最新高中化学选修三第二章导学案

高二化学选修三第二章分子结构与性质PAGEPAGE26班级姓名第小组小组评价教师评价第二章分子结构与性质第一节共价键〔1〕【学习目标】1．了解共价键的成因及σ键和π键的形成。2．掌握用电子式表示共价键的结构和形成过程。【根底知识】一．共价键1．概念原子间通过共用电子对所形成的相互作用。2.成键的粒子原子，一般为非金属原子〔相同或不相同〕或金属原子与非金属原子。3．键的本质原子间通过共用电子对〔即电子云重叠〕产生的强烈作用。【拓展】共价键的形成原因：①成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对〔发生电子云重叠〕，且各原子最外层电子数目一般能到达饱和〔通常为8电子稳定结构〕，由不稳定变稳定；②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。4．键的形成条件非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。【注意】Al原子与F原子变为Al3+和F-后形成离子键，Al原子与Cl原子之间那么形成共价键。5.共价键的存在〔1〕共价化合物中一定存在共价键，如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。〔2〕非金属单质分子中〔稀有气体除外〕存在共价键，如O2、F2、H2、C60等。〔3〕局部离子化合物中存在共价键，如Na2SO4的SO42-中存在共价键，NaOH的OH-中存在共价键，NH4Cl的NH4+中存在共价键，Na2O2的O22-中存在共价键等。6．分类类型特点分类依据σ键电子云“头碰头〞重叠原子轨道的重叠方式π键电子云“肩并肩〞重叠极性键共用电子对发生偏移电子对是否偏移非极性键共用电子对不发生偏移单键有一个共用电子对共用电子对数目双键有两个共用电子对三键有三个共用电子对7.共价键特征〔1〕饱和性：每个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子成键后，一般不能再与其他原子的未成对电子成键。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，每个原子所能形成的共价键总数或以单键连接的原子数目是一定的。如氯原子核外只有1个未成对电子，两个氯原子之间可以形成且只能形成一个共价键，因而氯气的化学式为Cl2，而不是Cl3。〔2〕方向性：形成共价键时，原子轨道重叠得越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固。因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。共价键的方向性决定着分子的空间构型。如H2O为角形〔V形〕，CO2为直线形，NH3为三角锥形。二．单键、双键和三键1.单键两个成键原子间发生原子轨道的重叠形成1对共用原子，这样的共价键称为单键，如H-O-H、H-O-Cl等。2.双键两个成键原子间发生原子轨道的重叠形成两对共用原子，这样的共价键称为双键，如CH2=CH2、O=C=O等。3.三键两个成键原子间发生原子轨道的重叠形成3对共用原子，这样的共价键称为三键，如CH3-C≡CH、N≡N、H-C≡N等。三．σ键和π键1.σ键〔1〕概念将原子轨道沿键轴〔两原子核的连线〕方向以“头碰头〞方式相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键为σ键。σ键的特点是轨道的重叠局部呈圆柱形沿键轴呈轴对称分布。〔2〕分类：可分为s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键。①s-sσ键：两个成键原子均提供s原子轨道形成的共价键。如H2中的σ键即为s-sσ键，见课本P28图2-1。②p-pσ键：以Cl2中p-pσ键为例，两个氯原子〔成键原子〕分别提供1个未成对电子的3p轨道以“头碰头〞的方式重叠所形成的共价键。见课本P29图2-2。③s-pσ键：以HCls-pσ键为例，氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成共价键，见课本P29图2-2。〔3〕特征满足轴对称特征；形成σ键的原子轨道重叠程度比拟大，σ键有较强的稳定性；σ键可以旋转。2.π键〔1〕概念将原子轨道以“肩并肩〞方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为π键，见课本P29图2-3。〔2〕特征每个π键的电子云由两块形成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面作为镜面，它们互为镜像，满足镜面对称；由于形成π键时电子云重叠程度比形成σ键时小，故π键没有σ键牢固，比拟容易断裂；π键不可以旋转。【说明】两个s电子的原子轨道不能形成π键，只能形成σ键。3.σ键和π键的存在规律及对分子性质的影响〔1〕存在规律①两个原子形成共价键时，其电子云〔或原子轨道〕尽可能最大程度重叠，故两个原子形成共价键时应先形成σ键，然后才能形成π键。②σ键和π键的存在规律：单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键。即多原子分子中一定有σ键，可能有π键〔稀有气体分子中没有共价键〕。〔2〕对分子性质的影响σ键的牢固程度较大，π键不如σ键牢固，比拟容易断裂。因此含有π键的化合物与只含有σ键的化合物的化学性质不同，通常含π键物质的化学性质更活泼。如乙烯的化学性质比乙烷更活泼。