人教版高中化学选修三-第二章-分子结构与性质总复习课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高三总复习 化学,(,人教版,),第二章 分子的结构与性质,2012-02-15,高中化学选修（三）,单元复习课,第一课时：基础知识,1,知道共价键的主要类型：,键和,键。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。,2,认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。,3,了解,“,手性分子,”,在生命科学等方面的应用。,4,结合实例说明,“,等电子原理,”,的应用。,5,结合实例说明化学键和分子间作用力的区别。,6,举例说明分子间作用力对物质的状态等方面的影响。,7,列举含有氢键的物质，知道氢键的存在对物质性质,的影响。,1,在复习必修,2,中,“,共价键极性,”,的基础上，进一步认识共价键的形成过程，了解共价键的本质，能用键参数来解释分子的空间结构和性质。,2,能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。,3,能根据共价键的构型和分子的空间结构正确判断极性分子和非极性分子。,一、共价键,1,共价键的分类,项目键型,键,键,电子重叠,方式,(,成,键方式,),两个原子轨道沿键轴的方向，以,“,”,的方式重叠,两个原子轨道以平行或,“,”,方式重叠,特征,(,电子,云形状,),原子轨道重叠部分沿着键轴呈,对称,原子轨道重叠部分分别位于两原子核构成平面的,，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为,对称,头碰头,轴,形,肩并肩,两侧,镜像,项目键型,键,键,示意图,牢固程度,键强度,(,填,“,大,”,或,“,小,”,),，,(,填,“,容易,”,或,“,不容易,”,),断裂,键强度较,(,填,“,大,”,或,“,小,”,),，,(,填,“,容易,”,或,“,不容易,”,),断裂,大,不容易,小,容易,2.,键参数,键能、键长、键角,(1),键能,概念：键能是,原子形成,化学键释放的最低能量，通常取,。单位是,。,与键强度的关系：键能是共价键强度的一种标度，键能越大，即形成化学键时,越多，化学键越,。,(2),键长,概念：键长是形成,的两个原子之间的,。,与键强度的关系：键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。一般，键长越短，键能越,，表明共价键越,。,气态基态,1 mol,正值,kJ,mol,1,释放的能量,稳定,共价键,核间距,大,稳定,与原子半径的关系,键长不是成键两原子半径的和，而是,其半径和。,(3),键角：在原子数超过,的分子中，两个相邻共价键之间的,称为键角。键角是描述分子,的重要参数。,2,小于,夹角,立体结构,3,等电子原理,相同、,相同的分子具有,相似的化学键,特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理，如,CO,和,N,2,，原子总数为,2,，价电子总数为,10,。,原子总数,价电子总数,二、分子的立体结构,1,几种典型的分子,分子类型,化学式,结构式,键角,立体结构,三原子分子,CO,2,H,2,O,105,O=C=O,180,直线形,V,形,分子类型,化学式,结构式,键角,立体结构,四原子分子,CH,2,O,NH,3,五原子分子,CH,4,约,120,107,10928,平面三角形,三角锥形,正四面体形,2.,价层电子对互斥模型,(1),价层电子对互斥模型可用来预测,。,(2),价层电子对互斥模型认为，多原子分子之所以具有一定的立体结构，是由于,的结果。,分子或离子的立体构型,价层电子对相互排斥,价层电子对数目,：,2 3 4,VSEPR,模型,：,直线,形,平面三角形,正四面体,价层电子对数,=,键个数,+,中心原子上的孤对电子对个数,(2),杂化：,在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道发生重新组合，,形成与原轨道数目,相同,的一组新的原子轨道，这种轨道重新组合的过程称为杂化。,(3),杂化轨道：,杂化后形成的能量,的新轨道称为杂化轨道。,(4),通常的杂化类型有：,sp,3,杂化：产生,4,个夹角为,10928,的相同轨道；,sp,2,杂化：产生三个夹角为,120,的平面三角形杂化轨道；,sp,杂化：产生两个夹角为,180,的直线形杂化轨道。,相同,3,杂化轨道理论,(1),杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。,（,5,）,判断分子或离子中心原子的杂化类型的方法：,1.,对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数,=,价层电子数,=,键电子对数（中心原子结合的原,子数）,+,孤电子对数,规律：,当中心原子的价层电子对数为,4,时，其杂化,类型为,SP,3,杂化，当中心原子的价层电子对数为,3,时，其杂化类型为,SP,2,杂化，当中心原子的价层电,子对数为,2,时，其杂化类型为,SP,杂化。,2.,通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。,规律：,如果有,1,个三键或两个双键，则其中有,2,个,键，用去,2,个,P,轨道，形成的是,SP,杂化；如果有,1,个双键则其中必有,1,个,键，用去,1,个,P,轨道，形成的是,SP,2,杂化；如果全部是单键，则形成,SP,3,杂化。,4,配合物理论,(1),配位键,配位键是一种特殊的共价键。,表示方法：配位键可以用,AB,来表示，其中,A,是提供孤对电子的原子，叫做给予体；,B,是具有空轨道、接受电子的原子，叫做接受体。,(2),配位化合物的概念,通常把,与某些,(,称为配体,),以,键结合形成的化合物称为配位化合物，简称,。,过渡金属的原子或离子,含有孤对电子的分子或离子,配位,配合物,(3),配位化合物的组成,称为配离子，,称为配体，,NH,3,分子中的,原子称为配位原子；配位数是指配位原子的数目。为,。,NH,3,氮,2,三、分子的性质,1,键的极性和分子的极性,(1),极性分子和非极性分子的概念,极性分子：分子中正电中心和负电中心,，使分子的某一个部分呈正电性,(,),，另一部分呈负电性,(,),，这样的分子称为极性分子。