高中化學(xué)選修三-分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、共價(jià)鍵.本質(zhì)：原子間形成共用電子對,1永 非極性共價(jià)鍵：兩個(gè)相同的非金屬元素的原子間形成的共價(jià)鍵 刀大極性共價(jià)鍵：兩個(gè)不相同的非金屬元素的原子間形成的共價(jià)鍵思考：用電子式表小H2、HCl的形成共價(jià)鍵特征：飽和性：每個(gè)原子形成共價(jià)鍵的數(shù)目是確定的方向性：原子軌道沿一定方向重疊使成鍵的原子軌道最大程度地重疊. （T鍵和冗鍵鍵-原子軌道沿著連線方向以“頭碰頭”方式重疊形成的共價(jià)鍵特點(diǎn)：以形成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子核的連線為軸旋轉(zhuǎn)，b鍵電子云的圖形不變互相靠攏電r石重疊hh共仰誼電子云描述氫原子形成氫分子的過程（s-s6鍵）冗鍵-原子軌道沿著連線方向以“肩并肩”方式重疊形成的共價(jià)鍵特點(diǎn)：（

2、1）電子云為鏡像，即是每個(gè)冗鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩個(gè) 原子核構(gòu)成的平面的兩側(cè)（2）不穩(wěn)定，容易斷裂:T* SE互相靠攏 電子云重疊 H鍵的電子云P-P九鍵的形成型特6鍵兀鍵成鍵方向沿軸方向“頭碰頭”平行方向“肩并肩”電子云形狀軸對稱鏡像對稱牢固程度強(qiáng)度大，不易斷裂強(qiáng)度較小，易斷裂成鍵判斷規(guī)律共價(jià)單鍵全是 b鍵共價(jià)雙鍵中一個(gè)是 b鍵，另一個(gè)是 無鍵 共價(jià)叁鍵中一個(gè) b鍵，另兩個(gè)為 兀鍵降分子中的N三N思考：分析CHCH、CH=CH、C4 CH CO分子中鍵的類別和個(gè)數(shù).鍵參數(shù)-鍵能、鍵長與鍵角鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量 鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時(shí)放出的能量越多

3、，化學(xué)鍵越穩(wěn)定應(yīng)用-計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱A H或應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距鍵長是衡量共價(jià)穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)規(guī)律：鍵長越短，一般鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定一般地，形成的共價(jià)鍵的鍵能越大，鍵長越短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定鍵角：兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，分子的許多性質(zhì)與鍵角有關(guān)思考：此、Q、F2跟H的反應(yīng)能力依次增強(qiáng)，從鍵能的角度如何理解.等電子原理等電子體：原子總數(shù)相同、價(jià)電子（最外層電子）總數(shù)相同的分子如此和CO是等電子體，但N和GH不是等電子體等電子體原理：原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵

4、特征，它們的物理性質(zhì)是相近的。例如 降和CO的熔沸點(diǎn)、溶解性、分子解離能等都非常接 近.用質(zhì)譜測定分子的結(jié)構(gòu)原理：不同質(zhì)核比的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡不同eg： 1.下列物質(zhì)中能證明某化合物中一定有離子鍵的是（）A.可溶于水B.熔點(diǎn)較高C.水溶液能導(dǎo)電D. 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電.下列關(guān)于化學(xué)鍵的敘述中，正確的是（）A.離子化合物可以含共價(jià)鍵B.共價(jià)化合物可能含離子鍵C.離子化合物中只含離子鍵D.只有活潑金屬與活潑非金屬間才能形成離子鍵.能夠用鍵能解釋的是（）A.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比氧氣穩(wěn)定B.常溫常壓下，澳呈液體，碘為固體C.稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)二、分子的立體結(jié)構(gòu)1.價(jià)層電