【注意】N2的分子结构非常稳定，其分子中的π键很难破坏〔断裂〕。N2分子中的π键比σ键稳定。【过关训练】1.以下物质的分子中既有σ键，又有π键的是〔〕①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.③④⑤⑥C.①③⑥D.③⑤⑥2．以下常见分子中σ键、π键判断正确的是〔〕A.CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1:1B.CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2:1C.C22-与O22+互为等电子体，1molO22+中含有π键数目为2NAD.反响N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，假设该反响中有4molN-H键断裂，那么形成的π键数目为6NA3.以下说法中不正确的是〔〕A.一般σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C.气体单质中，一定有σ键，可能有π键D.N2分子中有一个σ键，两个π键4.以下说法正确的是〔〕A.π键是由两个p电子“头碰头〞重叠形成B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键D.H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键5.对σ键的认识不正确的是〔〕A.σ键不属于共价键，是另一种化学键B.s-sσ键与s-pσ键的对称性相同C.分子中含有共价键，那么至少含有一个σ键D.含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第一节共价键〔2〕【学习目标】1.认识键能、键长、键角等键参数的概念。2.能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质。3.知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用〞。【根底知识】四．键参数——键能、键长与键角1．键能〔1〕含义气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。【注意】①应为气态基态原子：保证释放的能量最低。②断裂1mol化学键生成气态原子时吸收的能量与该键的键能数值相等。〔2〕表示方法常用EA-B表示，单位为kJ·mol-1，通常取正值。如H-H键的键能为EH-H=436kJ·mol-1。〔3〕键能的意义①表示共价键的强弱。原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量下降越多，释放能量越多，形成的共价键键能越大，形成的共价键越牢固。②判断分子的稳定性。一般来说，结构相似的分子，其共价键的键长越短，共价键的键能越大，分子越稳定。〔4〕与化学反响中的热效应的关系ΔH=反响物的键能总和－生成物的键能总和2.键长〔1〕定义分子中形成共价键的两原子的原子核间的平均距离。〔2〕意义键长是衡量共价键稳定性的参数之一。键长越短，键能越大，共价键越稳定。【知识拓展】①键长的长短，常根据成键的原子半径大小来判断。如H-F、H-Cl、H-Br、H-I等氢卤键，由于X的半径从F→I依次递增，故氢卤键越来越长，键能越来越小，分子越来越容易分解。②因成键时两原子轨道发生重叠，故键长小于成键原子的原子半径之和。3．键角〔1〕定义在原子数超过两个的分子中，两个化学键之间的夹角叫作键角。〔2〕意义键角是描述多原子分子空间结构的重要因素之一。多原子分子中的键角是一定的，说明共价键有方向性。键角和键长常用来描述多原子分子的空间构型。一般来说，某分子中的键长和键角的数据，就可确定该分子的空间构型。例如：水分子中两个O-H键之间的夹角是105°，这就决定了水分子是V形结构；CO2分子的结构式为O=C=O，它的键角为180°，所以CO2分子是直线形分子。五．等电子原理1.等电子原理原子总数相同、价电子数总数也相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的，此原理称为等电子原理。2.等电子体满足等电子原理的分子互称为等电子体。〔1〕如CO分子和N2分子具有相同的原子总数，相同的价电子数，是等电子体，其性质比照方下表分子N2CO原子数22分子的价电子总数1010化学键2个π键、1个σ键2个π键、1个σ键分子解离能/kJ·mol-19461075分子构型直线直线沸点/K7782熔点/K6368在水中的溶解度〔室温〕2.3mL1.6mL〔2〕其他①硅和锗是良好的半导体材料，等电子体磷化铝〔AlP〕和砷化镓〔GaAs〕也是良好的半导体材料。②SiCl4、SiO44-、SO42-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构型。【拓展】①互为等电子体的物质可以是分子和分子、分子和离子、离子和离子。②等电子体具有相同的化学键类型和分子构型，物理性质相似，但其化学性质差异较大。③等电子体的价电子数可以由其电子式或构成微粒的原子的价电子数来判断：电子式中的键合电子数和孤电子对数的二倍之和即为价电子总数；分子中组成原子的价电子数之和或离子中各原子的价电子数之和与离子所带电荷相加〔或相减〕即得价电子总数。如NO2-的价电子总数为5+6×2+1=18。3.等电子体的判断和应用〔1〕判断方法原子总数相同、价电子总数也相同的分子为等电子体。