2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件_第12章_物質(zhì)機(jī)構(gòu)與性質(zhì)(選修)_第二講_分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(75張PPT).ppt

1、1了解共價(jià)鍵的形成，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。 2了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)。 3能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)常見的簡(jiǎn)單分子或離子的立體構(gòu)型。 4了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。 5了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)。,第二講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),1共價(jià)鍵類型的判斷及強(qiáng)弱比較。 2共價(jià)鍵、范德華力和氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。 3雜化軌道類型的判斷及利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論對(duì)分子、離子立體構(gòu)型的判斷和解釋。,一、共價(jià)鍵 1共價(jià)鍵的本質(zhì)和特征 共價(jià)鍵的本質(zhì)是在原子之間形成 (電子云的 )。其特征是共價(jià)鍵具有 和

2、 。,共用電子對(duì),重疊,飽和性,方向性,2共價(jià)鍵的類型,極性,非極性,單,雙,三,頭碰頭,肩并肩,偏移,偏移,一對(duì),兩對(duì),三對(duì),3.鍵參數(shù) (1)鍵能： 原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越 ，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。 (2)鍵長(zhǎng)：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的 ，鍵長(zhǎng)越 ，往往鍵能越 ，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。 (3)鍵角：在原子數(shù)超過 的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角，是描述 的重要參數(shù)。,氣態(tài)基態(tài),大,核間距,短,大,2,分子立體結(jié)構(gòu),怎樣判斷化學(xué)鍵的類型和數(shù)目？ 提示(1)只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，不會(huì)形成共用電子對(duì)，這時(shí)形

3、成離子鍵。(2)通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式，可以快速有效地判斷共價(jià)鍵的種類及數(shù)目；判斷成鍵方式時(shí)，需掌握：共價(jià)單鍵全為鍵，雙鍵中有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵，三鍵中有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵。,二、分子的立體構(gòu)型與性質(zhì) 1雜化軌道理論 (1)概念：在外界條件的影響下，原子內(nèi)部 的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道。,能量相近,(2)雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型,2,3,4,180,120,10928,直線形,BeCl2,BF3,平面三角形,四面體形,CH4,2.分子的極性,根據(jù)中心原子的最外層電子是否可以判斷分子的極性？ 提示分子中的中心原子的最外層電子若全部成鍵

4、，此分子一般為非極性分子；分子中的中心原子的最外層電子若未全部成鍵，此分子一般為極性分子。 如CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵，它們都是非極性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵，它們都是極性分子。,配位鍵,配位體,空軌道,直線形,平面三角形,5結(jié)構(gòu)和性質(zhì),光學(xué),列舉配合物在生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中的重要用途。 提示(1)濕法冶金；(2)分離和提純；(3)合成具有特殊功能的分子；(4)檢驗(yàn)離子的特效試劑；(5)作掩蔽劑；(6)作有機(jī)沉淀劑；(7)萃取分離；(8)作催化劑。,四、分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì) 1概念：物質(zhì)分子之間 存在的相互作用力，

5、稱為分子間作用力。 2分類：分子間作用力最常見的是 和 。 3強(qiáng)弱：范德華力 氫鍵 化學(xué)鍵。 4范德華力：范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，硬度越大。一般來(lái)說， 相似的物質(zhì)，隨著 的增加，范德華力逐漸 ，分子的極性越大，范德華力也越大。,普遍,范德華力,氫鍵,組成和結(jié)構(gòu),相對(duì)分子質(zhì)量,增大,5氫鍵 (1)形成：已經(jīng)與 的原子形成共價(jià)鍵的 (該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中 的原子之間的作用力，稱為氫鍵。 (2)表示方法：AHB 說明A、B為電負(fù)性很強(qiáng)的原子，一般為N、O、F三種元素的原子。A、B可以相同，也可以不同。,電負(fù)性很強(qiáng),氫原

6、子,電負(fù)性很強(qiáng),(3)特征 具有一定的 性和 性。 (4)分類 氫鍵包括 氫鍵和 氫鍵兩種。 (5)分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn) ，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。,方向,飽和,分子內(nèi),分子間,升高,6.相似相溶原理 非極性溶質(zhì)一般能溶于 ，極性溶質(zhì)一般能溶于 。如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性 。,非極性溶劑,極性溶劑,越好,下列事實(shí)均與氫鍵的形成有關(guān)，試分析其中氫鍵的類型。 (1)冰的硬度比一般的分子晶體的大；(2)甘油的粘度大；(3)鄰硝基苯酚20 時(shí)在水中的溶解度是對(duì)硝基苯酚的0.39倍；(4)鄰羥基苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的15.9倍，對(duì)羥基

