选修三-第二节-分子结构与性质PPT课件

选修3第二节析考点提能力1 1本质本质 在原子之间形成共用电子对。在原子之间形成共用电子对。2 2特征特征 具有饱和性和方向性。具有饱和性和方向性。3 3分类分类4 4键参数键参数(1)(1)概念：概念：5 5等电子体原理等电子体原理原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。化学键特征，具有许多相近的性质。特别提醒特别提醒(1)共价单键全为共价单键全为键，双键中有一个键，双键中有一个键和一个键和一个键，键，三键中有一个三键中有一个键和两个键和两个键。键。(2)一般一般键比键比键稳定。键稳定。(3)稀有气体分子中没有化学键。稀有气体分子中没有化学键。例例1氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。请回答下列问题。应用。请回答下列问题。(1)氮元素基态原子的价电子排布式为氮元素基态原子的价电子排布式为_。(2)在氮气分子中，氮原子之间存在着在氮气分子中，氮原子之间存在着_个个键和键和_个个键。键。(3)氮、氧、氟是同周期相邻的三种元素氮、氧、氟是同周期相邻的三种元素氮原子的第一电离能氮原子的第一电离能_(填填“大于大于”“小于小于”或或“等等于于”)氧原子的第一电离能；氧原子的第一电离能；(4)氮元素的氢化物氮元素的氢化物NH3是一种易液化的气体，该气体是一种易液化的气体，该气体易液化的原因是易液化的原因是_。解析解析(1)根据根据N元素原子结构示意图元素原子结构示意图 ，基态原子的价电子排布式为基态原子的价电子排布式为2s22p3。(2)N2分子中含有分子中含有 NN键，其中键，其中1个个键，键，2个个键。键。(3)由于由于N的的L能层能层p能级为半充满状态，故其第一电离能大于能级为半充满状态，故其第一电离能大于氧的第一电离能；氧的第一电离能；(4)由于氮原子原子半径小，电负性强，氨分子间易形成氢由于氮原子原子半径小，电负性强，氨分子间易形成氢键，使得键，使得NH3的沸点升高，易于液化。的沸点升高，易于液化。答案答案(1)2s22p3(2)12(3)大于大于(4)氨分子间易形成氢键，使其沸点升高而易被液化氨分子间易形成氢键，使其沸点升高而易被液化解析：解析：从原子轨道的重叠程度看，从原子轨道的重叠程度看，键轨道重叠程度比键轨道重叠程度比键重键重叠程度小，故叠程度小，故键稳定性低于键稳定性低于键，键，A项正确；根据电子云的项正确；根据电子云的形状和成键时的重叠原则，两个原子形成的共价键最多只有形状和成键时的重叠原则，两个原子形成的共价键最多只有一个一个键，可能没有键，可能没有键，也可能有键，也可能有1个或个或2个个键，键，B、D正确；正确；稀有气体为单原子分子，不存在化学键，故稀有气体为单原子分子，不存在化学键，故C项错误。项错误。答案：答案：C解析：解析：单键均为单键均为键，双键和三键中各存在一个键，双键和三键中各存在一个键，键，其余均为其余均为键。键。答案：答案：D1 1用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判 断分子中的中心原子上的价层电子对数。断分子中的中心原子上的价层电子对数。其中：其中：a是中心原子的价电子数是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴阳离子要减去电荷数、阴 离子要加上电荷数离子要加上电荷数)，b是是1个与中心原子结合的原子提供的个与中心原子结合的原子提供的 价电子数，价电子数，x是与中心原子结合的原子数。是与中心原子结合的原子数。(2)价层电子对互斥理论与分子构型：价层电子对互斥理论与分子构型：2用杂化轨道理论推测分子的立体构型用杂化轨道理论推测分子的立体构型3.配位化合物配位化合物(1)概念：概念：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。配位键结合形成的化合物。(2)形成条件：形成条件：(3)组成：组成：例如例如 Cu(NH3)4(OH)2答案答案CD 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的成键电子对的空间构型，构型，而分子的空间构型指的成键电子对的空间构型，不包括孤电子对，若中心原子无孤电子对时，两者的不包括孤电子对，若中心原子无孤电子对时，两者的构型才一致。构型才一致。3用价层电子对互斥理论预测用价层电子对互斥理论预测H2S和和BF3的立体结构，两个的立体结构，两个 结论都正确的是结论都正确的是()A直线形；三角锥形直线形；三角锥形BV形；三角锥形形；三角锥形 C直线形；平面三角形直线形；平面三角形 DV形；平面三角形形；平面三角形解析：解析：据价电子对互斥理论可知，据价电子对互斥理论可知，H2S分子中分子中S原子采用不原子采用不等性等性sp3杂化，除两对孤对电子外，另两个杂化轨道分别与杂化，除两对孤对电子外，另两个杂化轨道分别与一个一个H原子的各一个原子的各一个1s轨道重叠成键，呈轨道重叠成键，呈V形结构；形结构；BF3分子分子中中B原子采用原子采用sp2杂化，三个杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个杂化轨道分别与三个F原子的原子的各一个各一个2p轨道重叠成键，呈平面三角形结构。轨道重叠成键，呈平面三角形结构。答案：答案：D4双选题双选题(2011海南高考海南高考)下列分子中，属于非极性的是下列分子中，属于非极性的是()ASO2 BBeCl2CBBr3 DCOCl2解析：解析：根据价层电子对互斥理论可得四种分子根据价层电子对互斥理论可得四种分子的结构如下：的结构如下：答案：答案：BC1 1范德华力、氢键和共价键的比较范德华力、氢键和共价键的比较2分子的极性分子的极性(1)极性分子：正电荷中心和负电荷中心不重合的分子。极性分子：正电荷中心和负电荷中心不重合的分子。(2)非极性分子：正电荷中心和负电荷中心重合的分子。非极性分子：正电荷中心和负电荷中心重合的分子。3溶解性溶解性(1)“相似相溶相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极 性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键，则溶剂和溶质之性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键，则溶剂和溶质之 间的氢键作用力越大，溶解性越好。间的氢键作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶 而戊醇在水中的溶解度明显减小。而戊醇在水中的溶解度明显减小。