5、子對互斥理論對于AB型分子，價(jià)電子對數(shù)=o鍵電子對數(shù)十中心原子的孤電子對數(shù)o鍵電子對數(shù)=n,孤電子對數(shù)=2 （a-nb）a：中心原子價(jià)的價(jià)電子數(shù)n：與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b:與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)（H為1,其他原子等于“ 8-該原 子的價(jià)電子數(shù)”）注意：對于復(fù)雜離子，在計(jì)算價(jià)層電子對數(shù)時(shí)，還應(yīng)加上負(fù)離子的電荷數(shù)或減 去正離子的電荷數(shù)雙鍵、叁鍵等多重鍵作為1對電子看待價(jià)房電子對數(shù)模型孤對電子對數(shù)一二一分類電子對的排立體給構(gòu)價(jià)房電子對數(shù)模型孤對電子對數(shù)一二一分類電子對的排立體給構(gòu)0 AUj J直線形 C02直線 形一-T層電子.H數(shù)模嬖對于tl 抽電對電子對的琲布 鎮(zhèn)型立悻特構(gòu)實(shí)例

6、4止四j體4四面31ah5A一句他舉體22AB,V形HrO思考：分析CC14、Pd-、nH、SO、SO-、NO、HC+的立體構(gòu)型.雜化軌道理論CH的正四面體構(gòu)型sp3雜化：碳原子的2s軌道和3個(gè)2P軌道進(jìn)行雜化，得到4個(gè)相同的sp3雜化軌道，夾角109 28,分子的幾何構(gòu)型為正四面體2$|2Pffll-激發(fā)一工番t t t正四面體形2$|2Pffll-激發(fā)一工番t t t正四面體形卬3雜化態(tài)C的基態(tài)激發(fā)怒思考：CC14的雜化類型和結(jié)構(gòu)BF3的平面正三角形sp2雜化：硼原子的2s軌道與2個(gè)2P軌道進(jìn)行雜化，得到3個(gè)相同的sp2雜化軌道，夾角是120 ,分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形B的基杰正三角形

7、1 1 ti/rB的基杰正三角形1 1 ti/r雜化盒思考CH=CH的雜化類型和結(jié)構(gòu)BeC12的直線型sp雜化：鍍原子的2s軌道與1個(gè)2P軌道進(jìn)行雜化，得到2個(gè)相同的sp雜化軌道，夾角是180 ,分子的幾何構(gòu)型為直線型由正港由立業(yè)的工及基態(tài)檄發(fā)態(tài)印雜化態(tài)P.凡p.pp思考C4 CH的雜化類型和結(jié)構(gòu)雜化類型sp2 sp3 sp參與雜化的原子軌道1個(gè)s + 1 個(gè)p1個(gè)s + 2個(gè)p1個(gè)s + 3個(gè)p雜化軌道數(shù)2個(gè)sp雜化軌道3個(gè)sp2雜化軌道4個(gè)sp3雜化軌道雜化軌道間夾28空間構(gòu)型直線正三角形正四面體實(shí)例BeCL, CH CHBF3, CH 2=CHCH,CCl 4解

8、題技巧：看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵， 如果有1個(gè)三鍵，則其中有2個(gè)冗鍵，用 去了 2個(gè)p軌道，形成的是sp雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)冗鍵，形成 的是sp2雜化；如果全部是單鍵，則形成的是 sp3雜化雜化軌道數(shù)=中心原子孤對電子對數(shù)十中心原子結(jié)合的原子數(shù)判斷分子的VSEP做型，根據(jù)構(gòu)型與雜化類型的對應(yīng)關(guān)系代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)CO0+2=2sp直線型BR0+3=32 sp平面三角形CH0+4=43 sp正四面體型SO1+2=32 spV型NH1+3=43 sp三角錐型H2O2+2=43 spV型注意：雜化軌道只用于形成b鍵或容納未參與成鍵的孤電子對， 而冗鍵都是由未 雜化

9、的軌道形成的.配合物理論配位鍵-共用電子對由一個(gè)原子單方向提供給另一原子共用所形成的共價(jià)鍵 形成條件：一個(gè)原子必須有孤對電子，另一原子必須有接受孤對電子的空軌道 表示方法AB電子對給予體電子對接受體含有配位鍵的離子或分子：H。、NHH-O：H + H* 9配位化合物-由金屬離子（或原子）與分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化 合物中心原子：具有接受孤對電子的離子或原子配體：提供孤對電子的中性分子或者離子(如 HQ NH、Cl) 配位原子：配體中直接與中心原子鍵合的原子內(nèi)界(配鹿子)“畢用十也；配合物性質(zhì)與應(yīng)用a.配合物溶于水易電離為內(nèi)界配離子和外界離子，而內(nèi)界離子較穩(wěn)定，不能電離Cu(NHa)

