高三化學一輪復習 物質結構與性質 第二章 化學鍵與分子間作用力 魯科選修32

編輯ppt考綱定位(1)了解共價鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質。(2)了解簡單配合物的成鍵情況。(3)了解化學鍵和分子間作用力的區(qū)別。(4)了解氫鍵的存在對物質性質的影響，能列舉含氫鍵物質。編輯ppt(5)了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)，能用價層電子對互斥理論或雜化軌道理論推測常見的簡單分子或離子的空間結構。編輯ppt命題趨勢化學鍵、分子間作用力、分子構型及性質與必考內容聯系緊密，新課標高考卷對于鍵的極性與分子的極性，化學鍵、范德華力和氫鍵對物質性質的影響考查較多，今后仍是考查的重點。

編輯ppt編輯ppt一、共價鍵1．化學鍵(1)化學鍵是指相鄰原子間

的相互作用?；瘜W鍵可分為

三種類型。(2)強烈的相互作用是指電子間、原子核間的相互

及電子和原子核間的相互

作用。2．共價鍵的類型(1)按原子軌道重疊方式的不同，共價鍵可分為

鍵和

鍵，前者是指原子軌道以

方式相互重疊，后者是指原子軌道以

方式相互重疊。共價鍵、離子鍵、金屬鍵排斥吸引σπ“頭碰頭”“肩并肩”強烈編輯ppt(2)根據原子所帶的電荷情況，共價鍵可分為

和

，前者是指共用電子對發(fā)生偏移，后者是指共用電子對

任何一個原子；或者說電負性差值為0的為

，電負性差值大于0的為

。極性鍵非極性鍵不偏向非極性鍵極性鍵編輯ppt3．鍵參數(1)鍵能：在101.3kPa、298K條件下，氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵所

的最低能量，這些能量就是相應化學鍵的鍵能，通常取正值。規(guī)律：鍵能越大，化學鍵越

，分子越

。(2)鍵長：分子中形成共價鍵的兩原子核間的平均

(核間距)叫做鍵長。規(guī)律：鍵長越短，往往鍵能越大，化學鍵越

，分子越

。釋放牢固穩(wěn)定距離牢固穩(wěn)定編輯ppt(3)鍵角：在多原子分子中兩個化學鍵之間的

，叫做鍵角。鍵角決定了分子的

和

。4．等電子原理

相同、

相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多化學性質是相近的，這條規(guī)律稱之為等電子原理，這樣的分子叫做等電子體。夾角空間構型極性原子總數價電子總數編輯ppt二、分子的結構1．雜化的概念在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干

相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的

，產生的新軌道叫

。2．三種雜化軌道的形狀sp雜化是夾角為

的

形雜化軌道，sp2雜化軌道為

的

形，sp3雜化軌道為

的

構型。能量雜化雜化軌道180°直線120°平面三角109°28′正四面體編輯ppt3．配合物理論簡介(1)配位鍵：由一方提供

，另一方提供

，而形成的共價鍵叫做配位鍵。(2)配合物：通常把

(或原子)與某些

(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。(3)中心離子：在配合物中，提供

的一方稱為中心離子。配體：在配合物中，提供

的一方稱為配體。孤對電子空軌道金屬離子分子或離子空軌道孤對電子編輯ppt配位數：直接同中心原子(或離子)配位的

的數目，為該中心原子(或離子)的配位數。配位原子編輯ppt三、分子的性質1．鍵的極性與分子的極性(1)極性鍵與非極性鍵：由不同種原子形成的共價鍵，電子對發(fā)生偏移，屬于極性鍵；由同種原子形成的共價鍵，電子對不發(fā)生偏移，屬于非極性鍵。(2)極性分子、非極性分子正電中心和負電中心不重合的分子為

分子；正電中心和負電中心重合的分子為

分子。極性非極性編輯ppt2．分子間作用力(1)范德華力：分子之間普遍存在的相互作用力，范德華力通常比化學鍵的鍵能

。范德華力通常隨著

和

的增大而增大。它主要影響物質的

、

等物理性質，范德華力越強，它們就越高。一般來說

和

相似的物質，隨著相對分子質量的增大，范德華力越

。(2)氫鍵：由已經與電負性很強的原子相結合的氫原子(如水分子中的氫)與另一個分子中電負性很強的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。分子的極性相對分子質量組成結構大小熔點沸點編輯ppt①氫鍵的分類：分為分子間氫鍵與分子內氫鍵兩大類。②氫鍵對物質性質的影響：分子間形成氫鍵時，可使化合物熔、沸點顯著