7、苯甲酸的電離常數(shù)是苯甲酸的0.44倍；(5)氨氣極易溶于水；(6)氟化氫的熔點(diǎn)高于氯化氫。 提示(1)、(2)、(5)是分子間氫鍵；(3)、(4)中鄰硝基苯酚、鄰羥基苯甲酸存在分子內(nèi)氫鍵，對(duì)硝基苯酚、對(duì)羥基苯甲酸存在分子間氫鍵；(6)中氟化氫存在分子間氫鍵，氯化氫無(wú)氫鍵。,三點(diǎn)說明 (1)s軌道與s軌道重疊形成鍵時(shí)，電子不是只在兩核間運(yùn)動(dòng)，而是電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大。 (2)因s軌道是球形的，故s軌道和s軌道形成鍵時(shí)，無(wú)方向性。兩個(gè)s軌道只能形成鍵，不能形成鍵。 (3)兩個(gè)原子間可以只形成鍵，但不能只形成鍵。,一個(gè)關(guān)系 鍵參數(shù)與分子性質(zhì)的關(guān)系,一個(gè)模型 價(jià)層電子對(duì)互斥模型 (1)價(jià)層電子對(duì)

8、在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。 (2)孤電子對(duì)的排斥力較大。,一個(gè)規(guī)律 同種元素的含氧酸的強(qiáng)弱規(guī)律，其酸性具有如下規(guī)律： 對(duì)于同一種元素的含氧酸來(lái)說，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。 一個(gè)公式 運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可預(yù)測(cè)分子或離子的立體結(jié)構(gòu)，但要注意判斷其價(jià)層電子對(duì)數(shù)，對(duì)ABm型分子或離子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)的判斷方法為： n(中心原子的價(jià)電子數(shù)每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)m)/2,三點(diǎn)提醒 氫鍵應(yīng)用要注意： (1)有氫鍵的分子間也有范德華力，但有范德華力的分子間不一定有氫鍵。 (2)一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵，這就是氫鍵的飽和性。 (3)分子內(nèi)氫鍵基本上不影響物質(zhì)的

9、性質(zhì)。,我的心得 分子的極性與共價(jià)鍵的極性的關(guān)系,問題征解 某些共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)如下表：,根據(jù)表中有關(guān)數(shù)據(jù)，你能推斷出影響共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)的因素主要有哪些？其影響的結(jié)果怎樣？ 提示原子半徑、原子間形成共用電子對(duì)數(shù)目。形成相同數(shù)目的共用電子對(duì)，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短；原子半徑相同，形成共用電子對(duì)數(shù)目越多，鍵長(zhǎng)越短。,必考點(diǎn)90 雜化軌道的類型與常見分子的立體構(gòu)型 一、判斷模型,二、判斷方法 判斷分子的中心原子雜化軌道類型的方法 (1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷 若雜化軌道在空間的分布為正四面體或三角錐形，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。 若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子

10、發(fā)生sp2雜化。 若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。,(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷 若雜化軌道之間的夾角為10928，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。 (3)記住常見的一些典型分子中中心原子的雜化方式。,【典例1】 元素X和元素Y屬于同一主族。負(fù)二價(jià)的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.9%；元素X和元素Y可以形成兩種化合物，在這兩種化合物中，X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和60%。 (1)確定X、Y兩種元素在周期表中

11、的位置。 (2)在元素X和元素Y兩種元素形成的化合物中，寫出X質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化合物的化學(xué)式_；該分子的中心原子以sp2雜化，是_分子，分子構(gòu)型為_。,(3)寫出X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的化合物的化學(xué)式_； 該分子的中心原子以sp2雜化，是_分子，分子構(gòu)型為_。 (4)由元素氫、X、Y三種元素形成的化合物常見的有兩種，其水溶液均呈酸性，試分別寫出其分子式_、_，并比較酸性強(qiáng)弱：_。,(5)由氫元素與X元素形成的化合物中，含有非極性鍵的是_(寫分子式)，分子構(gòu)型為V形的是_(寫分子式)。,答案(1)X：第二周期，A族；Y：第三周期，A族 (2)SO2極性V形 (3)SO3非極性平面正三角形 (4)