10、4SO4 = Cu(NH 3)42+ + SO：b.配合物的形成會對離子的溶解度產(chǎn)生的影響銀氨溶液的配制：AgNO+ NH3 HO = AgOHj + NHNOAgOH + 2NH HO = Ag(NH) 20H + 2HOc.配合物的形成引起離子顏色的改變Fe3+ + SCN- = Fe(SCN) 2+eg： 1.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A.CO 2與 SOB.CH4與 NHC.BeCl 2與 BED.CHmCH與 CH=CH.H2Q CH、NH中心原子均為sp3雜化，為什么水的鍵角為105 ,氨氣的為107 ?.寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式并指出中心原子可能采用的雜化軌

11、道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型 PC13 A1C13 CS C12O.對于HCN&子和HCH分子寫出路易斯結(jié)構(gòu)式用VSEPR1型分析其立體結(jié)構(gòu)分析中心原子的雜化類型分析分子中的冗鍵 TOC o 1-5 h z .下列分子或離子中都存在著配位鍵的是()A.NH、H2OB.NH4、_2+CN、HC1OD.Cu(NH3)4 、PC13.下列分子或離子中，能提供孤對電子與某些金屬離子形成配位鍵的是(H2ONHF-CNCOA. B. C. D. 三、分子的性質(zhì).鍵的極性和分子的極性共價(jià)鍵共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵八7 非極性分子：正電中心和負(fù)電中心重合 分子,極性分子：正電中心和負(fù)電中心不重合鍵的極性和

12、分子的空間構(gòu)型共同決定分子的極性極性分子的判斷：經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：對于AB型分子，若中心原子A的化合價(jià)的絕對值等于該元素原子 的最外層電子數(shù)（價(jià)電子數(shù)），則為非極性分子，否則為極性分子分子結(jié)構(gòu)呈幾何空間對稱，則為非極性分子思考：是否為極性分子？.范德華力-分子間作用力特點(diǎn)：范德華力很弱，不屬于化學(xué)鍵，比化學(xué)鍵小的多（約 1- 2個(gè)數(shù)量級） 結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德 華力越大范德華力主要影響物理性質(zhì)（熔、沸點(diǎn)，溶解性等）；化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的化 學(xué)性質(zhì)如氣體降溫、加壓會液化，壁虎在天花板爬行自如.氫鍵-除范德華力外的另一種分子間作用力 NH3、HQ HF （最

13、強(qiáng)） 氫鍵的表小A H-B沸點(diǎn)/1cm ”口732345周期 一些氨化物的沸點(diǎn)2345周期 一些氨化物的沸點(diǎn)氫鍵的影響-熔、沸點(diǎn)、密度、溶解性a.NH、HQ HF的熔、沸點(diǎn)反常，比 VA VIA、VIIA族其他元素的氫化物的熔、沸點(diǎn)高出許多b.水凝固時(shí)體積膨脹，密度減小c.相對分子質(zhì)量相近的醇、竣酸的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于烷姓d.接近水的沸點(diǎn)的水蒸氣的相對分子質(zhì)量測定值比用化學(xué)式HQ計(jì)算的值大氫鍵的類型分子內(nèi)氫鍵 分子間氫鍵化學(xué)鍵分子間作用力氫鍵范圍分子內(nèi)或晶體內(nèi)分子間某些分子內(nèi)或分子間作用強(qiáng)弱介于化學(xué)鍵與范德華力之間性質(zhì)影響主要影響化學(xué)性質(zhì)主要影響物理性質(zhì)主要影響的物理性質(zhì).溶解性相似相溶：非極性溶質(zhì)一