〔2〕应用等电子体的许多性质相似、空间构型相同，故可用来预测分子的一些性质和空间构型，并应用于制造新材料。【过关训练】1.能用键能大小解释的是〔〕A.N2的化学性质比O2稳定得多B.常温常压下，溴呈液态，碘呈固态C.稀有气体一般很难发生化学反响D.硝酸易挥发而磷酸难挥发2.根据等电子体原理判断，以下说法中错误的是〔〕A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B.B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反响C.H3O+和NH3是等电子体，均为三角锥形D.CH4和NH4+是等电子体，均为正四面体形3.与NO3-互为等电子体的是()A.SO3B.BF3C.CH4D.NO24.以下说法中，错误的是〔〕A.键长越长，化学键越牢固B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C.对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定D.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第二节分子的立体构型〔1〕【学习目标】1．知道常见分子的立体结构。2．了解价层电子对互斥模型、并能根据该理论判断简单分子或离子的构型。【根底知识】一．价层电子对互斥理论1.形形色色的分子〔1〕三原子分子三原子分子的立体构型有直线形〔如CO2分子〕和V形〔如H2O分子〕两种。〔2〕四原子分子大多数四原子分子采取平面三角形〔如CH2O分子〕和三角锥形〔如NH3分子〕两种立体构型。〔3〕五原子分子五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四面体形〔如CH4分子〕。2.价层电子对互斥理论〔1〕理论要点价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对〞相互排斥的结果。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。〔2〕价层电子对数的计算①σ键电子对数由分子式确定：分子中有n个σ键，就有n对σ键电子对。②中心原子上的孤电子对数由公式确定：中心原子上的孤电子对=〔a-xb〕。(式中：a为中心原子的价电子数，对主族元素来讲，价电子数等于原子的最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；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〞)对于阴〔阳〕离子来说，a为中心原子的价电子数加上〔或减去〕离子的电荷数，x和b的计算方法不变。③中心原子的价层电子对数=σ键电子对数+〔a-xb〕二．价层电子对互斥模型1.价层电子对互斥模型的概述该理论模型认为，在一个共价分子或离子中，中心原子A周围所配置的B原子的几何构型，主要取决于中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布，以使彼此间的排斥力最小。这就是价层电子对互斥模型。2.分子立体构型确实定依据价层电子对互斥模型，判断分子中中心原子的孤电子对数，再利用中心原子的成键电子对数，两者结合，就可以确定分子较稳定的立体构型。举例说明如下表：中心原子的孤电子对数与成键电子对数之和成键电子对数孤电子对数价层电子对的理想几何构型分子立体构型名称分子立体结构的实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面正三角形BF3、BCl321平面三角形V形SO2440四面体形正四面体形CH4、CCl431四面体形三角锥形NH322四面体形V形H2O【过关训练】1.以下分子中心原子的价层电子对数是3的是〔〕A.H2OB.BF3C.CH4D.NH32.以下分子的中心原子，带有一对孤对电子的是〔〕A.PCl3B.BeCl2C.CH4D.H2O3.以下分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是〔〕A.CO2B.PCl3C.CCl4D.NO24.以下物质中，分子的立体构型与水分子相似的是〔〕A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl45.以下分子的VSEPR模型与分子立体结构模型一致的是〔〕A.NH3B.CCl4C.H2OD.H2S6.用价层电子对互斥模型推测以下分子的空间构型：〔1〕H2S〔2〕NH2-〔3〕BF3〔4〕CHCl3〔5〕SiF4答案〔1〕H2S为V形〔2〕NH2-为V形〔3〕BF3为平面正三角形〔4〕CHCl3为四面体〔5〕SiF4为正四面体【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第二节分子的立体结构〔2〕【学习目标】1．认识杂化轨道理论的要点。2．进一步了解有机化合物中碳的成键特征。3．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。【根底知识】三．杂化轨道1.杂化轨道理论的根本内容杂化轨道理论认为，原子在形成分子时，由于原子间相互作用的影响，假设干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这种重新组合的过程称为轨道杂化，所形成的新的原子轨道称为杂化轨道。【注意】①原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不能发生杂化。