12、H2SO3H2SO4H2SO4H2SO3 (5)H2O2H2O,判斷時(shí)需注意以下兩點(diǎn)： (1)價(jià)層電子對(duì)互斥模型說明的是價(jià)層電子對(duì)的立體構(gòu)型，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)的立體構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。當(dāng)中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。(2)價(jià)層電子對(duì)互斥模型能預(yù)測(cè)分子的幾何構(gòu)型，但不能解釋分子的成鍵情況，雜化軌道理論能解釋分子的成鍵情況，但不能預(yù)測(cè)分子的幾何構(gòu)型。兩者相結(jié)合，具有一定的互補(bǔ)性，可達(dá)到處理問題簡(jiǎn)便、迅速、全面的效果。,【應(yīng)用1】 按下列要求寫出第二周期非金屬元素組成的中性分子的化學(xué)式及中心原子的雜化方式，電子對(duì)立體構(gòu)型。 平面正三

13、角形分子：分子式_，雜化方式是_，電子對(duì)立體構(gòu)型_。 三角錐形分子：分子式_，雜化方式是_，電子對(duì)立體構(gòu)型_。 正四面體形分子：分子式_，雜化方式是_，電子對(duì)立體構(gòu)型_。,解析第二周期非金屬元素有B、C、N、O、F。 在BF3中成鍵電子對(duì)有3對(duì)，孤電子對(duì)為0，所以電子對(duì)立體構(gòu)型為平面三角形，分子構(gòu)型也為平面正三角形，中心原子采取sp2雜化。在NF3中成鍵電子對(duì)有3對(duì)，孤電子對(duì)有1對(duì)，所以電子對(duì)立體構(gòu)型為四面體形，分子構(gòu)型為三角錐形，中心原子采取sp3雜化。在CF4中，成鍵電子對(duì)有4對(duì)，沒有孤電子對(duì)，所以電子對(duì)立體構(gòu)型為正四面體形，分子構(gòu)型也為正四面體形，中心原子采取sp3雜化。 答案BF3sp

14、2平面正三角形NF3sp3正四面體形CF4sp3正四面體形,必考點(diǎn)91 不同微粒間相互作用的比較 1三種化學(xué)鍵的比較,2.范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較,【典例2】 短周期的5種非金屬元素，其中A、B、C的特征電子排布可表示為：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負(fù)性最大的元素。 回答下列問題： (1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中屬于極性分子的是_(填序號(hào))。,回答下列問題： (1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，

15、其中屬于極性分子的是_(填序號(hào))。 (2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高，其原因是_。 (3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑，其分子式為_、_。DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。 (4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(填化學(xué)式)。,(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高，其原因是_。 (3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑，其分子式為_、_。DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。,(4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開 (填化學(xué)式)。 (5)A、C、E三種元

16、素可形成多種含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列舉的四種酸其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(填化學(xué)式)。,解析由五種元素為短周期非金屬元素，以及s軌道最多可 容納2個(gè)電子可得：a1，bc2，即A為H元素，B為C元素，C為O元素。由D與B同主族，且為非金屬元素得D為Si元素；由E在C的下一周期且E為同周期電負(fù)性最大的元素可知E為Cl元素。,(1)、分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2為極性分子，其他為非極性分子。(2)C的氫化物為H2O，H2O分子間可形成氫鍵是其沸點(diǎn)較高的主要原因。(3)B、A兩元素組成苯，C、A兩元素組成水，兩者都為常見的溶劑，SiCl4為非極性

17、分子，易溶于非極性溶劑苯中。,(4)BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4，三者組成和結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，故它們的沸點(diǎn)順序?yàn)镾iCl4CCl4CH4。(5)這四種酸分別為HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可寫為(HO)mROn(m1，n0)，n值越大，酸性越強(qiáng)，故其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO4HClO3HClO2HClO。,答案(1)(2)H2O分子間可形成氫鍵 (3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4 (5)HClO4HClO3HClO2HClO,(1)在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行解釋時(shí)，是用化學(xué)鍵知識(shí)解釋，還是用范德華力或氫鍵的知識(shí)解釋，要根據(jù)物質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)決定。 (2)范德華力越大，熔、沸點(diǎn)越高。組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大。同分異構(gòu)體中，支鏈越多，范德華力越小。相對(duì)分子質(zhì)量相近的分子，極性越大，