人教版高考化学一轮复习 第二节 分子结构课件 新人教

1、1. 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。3了解简单配合物的成键情况。4了解化学键和分子间作用力的区别。5了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。 第二节 分子结构12022/7/30 星期六1共价键(1)本质在原子之间形成 。(2)基本特征 性。 性。共用电子对饱和方向22022/7/30 星期六2共价键的类型(1)键分类形成：原子轨道以“头碰头”方式重叠而成。ass 键：由两个 重叠形成，如HH。bsp 键：由一个 和一个 重叠形成，如HCl。s电子s电子p电子32022/7/

2、30 星期六cpp 键：由 重叠形成，如ClCl。两个p电子“头碰头”特征键的电子云具有 性。(2)键形成：两个原子的p电子“ ”重叠形成。特征：键的电子云具有 性。轴对称肩并肩镜像对称42022/7/30 星期六3.键参数(1)键能 原子形成 化学键释放的最低能量。键能越 ，化学键越稳定。(2)键长形成共价键的两个原子之间的 。键长越 ，共价键越稳定。(3)键角在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。如O=C=O键角为 ；HOH键角为 。气态基态1mol大核间距短180104.552022/7/30 星期六4等电子原理 相同、 相同的分子具有相似的 ，它们的许多性质 。如CO和 。升华

3、：共价键的特性(1)饱和性：共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，即共价键的饱和性。原因：只有成键原子中自旋方向相反的未成对电子才能形成共用电子对。成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子，通常就只能和几个自旋方向相反的电子形成共价键。原子总数价电子总数化学键特征相似N262022/7/30 星期六(2)方向性原因：形成共价键时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会最大的方向重叠成键，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现的机会越多，形成的共价键越牢固。注意：共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。共价键的方向性决定了分子的立体结构。判断共价键的极性关键

4、是看成键原子是否相同，若是不同元素的原子则为极性键，反之则为非极性键。72022/7/30 星期六1常见分子的立体结构分子类型实例结构式立体结构其他实例三原子分子CO2O=C=O直线形BeCl2H2OV形SO2、H2S四原子分子HCHO平面三角形BF3NH3三角锥形PH3五原子分子CH4CH3Cl正四面体CCl4变形四面体CH3Br82022/7/30 星期六ABn立体结构范例n2直线形 CO2n3平面三角形BF3n4正四面体CCl4n5三角双锥PCl5n6八面体SF62.价层电子对互斥模型(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键(2)中心原子上有孤对电子的分子中心原子上的 ，并参与 。分子的

5、立体结构模型与其VSEPR模型不完全相同，如H2O呈 形，NH3分子呈 形。孤对电子也要占据中心原子周围空间互相排斥V三角锥92022/7/30 星期六3.杂化轨道理论简介(1)sp杂化sp杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ， 呈 形，如HCCH。(2)sp2杂化sp2杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ，呈 ，如 。1个s轨道1个p轨道180直线1个s轨道2个p轨道120平面三角形HCHO102022/7/30 星期六(3)sp3杂化sp3杂化轨道由 和 组合而成，杂化轨道间夹角为 ，呈 形，如 。延伸：价层电子对互斥模型是一种十分简单的理论模型，可以用来预测分子的结 构，

6、在使用该理论时应把握住以下几个要点：1在AXm型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团的几何构型，主要决 定于中心价电子层中电子对(包括成键电子对和未成键的孤对电子对)的互相排 斥作用，分子的几何构型总是采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。1个s轨道3个p轨道10928正四面体CH4112022/7/30 星期六2在AXm型分子中，A与X之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)组合而成，则价层电子对互斥理论把双键或三键作为一个电子对。3价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤对孤对孤对键对键对键对。122022/7/30 星期六1 键的极性和分子极性(1)极性键和非极性键极性键：电

7、子对 的共价键。非极性键： 的共价键。(2)极性分子和非极性分子极性分子：正电中心和负电中心 的分子。非极性分子：正电中心和负电中心 的分子。发生偏移电子对不发生偏移不重合重合132022/7/30 星期六2范德华力及其对物质性质的影响(1)概念 与 之间存在着的一种把分子聚集在一起的作用力。(2)特点范德华力 ，约比化学键能小12数量级。(3)影响因素 越大，则范德华力越大。 越大，则范德华力越大。(4)对物质性质的影响范德华力主要影响物质的 性质，化学键主要影响物质的 性质。分子分子相对分子质量很弱分子极性物理化学142022/7/30 星期六3氢键及其对物质性质的影响(1)概念氢键是一种

