2020版高三化学一轮复习 第十一章 第二节 分子结构与性质课件 新人教版

返回导航第二节分子结构与性质[考纳展示]1．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。3.了解化学键和分子间作用力的区别。4.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。返回导航考点一共价键一、共价键的本质和特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。返回导航二、共价键的分类分类依据类型σ键电子云“头碰头”重叠形成共价键的原子轨道重叠方式π键电子云“肩并肩”重叠极性键共用电子对发生偏移形成共价键的电子对是否偏移非极性键共用电子对不发生偏移单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对原子间共用电子对的数目三键原子间有三对共用电子对返回导航三、共价键类型的判断1．σ键与π键(1)依据强度判断：σ键的强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易断裂。(2)共价单键是σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，共价三键中含有一个σ键、两个π键。返回导航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。返回导航四、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。返回导航题组一σ键、π键的判断1．(2017届河北省定州中学月考)下列说法中正确的是()A．双原子分子中化学键键能越大，分子越牢固B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固D．同一分子中，σ键要比π键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同返回导航答案：A解析：A、键能越大，断键时消耗能量越多，物质越稳定；B、键长越长，越容易断裂，分子越不牢固，故错误；C、键角决定分子的空间结构，故错误；D、σ键重叠程度大于π键，π键是肩并肩重叠，σ键是头碰头重叠，故错误。返回导航2．(2018版高考总复习专题十一跟踪训练)N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是()A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同答案：D返回导航解析：A.根据图象知，氮气和CO都含有两个π键和一个σ键，N2分子与CO分子中都含有三键，故A正确；B、氮气中π键由每个N原子各提供一个电子形成，而CO分子中其中一个π键由O原子提供1对电子形成属于配位键，故B正确；C、N2分子与CO分子中原子总数相同，价电子总数也相同，二者互为等电子体，故C正确；D、N2分子与CO分子的化学性质不相同，故D错误。故选D。返回导航3．在下列物质中：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__________。返回导航(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)②⑤⑩①③⑨(2)①③⑤②⑨⑩(3)①③⑤②⑨⑩(4)⑧(5)⑥⑦④返回导航题组二键参数的应用4．已知H2、O2、Cl2、N2分子中共价键的键能依次为436kJ·mol－1、497kJ·mol－1、243kJ·mol－1、946kJ·mol－1(1)下列叙述正确的是________。A．N—N键键能为13×946kJ·mol－1＝315.3kJ·mol－1B．氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的D．氮分子比氯分子稳定返回导航(2)计算反应3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl的反应热。(已知：EN—H＝391kJ·mol－1，EH—Cl＝432kJ·mol－1)答案：Ⅰ.(1)D(2)ΔH＝3ECl—Cl＋6EN—H－EN≡N－6EH—Cl＝3×243kJ·mol－1＋6×391kJ·mol－1－946kJ·mol－1－6×432kJ·mol－1＝－463kJ·mol－1。返回导航解析：(1)N≡N键由一个σ键和两个π键构成，N—N键为σ键，σ键与π键的键能不相等，一般σ键的键能大于π键的键能，但在N2分子中，π键的键能大于σ键的键能，所以A不正确。N≡N键键能比H—H键键能大，但由于H原子的原子半径小，所以N≡N键的键长大于H—H键的键长。O2中氧原子间是以双键结合，C不正确。键能越大，分子越稳定，故D正确。返回导航5．N≡N键的键能为946kJ·mol－1，N—N键的键能为193kJ·mol－1，则一个π键的平均键能为________，说明N2中________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。答案：376.5kJ·mol－1πσ解析：π键的平均键能为946－193kJ·mol－12＝376.5kJ·mol－1，所以N2中π键比σ键稳定。返回导航(1)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。(2)σ键比π键稳定。返回导航考点二分子的立体结构一、用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。价层电子对数的确定方法：价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。返回导航①σ键电子对数的确定由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对。