子⑨双键两对共用电子三键三对共用电子2.共价键类型的判断(1)σ键与π键a.依据强度判断:通常σ键的强度较大,较稳定,π键活泼,比较容易断裂。b.共价单键是σ键,共价双键中含有⑩一个σ键, 一个π键;共价三键中含有 一个σ键, 两个π键。(2)极性键与非极性键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。3.键参数(1)键参数对分子性质的影响 (2)键参数与分子稳定性的关系键能越 大,键长越 短,分子越稳定。1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子 (✕)(2)在任何情况下,都是σ键比π键强度大 (✕)(3)所有分子中都存在化学键 (✕)(4)H2分子中的共价键具有方向性 (✕)(5)分子的稳定性与分子间作用力的大小有关 (✕)(6)通常σ键比π键的电子云重叠程度大,形成的共价键强(√)(7)s-sσ键与s-pσ键的电子云形状对称性相同 (√)(8)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍 (✕)(9)σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转 (√)2.【深度思考】1molHOOCCH2CH2CHO分子中含有mol单键,mol双键;含有molπ键,molσ键。答案102212题组一共价键及其类型的判断1.(2018四川宜宾高二月考)下列物质的分子中,既有“s-pσ键”又有“p-pσ键”的是 (C)A.H2OB.Br2C.HClOD.PCl3解析A项,水分子中只有s-pσ键;B项,Br2中只有p-pσ键;C项,次氯酸分子中既有s-pσ键,又有p-pσ键;D项,PCl3中只有p-pσ键。2.(2017安徽淮北月考)美国科学家合成了含有 的盐类, 的结构呈V形,如图所示(图中箭头代表单键)。下列有关该物质的说法中正确的是 (B)[ ]+A.每个 中含有35个质子和36个电子B.该离子中含有σ键和π键5N5N5NC.1个该离子中含有2个π键D. 与P 互为等电子体5N34O解析每个 中含有35个质子和34个电子,A项错误;根据 的结构式可知,该离子中含有σ键和π键,B项正确;1个氮氮三键中有2个π键,所以1个该离子中含有4个π键,C项错误;根据等电子体的定义, 的价电子数为24,而P 的价电子数为32,两者不互为等电子体,D项错误。5N5N5N34O3.(1)下列分子中,只含有σ键的是(填序号,下同),既含有σ键又含有π键的是。①H2②HCl③NH3④H2O⑤CO2⑥N2⑦C2H4⑧C2H2⑨F2⑩CH3—CH3(2)在①乙烷(CH3—CH3)、②乙烯(CH2 CH2)、③乙炔( )分子中碳碳键键长大小顺序是(用序号表示)。答案(1)①②③④⑨⑩⑤⑥⑦⑧(2)①②③解析(1)原子间的共价单键是σ键,若出现了双键或三键则必有σ键和π键。在所给的物质中,⑤和⑦有双键,⑥和⑧有三键,故只有σ键的是①②③④⑨⑩,既含有σ键又含有π键的是⑤⑥⑦⑧。4.现有下列物质:①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4。(1)只存在非极性键的分子是;既存在非极性键又存在极性键的分子是;只存在极性键的分子是。(2)只存在单键的分子是,存在三键的分子是,只存在双键的分子是,既存在单键又存在双键的分子是。(3)只存在σ键的分子是,既存在σ键又存在π键的分子是。(4)不存在化学键的是。(5)既存在离子键又存在极性键的是;既存在离子键又存在非极性键的是。答案(1)②⑤⑩①③⑥⑨(2)①③⑤②⑨⑩(3)①③⑤②⑨⑩(4)⑧(5)⑦④题组二键参数的应用5.用“”或“”填空。(1)键能:H—F键H—Cl键H—Br键H—I键,H—C键H—N键H—O键H—F键。(2)键长:H—F键H—Cl键H—Br键H—I键,H—C键H—N键H—O键H—F键。(3)分子稳定性:HFHClHBrHI,CH4NH3H2OHF。答案(1)(2)(3)6.(1)NH3分子的立体构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,其充分的理由是。A.分子内3个N—H键的键能相等B.分子内3个N—H键的键长相等,键角相等C.NH3分子内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于107°D.NH3分子内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于120°(2)PH3与NH3分子的立体构型相同,试比较(用“”或“”填空):键能:P—H键N—H键,键长:P—H键N—H键,稳定性:PH3NH3,得电子能力:PN,还原性:PH3NH3,酸性:H3PO4HNO3。答案(1)C(2)解析(1)三个N—H键键能与键长分别相同,键角相等仍有可能为正三角形,故只有C项符合题意。(2)电负性:NP,故得电子能力:NP,非金属性:NP,再结合元素周期律知识可得出相关结论。微专题二分子的立体结构与杂化理论1.用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)分子中心原子上价层电子对数的判断 其中:a为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),b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。(2)价层电子对互斥理论与分子构型价层电子对数成键数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220①直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440②四面体形四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O2.