4 4手性手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手 和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。5 5无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素，如果成酸元素R相同，相同，则则n值越大，值越大，R的正电性越高，使的正电性越高，使ROH中中O的电子的电子 向向R偏移，在水分子的作用下越易电离出偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越，酸性越 强，如强，如HClOHClO2HClO3HClO4。例例3短周期的短周期的5种非金属元素，其中种非金属元素，其中A、B、C的最外层的最外层电子排布可表示为：电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与与B同主族，同主族，E在在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。大的元素。回答下列问题：回答下列问题：(1)由由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中属于极性，其中属于极性分子的是分子的是_(填序号填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是原因是_。(3)B、C两元素能和两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为分别为_、_。DE4在前者中的溶解性在前者中的溶解性_(填填“大于大于”或或“小于小于”)在后者中的溶解性。在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和和DE4的沸点从高到低的顺序为的沸点从高到低的顺序为_(填化填化学式学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：序为：_(填化学式填化学式)。解析解析 由题意导引可知：由题意导引可知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)、分别为分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。的重要原因。(3)B、A两元素组成苯、两元素组成苯、C、A两元素组成水，两者都为常见两元素组成水，两者都为常见的溶剂，的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸，含氧酸的通式可写为的通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为强，故其酸性由强到弱的顺序为ClO4HClO3HClO2HClO。答案答案(1)(2)H2O分子间形成氢键分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO分子极性、非极性的判断分子极性、非极性的判断(1)非极性键形成非极性分子。非极性键形成非极性分子。(2)极性键形成的双原子分子是极性分子。极性键形成的双原子分子是极性分子。(3)极性键形成的多原子分子中，若正电荷中心和负电荷中心极性键形成的多原子分子中，若正电荷中心和负电荷中心 重合则形成非极性分子，若不重合则形成极性分子。重合则形成非极性分子，若不重合则形成极性分子。(4)对于对于ABn形分子，中心原子形分子，中心原子A的价电子数等于化合价数值的价电子数等于化合价数值 时，为非极性分子，如时，为非极性分子，如CO2、SO3等。等。5下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是()AH2O BCl2 CNH3 DCCl4解析：解析：H2O分子中分子中OH键为极性键，两个键为极性键，两个OH键之间的夹键之间的夹角约为角约为105，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子。，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子。Cl2是双原子单质分子，是双原子单质分子，ClCl键是非极性键，是含非极性键的键是非极性键，是含非极性键的非极性分子。非极性分子。NH3分子中分子中NH键是极性键，分子构型是三角键是极性键，分子构型是三角锥形，锥形，N原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。CCl4分子中分子中CCl键是极性键，分子构型呈正四面体形，键是极性键，分子构型呈正四面体形，C原子位原子位于正四面体中心，四个于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。电荷分布对称，是非极性分子。答案：答案：D6双选题双选题下列说法中错误的是下列说法中错误的是()A卤化氢中，以卤化氢中，以HF沸点最高，是由于沸点最高，是由于HF分子间存在氢键分子间存在氢键B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点 低低CH2O的沸点比的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大的沸点高，是由于水中氢键键能大D氢键氢键XHY的三个原子总在一条直线上的三个原子总在一条直线上解析：解析：本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在。因本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在。因HF存在氢键，所以沸点存在氢键，所以沸点HFHBrHCl，A正确；邻羟基苯甲正确；邻羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B正确；正确；据据F原子半径小于原子半径小于O原子半径，可知原子半径，可知HF中氢键键长比水中氢键中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，但由于一个键长短，键能大，但由于一个HF分子只能与两个相邻的分子只能与两个相邻的HF分分子形成氢键，而一个子形成氢键，而一个H2O分子可与四个相邻的分子可与四个相邻的H2O分子形成氢分子形成氢键，故水的沸点比键，故水的沸点比HF的沸点高，的沸点高，C项不正确；氢键有方向性，项不正确；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故XHY不一定总在一条直线上，不一定总在一条直线上，D不正确。不正确。答案：答案：CD