8、 ，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与 的原子之间的作用力。其表示方法为 。(2)特点大小：介于 和 之间，约为化学键的 分之几，不属于化学键。除范德华力之外的另一种作用力电负性很强AHB范德华力化学键十152022/7/30 星期六存在：氢键不仅存在于 ，有时也存在于 。氢键也和共价键一样具有 性和 性。(3)对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点 ，对物质的电离程度和溶解性等物理性质产生影响。方向分子间分子内饱和升高162022/7/30 星期六4溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 ，极性溶质一般能溶于 。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，

9、溶解性 。(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水 ，而戊醇在水中的溶解度明显 。(3)如果溶质与水发生反应，将增加物质的溶解度，如 等。非极性溶剂极性溶剂互溶减小SO2与H2O越强172022/7/30 星期六5手性(1)手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的分子，如左手和右手一样互为 ，在三维空间里 的现象。(2)手性分子：具有 的分子。(3)手性碳原子：在有机物分子中，连有 的碳原子。含有一个手性碳原子的分子是手性分子，如： 。镜像不能重叠手性异构体四个不同基团182022/7/30 星期六思考：无机含氧酸的酸性强弱有什么规律？无机含氧酸可写成(HO)mROn，n值越大，

10、R的正电性越高，使ROH中O的电子向 偏移，在水分子的作用下容易电离出H，酸性越强。如酸性HClOHClO2HClO3HClO4；HNO2HNO3；H2SO3H2SO4。R192022/7/30 星期六分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。只含有非极性键的分子一般是非极性的分子；而含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性的向量和为零，整个分子就是非极性分子；反之，则是极性分子。其关系可总结如下：202022/7/30 星期六【例1】 下列说法正确的是()A含有非极性键的分子一定是非极性分子B非极性分子中一定含有非极性键C由极性键形成的双原子分子一定是极性分子

11、D键的极性与分子的极性无关解析：含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2，非极性分子中 不一定含有非极性键，如CH4、CO2中均是非极性分子，却都有极性键。 分子的极性除与键的极性有关外，还与分子空间构型有关。答案：C212022/7/30 星期六键的极性和分子极性的关系类型实例两个键之间的夹角键的极性分子的极性空间构型X2H2、N2非极性键非极性分子直线形XYHCl、NO极性键极性分子直线形XY2(X2Y)CO2、CS2180极性键非极性分子直线形SO2120极性键极性分子V形H2O、H2S104.5极性键极性分子V形XY3BF3120极性键非极性分子平面三角形NH3107.3极性键

12、极性分子三角锥形XY4CH4、CCl4109.5极性键非极性分子正四面体形222022/7/30 星期六1下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是()ACO2、H2S BC2H4、CH4 CCl2、C2H2 DNH3、HCl解析：此题考查键的极性和分子的极性。A中CO2结构式为O=C=O，H2S为 ，所以都含极性键，但H2S是极性分子；B中C2H4为 ，CH4为 ，都含极性键，且都属于非极性分子；C中Cl2不含极性键，D中NH3、HCl为极性分子，都不符合题意。答案：B232022/7/30 星期六多原子分子(离子)立体结构的判断规律化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构

13、CH404sp3正四面体形C2H403sp2平面三角形BF303sp2平面三角形CH2O03sp2平面三角形C2H202sp直线形CO202sp直线形NH314sp3三角锥形NH04sp3正四面体H2O24sp3V形H3O14sp3三角锥形242022/7/30 星期六(1)一般来说，一个分子有几个轨道参与杂化就会形成几个能量相同的杂化轨道，就形成几个共价键，形成对应的一般分子构型，但如果分子中存在孤对电子或在一定场效应作用下，分子构成会发生变化，如NH3、H2O等。另外，具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。(2)如果价层电子对中有未成键的孤对电子，则几何构型发生相应的

14、变化，用价层电子对理论解释。252022/7/30 星期六【例2】 (2010原创)下列分子和离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体且分子或离子空间构型为V形的是()A BPH3 CH3O DOF2解析：中心原子价层电子对构型为四面体，所以应该是sp3杂化，V形结构只有3个原子组成，所以答案D对。A选项三角锥形的NH3结合一个H变为四面体。PH3为三角锥形。C项H2O为V形，H2O结合一个H变为三角锥形结构。答案：D262022/7/30 星期六(1)价层电子对理论、杂化轨道理论与分子间的空间构型关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例分子构型杂化轨道理论sp2180直线BeCl2