杂化轨道理论 1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)CH4、CH2 CH2、 分子中的碳原子均采取sp3杂化(✕)(2)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构 (✕)(3)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对(√)(4)N2分子中N原子没有杂化,分子中有1个σ键、2个π键 (√)2.【深度思考】比较键角大小(填“”“=”或“”)。(1)H2OH3O+(2)NH3N (3)C S (4)NH3PH3(5)NF3NCl34H23O23O答案(1)(2)(3)(4)(5)解析(1)H2O中孤电子对数比H3O+多,键角小;(2)NH3中孤电子对数比N 多,键角小;(3)C 的C为sp2杂化,键角约为120°,S 的S为sp3杂化,键角约为109°28';(4)键长:N—H键P—H键,NH3中键角大;(5)键长N—F键N—Cl键,NF3中键角大。4H23O23O1.(2018四川资阳伍隍中学高二月考)sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型是 (B)A.平面四方形B.正四面体形C.三角锥形D.平面三角形解析sp3杂化形成的AB4型分子的空间构型应为正四面体形。2.(2018四川内江高二期末)下列描述中正确的是 (B)A.Cl 的空间构型为平面三角形B.SF6中有6对价层电子对,无孤电子对C.SiF4和S 的中心原子均为sp2杂化D.BeCl2和SnCl2的空间构型均为直线形3O23O解析Cl 的空间构型为三角锥形,Cl采取sp3杂化,A项错误;SF6中S原子上的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=6+ (6-6×1)=6,不含孤电子对,B项正确;SiF4和S 的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,但中心原子均采取sp3杂化,C项错误;BeCl2是直线形,SnCl2是V形,D项错误。3O1223O3.(1)Ge晶体具有与金刚石相似的结构,其中Ge原子的杂化方式为,微粒之间存在的作用力是。(2)CS2分子中,共价键的类型有,C原子的杂化轨道类型是。写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:。(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为。(4)NH3分子的中心原子的杂化方式为,分子的空间构型为。(5)在硅酸盐中,Si 四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类构型。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为。 44O答案(1)sp3共价键(2)σ键和π键spCO2、SCN-(或COS等)(3)sp3、sp2(4)sp3三角锥形(5)sp3解析(1)金刚石中C原子的杂化方式为sp3,微粒间作用力为共价键,运用类推法不难得出结论。(2)CS2分子的结构式为S C S,其共价键的类型有σ键和π键,C原子的杂化轨道类型为sp;CS2分子为三原子分子,价电子总数为16,与其具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS等,离子有SCN-等。(3)CH3CHO分子中—CH3中碳原子为sp3杂化,—CHO中碳原子为sp2杂化。(4)NH3分子呈三角锥形,分子中N原子采取sp3杂化。(5)在Si 四面体结构中,处于四面体中心的硅原子的杂化方式为sp3。44O4.(1)甲醇分子内C原子的杂化方式为,甲醇分子内的O—C—H键角(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。(2)丙烯腈分子( )中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。(3)在BF3分子中,F—B—F的键角是,B原子的杂化轨道类型为,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,B 的立体构型为。4F(4)S 的立体构型是,其中S原子的杂化轨道类型是。(5)H3O+中H—O—H的键角大于H2O分子中H—O—H的键角,其原因为。24O答案(1)sp3小于(2)sp和sp23(3)120°sp2正四面体(4)正四面体sp3(5)H3O+中氧原子外围有一对孤电子,H2O分子中氧原子外围有两对孤电子,故H3O+中孤电子对H—O键的排斥力小于H2O分子中孤电子对H—O键的排斥力解析(1)甲醇( )分子内C有4对成键电子,无孤电子对,为sp3杂化,O—C—H键角约109.5°;甲醛( )分子内C为sp2杂化,O—C—H键角约120°,故甲醇分子内O—C—H键角比甲醛分子内O—C—H键角小。(2) 中C为sp2杂化, 中C为sp杂化。丙烯腈结构式为 ,最多三个原子共直线。(3)BF3分子中B原子形成的σ键数为3,孤电子对数为0,故杂化轨道数为3,应为sp2杂化,BF3分子的立体构型为平面三角形,F—B—F的键角是120°;B 中B原子形成的σ键数为4,孤电子对数为0,故B 中B原子为sp3杂化,立体构型为正四面体。(4)S 中成键电子对数为4,中心S原子的杂化轨道类型是sp3,S 的立4F4F