《金新學(xué)案》安徽省高三化學(xué)一輪 第2講 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件 選修3

第2講分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考綱展示熱點(diǎn)定位1.了解共價(jià)鍵的主要類型σ鍵和π鍵，能用鍵長(zhǎng)、鍵能、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。2.了解簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。3.了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。4.了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含氫鍵物質(zhì)。1.σ鍵和π鍵的特征和性質(zhì)。2.根據(jù)鍵長(zhǎng)、鍵能、鍵角等參數(shù)解釋和比較常見(jiàn)分子的性質(zhì)和立體結(jié)構(gòu)。3.價(jià)層電子對(duì)互斥模型、雜化軌道理論和配合物理論。4.極性分子和非極性分子的判斷。5.分子間作用力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。一、共價(jià)鍵1．本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(duì)。2．特征：具有飽和性和方向性。3．分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移分類依據(jù)類型原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)4.σ鍵和π鍵的判斷(1)σ鍵穩(wěn)定，π鍵活潑；(2)共價(jià)單鍵是σ鍵，共價(jià)雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵；共價(jià)三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。5．鍵參數(shù)(1)定義①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。②鍵長(zhǎng)：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子間的核間距。③鍵角：分子中兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定。6．等電子原理：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)鍵特征，具有許多相近的性質(zhì)。(1)分析下列化學(xué)式中劃有橫線的元素，選出符合要求的物質(zhì)，填寫(xiě)在橫線上。A．NH3

B．H2O

C．HCl

D．CH4

E．C2H6

F．N2①所有的價(jià)電子都參與形成共價(jià)鍵的是________；②只有一個(gè)價(jià)電子參與形成共價(jià)鍵的是________；③最外層有未參與成鍵的電子對(duì)的是________；④既有σ鍵，又有π鍵的是________。(2)NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，而不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，其充分的理由是(