②只有能量相近的原子轨道才能发生杂化形成杂化轨道。一般为同一能级组的原子轨道发生杂化，如ns、np、(n-1)d(或nd)原子轨道发生杂化。③原子轨道杂化后形成的杂化轨道具有相同的能量〔电子云形状相同，伸展方向不同〕。④杂化前后轨道数目不变。⑤杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，可由杂化轨道间的夹角判断分子空间构型。⑥杂化轨道所形成的化学键全部为σ键。2.杂化轨道的形成过程〔以CH4分子的形成过程为例〕杂化轨道理论认为在形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程，如CH4分子的形成过程：碳原子2s轨道中的1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全相同，于是1个2s轨道和3个sp轨道“混合〞起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道〔其中每个杂化轨道中，s成分占1/4，p成分占3/4〕，然后4个sp3杂化轨道上的电子相互排斥，使4个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的四个顶点，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道形成4个相同的σ键，从而形成CH4分子。由于4个C-H键完全相同，所形成的CH4分子为正四面体形，键角是109°28′。【规律】①原子轨道发生杂化后，杂化轨道的形状和空间伸展方向均发生了变化。②在形成分子时，杂化轨道只能用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。3.杂化轨道类型因为杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有以下关系：杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。〔1〕sp杂化：由1个ns轨道和1个np轨道杂化得到2个夹角为180°的直线形杂化轨道。例如CO2中的碳原子、H-C≡N中的碳原子、BeF2中的铍原子等均采取sp杂化。【注意】原子轨道发生sp杂化时，还有2个np原子轨道未发生杂化，假设np原子轨道上有未成对电子，形成分子时，2个np原子轨道上的电子会形成π键，如CH≡CH的形成。〔2〕sp2杂化：由1个ns轨道和2个np轨道杂化，杂化后得到3个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。BCl3、CO32-、NO3-、H2C=O、SO3、CH2=CH2结构中的中心原子都是以sp2杂化的。【注意】以sp2杂化轨道构建结构骨架的中心原子必有一个垂直于sp2轨道的未参与杂化的p轨道，如果这个轨道跟邻近原子上平行的np轨道重叠，并填入电子，就会形成π键。〔3〕sp3杂化：由1个ns轨道和3个np轨道杂化，杂化后得到4个夹角为109°28′的正四面体形杂化轨道。sp3杂化过程中所有p轨道全部参与杂化，形成4个完全相同的σ键，没有π键。如CH4、CCl4、NH3、H2O等的中心原子均采取的是sp3杂化。杂化轨道的应用利用杂化轨道理论即可解释分子的空间构型，也可以作为判断分子空间构型的依据〔如下表所示〕。spsp2sp3用于杂化的原子轨道数234杂化轨道间的夹角180°120°109°28′空间构型直线形平面三角形正四面体【过关训练】1.以下分子的空间构型可以用sp2杂化轨道来解释的是〔〕①BF3②CH2=CH2③④HC≡HC⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥2.关于原子轨道的说法不正确的是〔〕A.但凡中心原子采取相同类型的杂化轨道成键的分子，其几何构型不一定相同B.sp杂化轨道是由同一个原子中能量相近的一个s轨道和一个p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道C.凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键D.乙烯与氢气反响会变成乙烷，碳原子的杂化类型由sp2变为sp33.以下关于杂化轨道的表达正确的是〔〕A.杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子s轨道杂化而成的D.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C-Hσ键4.以下分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形且分子中没有形成π键的是〔〕A.C2H2B.CO2C.BeCl2D.BF35.以下对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比拟，得出结论正确的是〔〕A.sp杂化轨道的夹角最大B.sp2杂化轨道的夹角最大C.sp3杂化轨道的夹角最大D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第二节分子的立体结构〔3〕【学习目标】1．配位键、配位化合物的概念。2．配位键、配位化合物的表示方法。【根底知识】四．配合物理论1.配位键〔1〕概念成键的两个原子或离子一方提供孤电子对〔配位体〕，一方提供空轨道而形成的共价键，叫作配位键。