14、般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑如果存在氫鍵，溶解性更好如NH在HO中溶解度很大分子結(jié)構(gòu)相似的溶解性更好如CHCH0H與HO混溶溶質(zhì)與溶劑發(fā)生反應(yīng)的溶解性更好如SO能與H2O反應(yīng)可增加SO溶解度思考：低碳醇與水互溶，而高碳醇在水中的溶解度卻很小.手性手性異構(gòu)體-具有完全相同的組成和原子排列（即分子式相同），結(jié)構(gòu)互為鏡像, 在三維空間里不能重疊手性分子-有手性異構(gòu)體的分子手性碳原子-連有四個(gè)不同原子（原子團(tuán)）的碳原子，記為 C判斷：當(dāng)分子中只有一個(gè)C,則此分子為手性分子.無機(jī)含氧酸分子的酸性R-O-H規(guī)則：無機(jī)含氧酸可以寫成（HO）FO,如果成酸元素R相同，n值越大（即 非羥基氧的

15、個(gè)數(shù)越多），R的正電性越高，導(dǎo)致R-O-H中的O的電子向R偏移， 因而在水分子的作用下，也就越容易電離出 H,即酸性越強(qiáng)應(yīng)用-解釋對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸 性越強(qiáng)思考：HC10、HClO、HClO、HC104的酸性強(qiáng)弱順序eg： 1.以下物質(zhì) C O、P4、NHC1、PH、HCN HO BE、CHC1含離子鍵的物質(zhì)是由極性鍵構(gòu)成的極性分子是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子是由非極性鍵構(gòu)成的極性分子是2,下列對極性分子和非極性分子的認(rèn)識正確的是（）A.只含非極性鍵的分子一定是非極性分子B,含有極性鍵的分子一定是極性分子C,非極性分子一定含有非極性鍵D,由極性鍵構(gòu)成的雙

16、原子分子一定是極性分子3,下列有關(guān)性質(zhì)判斷正確且可以由范德華力來解釋的是（A.沸點(diǎn)：HBr HClB.沸點(diǎn)：CHCHBr HClD,-OH上氫原子的活潑性：H-O-H C2H-O-H4,下列現(xiàn)象的原因與氫鍵的存在無關(guān)的是（）A,鄰羥基苯甲酸的沸點(diǎn)比對羥基苯甲酸低B.HCl的熔沸點(diǎn)比HF低C.NH極易溶于水D.CH的沸點(diǎn)比SiH4低習(xí)題精選1.下列有關(guān)化學(xué)鍵的說法不正確的是（）A.分子中不一定存在化學(xué)鍵B.分子中若有共價(jià)鍵，則一定存在b鍵C.p和p軌道既能形成（T鍵又能形成冗鍵D.含冗鍵的物質(zhì)不如含（T鍵的物質(zhì)穩(wěn)定.關(guān)于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法不正確的是（）A.鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)

17、B.鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)C.鍵能越大，鍵長越長，共價(jià)化合物越穩(wěn)定D.鍵角的大小與鍵長、鍵能的大小無關(guān).下圖為元素周期表前4周期的一部分，下列有關(guān) R W X、Y、Z 5種元素的敘 述中，正確的是（）A.W R元素單質(zhì)分子內(nèi)的化學(xué)鍵都是非極性鍵B.X、Z元素都能夠形成雙原子分子C.鍵能W-也Y-H,鍵的極性Y-H W-HD.鍵長 X-H W-H 鍵能 X-H W-H.下列不互不等電子體的是（）A.N2O和 CC2 B.O 3和 NO C.CH 4和 NH D.OH 一和 NH.關(guān)于原子軌道的說法正確的是（）A.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體B.

18、CH分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2P軌道混 合起來而形成的C.sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道D.凡AB型的共價(jià)化合物，其中中心原子 A均采用sp3雜化軌道成鍵.對SO與CO說法正確的是（）A.都是直線形結(jié)構(gòu)B.中心原子都采取sp雜化軌道C.S原子和C原子上都沒有孤對電子D.SQ為V形結(jié)構(gòu)，CQ為直線形結(jié)構(gòu).下列關(guān)于雜化軌道的敘述中，不正確的是（）A.分子中中心原子通過SF3雜化軌道成鍵時(shí)，該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)B.雜化軌道只用于形成b鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子C.HSO硫酸分子中三種原子均以雜化軌道成