)A．NH3分子是極性分子B．分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等C．NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長(zhǎng)相等，3個(gè)鍵角都等于107.3°D．NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵的鍵長(zhǎng)相等，3個(gè)鍵角都等于120°解析：(1)NH3中N原子與3個(gè)H原子形成3個(gè)σ鍵，還有一對(duì)對(duì)不成鍵電子子對(duì)；H2O中O原子與2個(gè)H原子形成2個(gè)σ鍵，還有兩對(duì)對(duì)不成鍵電子子對(duì)；HCl中Cl原子與1個(gè)H原子形成1個(gè)σ鍵，還有三對(duì)對(duì)不成鍵電子子對(duì)；CH4中C原子與4個(gè)H原子形成4個(gè)σ鍵，所有價(jià)電電子都參與成成鍵；C2H6中C原子與3個(gè)H原子、C原子與C原子形成4個(gè)σ鍵，所有電子子都參與成鍵鍵；N2中N原子與另1個(gè)N原子形成1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，還有一對(duì)對(duì)不成鍵電子子對(duì)。(2)A選項(xiàng)：NH3為極性分子不不能說(shuō)明NH3一定為三角錐錐形，B三條N—H鍵鍵能與鍵長(zhǎng)長(zhǎng)分別相同，，鍵角相等仍仍有可能為正正三角形，D選項(xiàng)與事實(shí)不不符。答案：(1)①DE②C③ABCF④F(2)C【名師提醒】(1)鍵長(zhǎng)、鍵能決決定共價(jià)鍵的的強(qiáng)弱和分子子的穩(wěn)定性：：原子半徑越越小，鍵長(zhǎng)越越短，鍵能越越大，分子越越穩(wěn)定。例如如HF、HCl、HBr、HI分子中：X原子半徑：F<Cl<Br<IH—X鍵鍵長(zhǎng)：H—F<H——Cl<H——Br<H——IH—X鍵鍵能：H—F>H——Cl>H——Br>H——IHX分子穩(wěn)定性：：HF>HCl>HBr>HI(2)共價(jià)鍵極性的的判斷依據(jù)二、分子的立立體結(jié)構(gòu)1．雜化軌道的要要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí)時(shí)，原子的價(jià)價(jià)電子軌道相相互混雜，形形成與原軌道道數(shù)相等且能能量相同的雜雜化軌道。雜雜化軌道數(shù)不不同，軌道間間的夾角不同同，形成分子子的空間形狀狀不同。2．價(jià)層電子對(duì)互互斥模型的兩兩種類型價(jià)層電子對(duì)互互斥模型說(shuō)明明的是價(jià)層電電子對(duì)的空間間構(gòu)型，而分分子的空間構(gòu)構(gòu)型指的是成成鍵電子對(duì)空空間構(gòu)型，不不包括孤對(duì)電電子。(1)當(dāng)中心原子無(wú)無(wú)孤對(duì)電子時(shí)時(shí)，兩者的構(gòu)構(gòu)型一致；(2)當(dāng)中心原子有有孤對(duì)電子時(shí)時(shí)，兩者的構(gòu)構(gòu)型不一致。3．雜化軌道理論論類型雜化雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面體形CH44.價(jià)層電子對(duì)互互斥模型A、B、C、D四種元素處于于同一短周期期，在同族元元素中，A的氣態(tài)氫化物物的沸點(diǎn)最高高，B的最高價(jià)氧化化物對(duì)應(yīng)的水水化物的酸性性在同周期中中是最強(qiáng)的，，C的電負(fù)性介于于A、B之間，D與B相鄰。(1)C的原子的價(jià)電電子排布式為為_(kāi)_______。(2)在B的單質(zhì)分子中中存在______個(gè)π鍵，______個(gè)σ鍵。(3)已知B的氣態(tài)氫化物物很容易與H＋結(jié)合，B原子與H＋間形成成的鍵鍵叫________，形成成的離離子立立體構(gòu)構(gòu)型為為_(kāi)___________，其中中B原子采采取的的雜化化方式式是________。解析：：根據(jù)題題給信信息，，A為短周周期元元素，，其氣氣態(tài)氫氫化物物的相相對(duì)分分子質(zhì)質(zhì)量在在同族族元素素氫化化物中中不是是最大大的，，而沸沸點(diǎn)最最高，，說(shuō)明明A的氫化化物可可形成成氫鍵鍵，故故A可能是是N、O、F中的一一種，，則A、B、C、D為第2周期元元素，，B的最高高價(jià)氧氧化物物對(duì)應(yīng)應(yīng)的水水化物物的酸酸性在在同周周期中中是最最強(qiáng)的的，則則B為N，C的電負(fù)負(fù)性介介于A、B之間，，則C為O，A為F；D與B相鄰則則為碳碳。(1)主族元元素的的價(jià)電電子指指最外外層電電子，，排布布式為為2s22p4；(2)B單質(zhì)即即N2，其結(jié)結(jié)構(gòu)式式為NN，叁鍵鍵中有有一個(gè)個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵；(3)NH3分子N原子上上有一一對(duì)孤孤對(duì)電電子，，可與與H＋以配位位鍵結(jié)結(jié)合成成NH，據(jù)價(jià)價(jià)層電電子對(duì)對(duì)互斥斥理論論，該該微粒粒為正正四面面體形形，其其中N的雜化化方式式為sp3雜化。。答案：：(1)2s22p4(2)21(3)配位鍵鍵正正四面面體形形sp3雜化【名師提提醒】判斷分分子或或離子子中，，中心心原子子的雜雜化軌軌道類類型一一般方方法：：(1)看中心心原子子有沒(méi)沒(méi)有形形成雙雙鍵或或叁鍵鍵，如如果有有1個(gè)叁鍵鍵，則則其中中有2個(gè)π鍵，用用去了了2個(gè)p軌道，，形成成的是是sp雜化；；如果果有1個(gè)雙鍵鍵則其其中有有1個(gè)π鍵，形形成的的是sp2雜化；；如果果全部部是單單鍵，，則形形成的的是sp3雜化。。(2)由分子子的空空間構(gòu)構(gòu)型結(jié)結(jié)合價(jià)價(jià)電子子對(duì)互互斥理理論判判斷。。沒(méi)有有填充充電子子的空空軌道道一般般不參參與雜雜化，，1對(duì)孤對(duì)對(duì)電子子占據(jù)據(jù)1個(gè)雜化化軌道道。如如NH3為三角角錐形形，且且有一一對(duì)孤孤對(duì)電電子，，即4條雜化化軌道道應(yīng)呈呈正四四面體體形，，為sp3雜化。。三、配配位化化合物物1．配位鍵鍵與極極性鍵鍵、非非極性性鍵的的比較較2.配位化化合物物(1)定義：金屬屬離子(或原子)與某些分子子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)結(jié)合形成的的化合物。。(2)組成：如[Ag(NH3)2]OH，中心離子子為Ag＋，配體為NH3，配位數(shù)為為2。(1)配位化學(xué)創(chuàng)創(chuàng)始人維爾爾納發(fā)現(xiàn)，，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物物各1mol，分別溶于于水，加入入足量硝酸酸銀溶液，，立即產(chǎn)生生氯化銀，，沉淀的量量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請(qǐng)根據(jù)實(shí)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用用配合物的的形式寫(xiě)出出它們的化化學(xué)式。CoCl3·6NH3_____________________,CoCl3·5NH3_____________________,CoCl3·4NH3(綠色和紫紫色)：_____________。