如氨分子与H+相互接近到一定程度时，氨分子中的孤电子对所在的轨道将与H+的1s空轨道重叠，使得孤电子对主要在重叠区域中运动，即这一对电子为氮原子、氢原子共用，从而形成配位键。氨分子与H+之间是以配位键结合成铵根离子〔NH4+〕的，形成NH4+后，四个氮氢键的性质变得完全相同了。〔2〕配位体应含有孤电子对，如NH3、H2O、OH-等。〔3〕表示配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫作“给予体〞；B是接受电子对的原子，叫作“接受体〞。〔4〕存在配位键可以存在于分子〔如H2SO4〕中，也可以存在于离子〔如NH4+、H3O+〕中。2.配位化合物〔1〕概念金属离子〔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，简称配合物。〔2〕结构例如在[Cu(NH3)4]SO4配合物中Cu2+称为中心离子，4个NH3分子叫作配体。中心离子与配体通过配位键构成了配合物的内配位层〔或称内界〕，通常把它们放在中括号内，SO42-称为外配位层〔或称外界〕。内外界之间是离子键，在水中完全电离。这些关系如下图。【说明】①配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，过渡金属离子最常见，但也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子。②配体可以是阴离子，如X-〔卤素离子〕、OH-、SCN-、CN-、RCOO-〔羧酸根离子〕、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配体中直接同中心离子配合的原子叫作配原子，配原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的氮原子，H2O分子中的氧原子，配原子常是VA、VIA、VIIA族的元素。③直接同中心离子〔或原子〕配位的原子数目叫中心离子〔或原子〕的配位数。【过关训练】1.〔1〕配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3•6NH3〔黄色〕、CoCl3•5NH3〔紫红色〕、CoCl3•4NH3〔绿色〕和CoCl3•4NH3〔紫色〕四种化合物各1mol，分别溶于水，参加足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的物质的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3•6NH3______。CoCl3•5NH3______。CoCl3•4NH3〔绿色和紫色〕______。②后两种物质组成相同而颜色不同的原因是______。③上述配合物中，中心离子的配位数都是______。〔2〕向黄色的三氯化铁溶液中参加无色的KSCN溶液，溶液变成血红色。该反响在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe〔SCN〕3+3KCl表示。经研究说明，Fe〔SCN〕3是配合物，Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空①Fe3+与SCN-反响时，Fe3+提供______，SCN-提供______，二者通过配位键结合。②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是______。③假设Fe3+与SCN-以个数比1：5配合，那么FeCl3与KSCN在水溶液中发生反响的化学方程式可以表示为。答案〔1〕①[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl②空间构型不同③6〔2〕①空轨道孤电子对②[Fe(SCN)]Cl2③FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl2.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。答复以下问题(1)b、c、d中第一电离能最大的是_____(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为______；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥形结构的酸是________。(填化学式)(4)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构〔如下图〕。该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，判断理由是__________________________________________。答案(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)SO42-共价键和配位键H2OH2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第三节分子的性质〔1〕【学习目标】了解极性共价键和非极性共价键。结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子。【根底知识】一．键的极性1.极性键与非极性键的比拟极性键非极性键概念不同种元素原子形成的共价键同种元素原子间形成的共价键原子吸引电子能力不同相同共用电子对偏向吸引电子能力强的原子不发生偏移成键原子电性显电性电中性成键元素一般是不同种非金属元素同种非金属元素举例H-Cl、H-O-HCl-Cl、H-H【规律】极性键中电负性大的原子显负电性〔δ-〕，电负性小的原子显正电性〔δ+〕。