19、鍵D.N2分子中N原子沒有雜化，分子中有一個(gè)6鍵、2個(gè)冗鍵.配合物在許多方面有著廣泛的應(yīng)用，下列敘述不正確的是（）A.以Mg+為中心的大環(huán)配合物葉綠素能催化光合作用B.Fe2+W嚇咻配合物是輸送02的血紅素C.Ag（NH3）2+是化學(xué)鍍銀的有效成分D.向溶液中逐滴加入NH H20,可除去ZnSO溶液中的CiT.PC13分子的空間構(gòu)型是三角錐形而不是平面正三角形，下列關(guān)于PCl3分子空間 構(gòu)型理由的敘述，不正確的是（）A.PCI3分子中三個(gè)共價(jià)鍵的鍵長，鍵角都相等B.PCI3分子中的P-CI鍵屬于極性共價(jià)鍵C.PCI3分子中三個(gè)共價(jià)鍵鍵能，鍵角均相等D.PCI3是非極性分子.下列推論正確的（）A

20、.SiH4的沸點(diǎn)高于CH,可才t測PH的沸點(diǎn)高于NHB.NH+為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測出pH也為正四面體結(jié)構(gòu)C.CO晶體是分子晶體，可推測SiO2晶體也是分子晶體D.C2代是碳鏈為直線型的非極性分子，可推測GHb也是碳鏈為直線型的非極性分子.下列事實(shí)與氫鍵有關(guān)的是（）A.水加熱到很高的溫度都難以分解B.水結(jié)成冰體積膨脹，密度變小C.CH、SiH4、Ge昂SnH熔點(diǎn)隨相對分子質(zhì)量增大而升高D.HF HCI、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱.下列物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，所克服的粒子間相互作用屬于同種類型的是（）A.液澳和苯分別受熱變?yōu)闅怏wB.干冰和氯化錢分別受熱變?yōu)闅怏wC.二氧化硅和鐵分別受熱熔化D.食鹽和葡

21、萄糖分別溶解在水中.下列說法中正確的是（）A.無機(jī)含氧酸分子中的氧原子數(shù)越多，則其酸性也越強(qiáng)B.氯化銀能溶于過量的氨水，是因?yàn)樗c氨水反應(yīng)生成了 一種可溶的配位化 合物C.分子是否具有極性決定分子中是否存在極性共價(jià)鍵D.氫鍵就是一種存在于某些特殊含氫元素的分子中的一種化學(xué)鍵.下列操作利用了相似相溶原理的是（）A.用稀硝酸洗做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管B.用稀鹽酸清洗做高鈕酸鉀分解實(shí)驗(yàn)的試管C.用氫氧化鈉溶液清洗盛過硅酸的試管0 CItOH15.0 CItOH15.有機(jī)物 CH3-C-0fl-CH0含有一個(gè)手性碳原子(標(biāo)有”的碳原子)，具有光學(xué)活性。當(dāng)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)時(shí)，生成新的有機(jī)物無光學(xué)活性的是(

22、A.與銀氨溶液反應(yīng)B.與甲酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)C.與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)D.與凡發(fā)生加成反應(yīng)16.現(xiàn)有四種短周期元素 A B、C、D,已知：G D在同一周期，A B在同一 主族；它們可以組成化合物 AG BG、DC、DA等；B的陽離子與C的陰離 子的核外電子排布相同； RG同AC或DC反應(yīng)都生成氣體G, B與AC反應(yīng)生 成氣體A, 4與氣體G按體積比2 ： 1混合后點(diǎn)燃能發(fā)生爆炸，具產(chǎn)物是一種常 溫下常見的無色無味的液體。請回答：(1)寫出元素符號：A、B、C、D(2)在A2C、B2G、DC和DA中，含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵的化合物的電子式為;按原子軌道重疊方式，具非極性鍵的類型是 ?；衔?分子中的鍵角為180。的是 (填化學(xué)式)，其路易斯結(jié)構(gòu)式為 (3) A2c分子的立體構(gòu)型是 ,按原子軌道重疊方式，其共價(jià)鍵的類 型是。 DA是平面形分子，其分子中含有 個(gè)6鍵，個(gè)冗鍵17.C1O-、ClO2、ClG、C1O4中Cl都是以sp3雜化軌道與O原子成鍵的，試