②后兩種種物質(zhì)組組成相同同而顏色色不同的的原因是是___________________________________________________________________________________________________________________。③上述配配合物中中，中心心離子的的配位數(shù)數(shù)都是_____________________________。(2)向黃色的的三氯化化鐵溶液液中加入入無(wú)色的的KSCN溶液，溶溶液變成成血紅色色。該反反應(yīng)在有有的教材材中用方方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)經(jīng)研究表表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以以1∶3的個(gè)數(shù)比比配合，，還可以以其他個(gè)個(gè)數(shù)比配配合。請(qǐng)請(qǐng)按要求求填空：：①Fe3＋與SCN－反應(yīng)時(shí)，，F(xiàn)e3＋提供__________，SCN－提供____________，二者通通過(guò)配位位鍵結(jié)合合。②所得Fe3＋與SCN－的配合物物中，主主要是Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比比1∶1配合所得得離子顯顯血紅色色。含該該離子的的配合物物的化學(xué)學(xué)式是______________。③若Fe3＋與SCN－以個(gè)數(shù)比比1∶5配合，則則FeCl3與KSCN在水溶液液中發(fā)生生反應(yīng)的的化學(xué)方方程式可可以表示示為_(kāi)_____________________________。解析：(1)由題意知知，四種種絡(luò)合物物中的自自由Cl－分別為3、2、1、1，則它們們的化學(xué)學(xué)式分別別為[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后兩種應(yīng)應(yīng)互為同分異異構(gòu)體。(2)Fe3＋和SCN－形成配合物時(shí)時(shí)，F(xiàn)e3＋提供空軌道，，SCN－提供孤對(duì)電子子，F(xiàn)e3＋和SCN－以1∶1和1∶5形成絡(luò)離子時(shí)時(shí)寫(xiě)化學(xué)式要要用Cl－和K＋分別平衡絡(luò)離離子的電荷，，使絡(luò)合物呈呈電中性。答案：(1)①[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl②它們互為同同分異構(gòu)體③6(2)①空軌道孤孤電子對(duì)②②[Fe(SCN)]Cl2③FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl四、分子的性性質(zhì)1．共價(jià)鍵與范德德華力、氫鍵鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力，又稱分子間作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用分類分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵特征無(wú)方向性、無(wú)飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性作用微粒分子或原子(稀有氣體)氫原子、電負(fù)性很強(qiáng)的原子原子強(qiáng)度比較共價(jià)鍵>氫鍵>范德華力影響強(qiáng)度的因素①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對(duì)于A—H…B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，作用力越大成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，如F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大，如熔沸點(diǎn)：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3①影響分子的穩(wěn)定性②共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)2.分子的極性(1)分子的極性由由共價(jià)鍵的極極性和分子的的空間構(gòu)型兩兩方面共同決決定：(2)判斷ABn型分子子極性性的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)規(guī)規(guī)律若中心心原子子A的化合合價(jià)的的絕對(duì)對(duì)值等等于該該元素素所在在的主主族序序數(shù)，，則為為非極極性分分子，，若不不等則則為極極性分分子。。3．溶解性性(1)“相似似相溶溶”的的規(guī)律律：非非極性性溶質(zhì)質(zhì)一般般能溶溶于非非極性性溶劑劑，極極性溶溶質(zhì)一一般能能溶于于極性性溶劑劑。若若存在在氫鍵鍵，則則溶劑劑和溶溶質(zhì)之之間的的氫鍵鍵作用用力越越大，，溶解解性越越好。。(2)“相似似相溶溶”還還適用用于分分子結(jié)結(jié)構(gòu)的的相似似性，，如乙乙醇和和水互互溶(C2H5OH和H2O中的羥羥基相相近)，而戊戊醇在在水中中的溶溶解度度明顯顯減小小(戊醇中中烴基基較大大，二二者羥羥基相相似因因素小小)。4．無(wú)機(jī)含含氧酸酸分子子的酸酸性無(wú)機(jī)含含氧酸酸可寫(xiě)寫(xiě)成(HO)mROn，如果果成酸酸元素素R相同，，則n值越大大―→R的正電電性越越高―→使R—O—H中O的電子子向R偏移，，在水水分子子的作作用下下越易易電離離出H＋―→酸性性越強(qiáng)強(qiáng)，如如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。短周期期的5種非金金屬元元素，，其中中A、B、C的最外外層電電子排排布可可表示示為：：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D與B同主族族，E在C的下一一周期期，且且是同同周期期元素素中電電負(fù)性性最大大的元元素。。回答下下列問(wèn)問(wèn)題：：(1)由A、B、C、E四種種元元素素中中的的兩兩種種元元素素可可形形成成多多種種分分子子，，下下列列分分子子①①BC2②BA4③A2C2④BE4，其其中中屬屬于于極極性性分分子子的的是是________(填序序號(hào)號(hào))。(2)C的氫氫化化物物比比下下周周期期同同族族元元素素的的氫氫化化物物沸沸點(diǎn)點(diǎn)還還要要高高，，其其原原因因是是__________________。(3)B、C兩元元素素能能和和A元素素組組成成兩兩種種常常見(jiàn)見(jiàn)的的溶溶劑劑，，其其分分子子式式分分別別為為_(kāi)_______、________。DE4在前前者者中中的的溶溶解解性性________(填““大大于于””或或““小小于于””)在后后者者中中的的溶溶解解性性。。(4)BA4、BE4和DE4的沸沸點(diǎn)點(diǎn)從從高高到到低低的的順順序序?yàn)闉開(kāi)___________(填化化學(xué)學(xué)式式)。(5)A、C、E三種種元元素素可可形形成成多多種種含含氧氧酸酸，，如如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，，以以上上列列舉舉的的四四種種酸酸其其酸酸性性由由強(qiáng)強(qiáng)到到弱弱的的順順序序?yàn)闉椋海篲___________________(填化學(xué)式式)。解析：由關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)撥可知知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)①、②、