。在極性溶劑中，若溶質分子和溶劑分子間能形成氫鍵，則可使溶解度增大。(3)范德華力與氫鍵的關系氫鍵是一種特殊的分子間作用力，其作用力大小介于化學鍵和范德華力之間。范德華力的作用力比較小。氫鍵和范德華力同屬于分子間作用力。升高編輯ppt3．溶解性(1)“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質一般能溶于

，極性溶質一般能溶于

。如果存在氫鍵，則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大，溶解性

。(2)“相似相溶”還適用于分子結構的相似性。如乙醇與水

，而戊醇在水中的溶解度明顯

。(3)如果溶質與水發(fā)生反應，將增加物質的溶解度，如

等。非極性溶劑極性溶劑越強互溶減小SO2與H2O編輯ppt4．無機含氧酸的酸性無機含氧酸可寫成(HO)mROn，n值越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越

電離出H＋，酸性越

。如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4，HNO2＜HNO3，H2SO3＜H2SO4。易強編輯ppt編輯ppt1．概念：原子間通過共用電子對形成的化學鍵。2．特征：具有飽和性和方向性。3．類型：(1)分類編輯ppt分類依據類型成鍵方式共用電子對的數目單鍵一對共用電子雙鍵二對共用電子叁鍵三對共用電子形成共價鍵的原子軌道重疊方式σ鍵以“頭碰頭”方式重疊π鍵以“肩并肩”方式重疊形成共價鍵的電子對是否偏移極性鍵電子對發(fā)生偏移非極性鍵電子對不發(fā)生偏移編輯ppt(2)σ鍵和π鍵的判斷σ鍵π鍵重疊特點頭碰頭肩并肩強度較大較小成鍵電子s－ss－pp－pp－p鍵型單鍵雙鍵、叁鍵編輯ppt(3)共價鍵極性的判斷方法①根據元素非金屬性的相對強弱判斷(定性)同種元素原子間形成的共價鍵為非極性鍵；不同種元素原子間形成的化學鍵為極性鍵。②根據元素的電負性數據判斷(定量)當成鍵非金屬元素的電負性差值不為0時形成極性共價鍵，當電負性差值為0時，形成非極性共價鍵。編輯ppt4．鍵參數及對分子性質的影響(1)鍵能：在101.3kPa、298K條件下，斷開1mol氣態(tài)分子的化學鍵，使其生成氣態(tài)原子所吸收的能量。鍵能越大，化學鍵越穩(wěn)定。(2)鍵長：兩個成鍵原子的原子核間的距離。鍵長越短，共價鍵越穩(wěn)定。(3)鍵角：多原子分子中兩個共價鍵之間的夾角。鍵角是描述分子立體結構的重要參數。編輯ppt關于乙醇分子的說法正確的是A．分子中共含有8個極性鍵B．分子中不含非極性鍵C．分子中只含σ鍵D．分子中含有1個π鍵編輯ppt解析乙醇的結構式為 ，共含有8個共價鍵，其中C—H、C—O、O—H鍵為極性鍵，共7個，C—C鍵為非極性鍵。由于全為單鍵，故無π鍵。答案C