②中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)。返回导航ⅰ.分子：a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。ⅱ.x为与中心原子结合的原子数；ⅲ.b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。返回导航2．价层电子对互斥理论与分子构型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°30平面正三角形BF3120°321三角形V形SnBr2105°返回导航40正四面体形CH4109°28′31三角锥形NH3107°422正四面体形V形H2O105°返回导航二、用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角分子立体构型实例sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′四面体形CH4返回导航三、等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质，如CO和N2。四、配位键和配合物1．配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。返回导航2．配位键的表示方法如A→B：A表示提供孤电子对的原子，B表示接受共用电子对的原子。3．配位化合物(1)定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。返回导航(2)形成条件配位体有孤电子对中性分子，如H2O，NH3和CO等离子，如F－，Cl－，CN－等中心原子有空轨道：如Fe3＋，Cu2＋，Zn2＋，Ag＋等。返回导航(3)组成返回导航题组一分子构型的判断及中心原子杂化类型1．(教材改编)1.填表，VSEPR模型和分子(或离子)立体模型的确定。返回导航化学式孤电子对数a－xb2σ键电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的立体模型名称中心原子杂化类型ClO－314四面体形直线形sp3HCN022直线形直线形spCH≡CH直线形sp返回导航H2S224四面体形V形sp3SO2123平面三角形V形sp2SO3033平面三角形平面三角形sp2NO－3033平面三角形平面三角形sp2HCHO033平面三角形平面三角形sp2返回导航NCl3134四面体形三角锥形sp3H3O＋134四面体形三角锥形sp3ClO－3134四面体形三角锥形sp3CH4044正四面体形正四面体形sp3PO3－4044正四面体形正四面体形sp3返回导航CH2＝CH2平面形sp2C6H6平面六边形sp2C6H6sp2，sp3返回导航2.(2018版高考总复习专题十一跟踪训练)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形答案：D返回导航解析：H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)＝12(6－2×1)＝2，所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数＝12(a－xb)＝12(3－3×1)＝0，所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形；故选D。返回导航3．(2019届安徽师大附中高三9月测试)甲醛是危害人类的无形杀手，是一种重要的工业原料。(1)甲醛(H2CO)在Ni的催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醛与甲醇相比，________的沸点高，主要原因是__________(2)甲醛分子的空间构型为________，其分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醇分子内的O—C—H键角。返回导航(3)甲醛分子是________(填“极性分子”或“非极性分子”)，它可由CO与H2在一定条件下反应合成。CO与N2的结构相似，一个CO分子内键的个数为________，基态氧原子的价电子排布式是________答案：(1)甲醇(2)甲醇分子间形成了氢键平面三角形大于(3)极性分子22s22p4返回导航解析：(1)在甲醇分子中存在O－H键，氧的电负离子较大，而甲醛分子没有氢键，故甲醇的沸点较高，故答案为：甲醇、甲醇分子间形成氢键；(2)甲醇分子中C原子的杂化方程式为sp3杂化，所以O－C－H键角为109。28'，甲醛分子内的C原子的杂化方程式为sp2杂化，空间构型为平面三角形结构，O－C－H键角为120。，所以甲醇分子内的O－C－H键角小于甲醛分子内的O－C－H键角返回导航就，故答案为：平面三角形、大于。(3)甲醛分子中正负电荷的重心并不重合，为极性分子；CO和N2分子中都存在三键，故分别由一个σ键和两个π键；基态氧原子的价电子排布式为2s22p4，故答案为：极性分子22s22p4返回导航“三种”方法判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断；(2)根据杂化轨道之间的夹角判断；(3)根据等电子原理结构相似进行推断。返回导航题组二等电子原理的应用4．已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角锥形结构，请推测COS、CO2－3、PCl3的空间结构。答案：COS为直线形结构；CO2－3为平面正三角形结构；PCl3为三角锥形结构。解析：COS与CO2互为等电子体，其结构与CO2相似，所以其为直线形结构；CO2－3为平面正三角形结构；PCl3与NF3互为等电子体，结构相似，所以PCl3为三角锥形结构。返回导航5．由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外