成键原子的电负性差值越大，键的极性越强，当差值大于1.7时，一般形成离子键。2.判断方法〔1〕A—A型共价键为非极性键，A—B型共价键为极性键。即同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。如H-H键、Cl-Cl键为非极性键；H-Cl键、有机物中的C-H键、C-O键等为极性键。〔2〕根据成键原子所属元素电负性的差值不同判断。差值为零时，通常形成非极性键；差值不为零时，形成的共价键为极性键，且差值越大，共价键的极性越强〔称为强极性键〕，差值越小，共价键的极性越弱〔称为弱极性键〕。二．分子的极性1.极性分子与非极性分子由共价键形成的分子，根据分子中的正电中心与负电中心是否重合分为极性分子和非极性分子，如下：极性分子—正电中心与负电中心不重合，键的极性向量和不为零。分子非极性分子—正电中心与负电中心重合，键的极性向量和等于零。【拓展】分子中正电荷的作用集中的一点是正电中心，分子中负电荷的作用集中的一点是负电中心。如CH4为正四面体结构，其正电中心和负电中心重合于正四面体中心碳原子上，说明CH4为非极性分子。2.判断分子极性的方法〔1〕根据分子类型和分子的空间构型判断①A2型：只有非极性键，为非极性分子，如Cl2、O2等。②AB型：只含极性键、直线形分子，为极性分子，如HCl、HF等。③AB2型：为直线形时，空间结构对称，为非极性分子，如CO2、CS2等；为V形时，正负电荷中心不重合，为极性分子，如H2O、H2S等。④AB3型：为平面正三角形时，空间结构对称，为非极性分子，如BF3、SO3等；为三角锥形时，正负电荷中心不重合，为极性分子；假设与中心原子A成键的三个原子不完全相同时，必为极性分子。⑤AB4型：为正四面体形或平面正方形时，为非极性分子，如CH4、CCl4、SiH4等；假设与中心原子A成键的四个原子不完全相同时，必为极性分子，如CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl等。【规律】判断分子极性的根本依据是分子的空间构型是否对称。〔2〕根据中心原子最外层电子是否全部成键判断ABn型分子中的中心原子A的最外层电子假设全部成键〔没有孤电子对〕，此分子一般为非极性分子，如CO2、CCl4、PCl5、SF6等；分子中的中心原子最外层电子假设未全部成键〔有孤电子对〕，此分子一般为极性分子，如H2O、PCl3等。〔3〕化合价法ABn型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；假设中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，那么分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实例如下：分子BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2中心原子化合价绝对值3456234中心原子价电子数3456656分子极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性【说明】化合价法判断分子的极性时最直观。【过关训练】1.以下表达正确的是〔〕A.NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4:3，Z原子比X原子的核外电子数多4。以下说法正确的是〔〕A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2:13.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反响如下：HCHO+O2CO2+H2O。以下有关说法正确的是〔〕A.该反响为吸热反响B.CO2分子中的化学键为非极性键C.HCHO分子中既含σ键又含π键D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO24.以下分子中，属于非极性分子的是〔〕A.SO2B.BeCl2C.BBr3D.COCl25.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图。〔1〕基态硼原子的电子排布式为。〔2〕关于这两种晶体的说法，正确的是(填序号)。a．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大

b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c．两种晶体中的B－N键均为共价键

d．两种晶体均为分子晶体〔3〕六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为，其结构与石墨相似却不导电，原因是。〔4〕立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是。〔5〕NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有mol配位键。答案〔1〕1s22s22p1〔2〕bc

〔3〕平面三角形

层状结构中没有自由移动的电子〔4〕sp3

高温、高压