編輯ppt1．(2008·山東)氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3－存在，基態(tài)N3－的電子排布式為________。(2)N≡N的鍵能為942kJ·mol－1，N—N單鍵的鍵能為247kJ·mol－1，計算說明N2中的________鍵比________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。編輯ppt(3)(CH3)3NH＋和AlCl4-可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成，熔點低于100℃，其揮發(fā)性一般比有機溶劑________(填“大”或“小”)，可用作________(填字母)a．助燃劑b．“綠色”溶劑c．復合材料 d．絕熱材料編輯ppt解析(1)基態(tài)N3－有10個電子，根據核外電子排布的規(guī)律得1s22s22p6。(2)3molN—N單鍵的鍵能之和為3mol×247kJ·mol－1＝741kJ，小于1molN≡N的鍵能942kJ。(3)離子液體由陰、陽離子組成，揮發(fā)性小且能溶解許多極性物質。答案(1)1s22s22p6(2)πσ(3)小b編輯ppt1．雜化軌道的要點當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間形狀不同。2．價電子對互斥模型的兩種類型價電子對互斥模型說明的是價電子對的空間構型，而分子的空間構型指的是成鍵電子對空間構型，不包括孤對電子。編輯ppt(1)當中心原子無孤對電子時，兩者的構型一致；(2)當中心原子有孤對電子時，兩者的構型不一致。編輯ppt3．價電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子空間構型的關系分子構型雜化軌道理論雜化類型雜化軌道數目雜化軌道間夾角空間構型實例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109.5°正四面體形CH4價電子對互斥模型電子對數成鍵對數孤對電子數電子對空間構型分子空間構型實例220直線形直線形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面體四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O編輯ppt4.配合物理論簡介(1)配位鍵：一個原子提供孤對電子，一個原子提供空軌道而形成的共價鍵。(2)配位化合物①定義：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結合形成的化合物。②組成：如對于[Ag(NH3)2]OH，中心原子為Ag，配體為NH3，配位數為2。編輯ppt元素X和Y屬于同一主族。負二價的元素X和氫的化合物在通常狀況下是一種液體，其中X的質量分數為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的質量分數分別為50%和60%。(1)確定X、Y兩種元素在周期表中的位置。(2)在元素X和元素Y兩種元素形成的化合物中，寫出X質量分數為50%的化合物的化學式________；該分子的中心原子以sp2雜化，是________分子，分子構型為________。編輯ppt(3)寫出X的質量分數為60%的化合物的化學式________；該分子的中心原子以sp2雜化，是________分子，分子構型為________。(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)，分子構型為V形的是________(寫分子式)。編輯ppt編輯ppt答案(1)X：第2周期、ⅥA族；Y：第3周期，ⅥA族。(2)SO2極性V形(3)SO3非極性平面三角形(4)H2SO3H2SO4H2SO4＞H2SO3(5)H2O2H2O編輯ppt規(guī)律方法判斷分子的中心原子雜化軌道類型的方法(1)根據雜化軌道的空間分布構型判斷①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。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③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。編輯ppt(2)根據雜化軌道之間的夾角判斷若雜化軌道之間的夾角為109.5°，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。編輯ppt2．下列分子和離子中中心原子價層電子對幾何構型為四面體且分子或離子空間構型為V形的是A．NH B．PH3C．H3O＋ D．OF2編輯ppt解析中心原子價層電子對構型為四面體，所以應該是sp3雜化，V形結構只有3個原子組成，所以答案D對。A選項三角錐形的NH3結合一個H＋變?yōu)樗拿骟w。PH3為三角錐形。C項H2O為V形，H2O結合一個H＋變?yōu)槿清F形結構。答案D編輯ppt3．(2009·棗莊模擬)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心原子是________，配位體是________，配位數是________，發(fā)生電離的電離方程式為________________________________________________________________________。解析[Ag(NH3)2]OH的中心原子是Ag＋，配位原子是NH3分子中的N原子，配位數是2。由于配合物的內界是以配位鍵形成的，一般不電離，而內界和外界之間是通過離子鍵相結合的，可以完全電離，所以電離方程式為[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－。編輯ppt答案Ag＋NH32[Ag(NH3)2]OH===[Ag(NH3)2]＋＋OH－編輯ppt1．范德華力、氫鍵及共價鍵比較范德華力氫鍵共價鍵概念物質分子之間普遍存在的一種相互作用力，又稱分子間作用力當一個分子中的氫原子和另一個分子中電負性很強的原子充分接近時，產生靜電作用和一定程度的軌道重疊作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用作用微粒分子或原子(稀有氣體)氫原子、原子原子編輯ppt范德華力氫鍵共價鍵特征無方向性無飽和性有方向性有飽和性有方向性有飽和性強度比較共價鍵＞氫鍵＞范德華力影響強度的因素①隨著分子極性和相對分子質量的增大而增大②組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大對于A—H…B，A、B的電負性越大，原子的半徑越小，鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定對物質性質的影響①影響物質的熔沸點、溶解度等物理性質②組成和結構相似的物質，隨相對分子質量的增大，物質的熔沸點升高，如F2＜Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4＜CBr4分子間氫鍵的存在，使物質的熔沸點升高，在水中的溶解度增大，如熔沸點：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性②共價鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強編輯ppt特別提醒氫鍵不屬于化學鍵，是一種較強的分子間作用力。有氫鍵的分子間也存在范德華力。2．分子的極性編輯ppt特別提醒ABn型分子的極性判斷：若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。如BF3、CO2等為非極性分子，NH3、H2O、SO2等為極性分子。編輯ppt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性最大的元素?；卮鹣铝袉栴}：(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①BC2

②BA4

③A2C2

④BE4，其中屬于極性分子的是________(填序號)。編輯ppt(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點還要高，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的沸點從高到低的順序為________(填化學式)。編輯ppt(5)A、C、E三種元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到弱的順序為：________(填化學式)。解析由s軌道最多可容納2個電子可得：a＝1，b＝c＝2，即A為H，B