15、sp23120平面三角形BF3sp3410928四面体形CH4dsp2490，180平面正方形CuCl价层电子对互斥理论电子对数成键对数孤对电子对数电子对空间构形分子空间构形实例220直线直线BeCl2330三角形正三角形BF321V形SnBr2440四面体正四面体CH431三角锥NH322V形H2O272022/7/30 星期六(2)确定中心原子A价层电子对数目中心原子A的价电子数与配位体X提供共用的电子数之和的一半，就是中心原子A价层电子对的数目。即：n 例如BF3分子，B原子有3个价电子，三个F原子各提供一个电子，共6个电子，所以B原子价层电子对数为3。即BF3价层电子对数(313)23

16、282022/7/30 星期六BeF2价层电子对数(212)22CO2 价层电子对数(402)22SO3 价层电子对数(602)23NO2 价层电子对数(5+02) 22.53 价层电子对数(5141)24 价层电子对数(5043)24292022/7/30 星期六2用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A正四面体 BV形 C三角锥形 D平面三角形解析：SO3中的S原子的价电子全部用于形成了共价键，S周围有3个氧原子，故选D。答案：D302022/7/30 星期六1范德华力(分子间作用力)一般来说，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大则范德华力越强，该物质的熔、沸点就越高。当液体汽化

17、时要克服分子间的引力，固体熔化为液体时也要克服分子间的引力，所以分子间的作用力是决定物质的沸点、熔点、汽化热、溶解度等性质的主要因素。312022/7/30 星期六2氢键较强的分子间作用力某些氢化物分子之间存在着氢键如H2O、NH3、HF，分子之间由于存在着比范德华力稍强的相互作用，而在同族氢化物中沸点反常显得特别高。氢键比化学键弱得多，比范德华力稍强。氢键对某些物质的性质产生较明显的影响，如水结冰时体积膨胀、密度减小是由于氢键的缘故。氨极易溶于水、极易液化也是由于氢键所造成的。322022/7/30 星期六【例3】 下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是()A碘单质的升华 BNaCl溶于水

18、C将水加热变为气态 DNH4Cl受热分解解析：碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键；NaCl溶于水，会破坏离子键；水由液态变为气态，主要是氢键而非范德华力；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键(包括共价键和离子键)。答案：A332022/7/30 星期六1氢键、化学键与范德华力的比较化学键氢键范德华力概念相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用某些物质的分子间(或分子内)氢核与非金属原子的静电吸引作用物质的分子间存在的微弱的相互作用范围分子内或某些晶体内分子间(分子内)分子间能量键能一般为100 kJ/mol600 kJ/mol在40 kJ/mol以下约几个至数十个kJ/m

19、ol性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质(熔点、沸点、密度等)主要影响物质的物理性质342022/7/30 星期六2. 形成氢键的条件分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子；分子中必须有带孤电子对，电负性大，而且半径小的原子。3氢键的特点氢键基本上还是静电作用；有饱和性和方向性；X比Y电负性越大，半径越小，所形成的氢键越稳定。352022/7/30 星期六3下列物质的熔、沸点高低顺序不正确的是()AF2Cl2Br2I2 BCF4CCl4CBr4CI4CHClHBrHIHF DCH4SiH4GeH4SnH4解析：物质的熔、沸点高低由分子间作用力大小决定。分子间

20、作用力越大，熔、沸点越高；反之越低；而相对分子质量和分子的极性越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。A中卤素单质随相对分子量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔、沸点升高，故A正确同理，D也正确。故B恰好相反，故B错误。C中虽然四种物质的相对分子质量增大，但是，在HF分子中存在氢键，故HF的熔、沸点是最高的。答案：B362022/7/30 星期六【例1】下列推断正确的是()ABF3是三角锥形分子B 的电子式： ，离子呈平面形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的sp 键DCH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4 个C

21、H 键372022/7/30 星期六解析：BF3中B原子采用sp2杂化方式，故应为平面三角形。 中N原子采用sp3杂化方式，且孤对电子与H形成配位键，故应为正四面体形。CH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子sp3杂化后的4个杂化轨道形成的键。答案：D高分策略本题考查了常见分子或离子的立体结构，需要用到有关判定理论，包括杂化轨道理论和价层电子对互斥理论。这两种判定方法的核心点是中心原子与周围原子共用电子之间的关系，讨论计算时要格外注意。 382022/7/30 星期六【例2】 (15分)已知周期表中，元素Q、R、W、 Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题

22、：(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_；(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_；(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是_；392022/7/30 星期六(4)这5种元素的氢化物分子中，立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式)_，其原因是_；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_；(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCl气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是_ 402022/7/30 星期六412022/7/30 星期六1回答第(2)问时，未明题目要求，答非所问。2.回答第(3)问时未能正确推出R和Y两元素，且不熟悉主族元素的元