〔5〕2【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第三节分子的性质〔2〕【学习目标】1．范德华力、氢键及其对物质性质的影响。2．能举例说明化学键和分子间作用力的区别。3．例举含有氢键的物质。【根底知识】三．范德华力、氢键、共价键的比拟范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另〔或同〕一个分子中电负性很强的原子之间的作用力原子间通过形成共用电子对所产生的相互作用分类—分子内氢键、分子间氢键极性共价键、非极性共价键特征无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比拟共价键>氢键>范德华力影响强度的因素①随着分子极性的增大而增大②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大对于A-H…B,A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键越强成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高。如F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3①影响分子的稳定性②共价键键能越大，分子越稳定【过关训练】1.PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P-H键键能比N-H键键能低。以下判断错误的是〔〕A.PH3分子呈三角锥形B.PH3分子是极性分子C.PH3沸点低于NH3沸点，因为P-H键键能低D.PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N-H键键能高2.以下图中每条折线表示周期表IVA~VIIA族中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是〔〕A．H2S

B．HCl

C．PH3D．SiH43.以下化合物含有氢键，且氢键键能最大的是〔〕A.甲醇B.NH3C.冰D.HF4.以下现象与氢键有关的是〔〕①HF的熔、沸点比VIIA族其他元素氢化物的高②乙醇可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④水分子高温下也很稳定⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低②③④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①②③④⑤5.假设不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气〞的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是〔〕A.氢键；分子间作用力；非极性键B.氢键；氢键；极性键C.氢键；极性键；分子间作用力D.分子间作用力；氢键；非极性键6.关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是〔〕A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C.CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性7.374℃、22.1MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H+和OH-，由此可知超临界水〔〕A.显中性，pH等于7B.表现出非极性溶剂的特性C.显酸性，pH小于7D.表现出极性溶剂的特性8.元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。〔1〕在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是。〔2〕Z的氢化物〔H2Z〕在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是。〔3〕Y与Z可形成YZ42－①YZ42－的空间构型为(用文字描述)。②写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式。〔4〕X的氯化物与氨水反响可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为。答案〔1〕sp3〔2〕水分子与乙醇分子之间形成氢键〔3〕①正四面体②CCl4或SiCl4等〔4〕16NA或16×6.02×1023个【问题与收获】。班级姓名第小组小组评价教师评价第三节分子的性质〔3〕【学习目标】1．从分子结构的角度，认识“相似相溶〞规律。2．了解“手性分子〞在生命科学等方面的应用。3．能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。【根底知识】四．物质的溶解性和手性1.溶解性物质相互溶解的性质十分复杂，受到许多因素的制约，如温度、压强等。通过对许多实验的观察与研究，人们得出一个经验性的“相似相溶〞原理：非极性物质一般易溶于非极性溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶剂。此外，物质的溶解性还受到以下因素的影响：〔1〕溶质和溶剂之间存在氢键，溶解性好，溶质分子与水分子不能形成氢键，在水中的溶解度就比拟小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、乙酸、甘油等能与水混溶，