,非极性分子：分子中正电中心和负电中心,，这样的分子称为非极性分子。,重合,不重合,(2),键的极性与分子极性的关系,2,两种分子间作用力,范德华力与氢键,(1),范德华力,范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键弱得多。,相对分子质量越,、范德华力越大；分子的极性越,，范德华力也越大。,(2),氢键,概念：氢键是由已经与,的原子形成,的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个,很强的原子之间的作用力。,大,大,电负性很强,共价键,电负性,表示方法：氢键通常用,表示，其中,A,、,B,为,N,、,O,、,F,，,“,”,表示共价键，,“,”,表示形成的氢键，例如，水中的氢键表示为：,O,H,O,。,氢键的类型,氢键可分为,和,两大类。,氢键的强弱,氢键的大小介于,和,之间。,A,H,B,分子内氢键,分子间氢键,共价键,范德华力,3,溶解性,(,相似相溶原理,),(1),极性溶剂,(,如水,),易溶解,极性,物质。,(2),非极性溶剂,(,如苯、汽油、四氯化碳、酒精等,),易溶解,非极性,物质,(Br,2,、,I,2,等,),。,(3),含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基,(,OH),能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。,4,手性,具有完全相同的,和,的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里,，互称手性异构体，有手性异构体的分子叫,。,组成,原子排列,不能重叠,手性分子,5,无机含氧酸分子的酸性,无机含氧酸可写成,(HO),m,RO,n,，如果成酸元素,R,相同，则,n,值越,，,R,的正电性越,，使,R,O,H,中,O,的电子向,R,偏移，在水分子的作用下越易电离出,H,，酸性越,，如,HClO HClO,2,HClO,3,HClO,4,。,大,强,氢键,范德华力,影响强度的因素,随着分子极性和相对分子质量的增大而增大,组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大,对于,A,H,B,，,A,、,B,的电负性越大，,B,原子的半径越小，键能越大,成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定,范德华力,氢键,共价键,质对物质性的影响,影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质,组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,，,CF,4,CCl,4,H,2,S,，,HFHCl,，,NH,3,PH,3,影响分子的稳定性,共价键键能越大，分子稳定性越强,1,下列叙述正确的是,(,),A,分子晶体中普遍存在范德华力,B,所有分子晶体中都存在共价键,C,范德华力通常比较弱，约比化学键能小,1,2,个数量级,D,范德华力和化学键一样，主要影响物质的化学性质,AC,2,下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是,(,),A,乙醇与乙醛,D,H,2,O,与,H,2,Te,答案,B,3,下列说法不正确的是,(,),A,分子间作用力是分子间相互作用力的总称,B,分子间氢键的形成除使物质的熔、沸点升高外，对物质的溶解度、硬度等也都有影响,C,分子间作用力与氢键可同时存在于分子之间,D,氢键是一种特殊的化学键，它广泛地存在于含,H,及,F,、,O,、,N,元素的化合物之间,答案,D,例,A,、,B,、,C,、,D,四种元素处于同一短周期，在同族元素中，,A,的气态氢化物的沸点最高，,B,的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，,C,的电负性介于,A,、,B,之间，,D,与,B,相邻。请填空：,(1),在,B,的单质分子中存在,_,个,键，,_,个,键。,(2),已知,B,的气态氢化物容易与,H,结合，,B,原子与,H,间形成的键叫,_,，形成的离子立体构型为,_,，其中,B,原子采取的杂化方式是,_,。,(3),在,A,、,B,、,C,、,D,四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，沸点最低的是,_(,写分子式,),，其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：,_,。,(4)A,的氢化物易溶于水，而,D,的氢化物难溶于水，原因是,_,。,答案,(1)2,1,(2),配位键正四面体形,sp,3,杂化,(3)CH,4,CH,4,分子间只有范德华力没有氢键，而,NH,3,、,H,2,O,、,HF,分子间还存在氢键,(4)HF,和,H,2,O,均为极性分子，且存在氢键。,CH,4,为非极性分子,1,下列说法中不正确的是,(,),A,键比,键重叠程度大，形成的共价键强,B,两个原子之间形成共价键时，只有一个,键,C,气体单质中，一定有,键，可能有,键,D,N,2,分子中有一个,键，,2,个,键,答案,C,2,下列分子中，既含有,键又含有,键的是,(,),A,CH,4,B,HCl,C,CH,2,=CH,2,D,F,2,答案,C,3,下列物质中不存在氢键的是,(,),A,冰醋酸中醋酸分子之间,B,液态氟化氢中氟化氢分子之间,C,一水合氨分子中的氨分子与水分之间,D,可燃冰,(CH,4,8H,2,O),中甲烷分子与水分子之间,答案,D,4,下列现象与氢键有关的是,(,),NH,3,的熔、沸点比第,A,族其他元素氢化物的熔、沸点高,小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶,冰的密度比液态水的密度小,尿素的熔、沸点比醋酸的高,邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低,水分子在较高温度下也很稳定,A,B,C,D,答案,B,5,按要求完成下列问题：,(1),写出基态,Fe,的电子排布式和,Mg,2,的轨道表示式,_,、,_,。,(2),指出配合物,K,3,Co(CN),6,中的中心离子、配位体及其配位数：,_,、,_,、,_,。,(3),判断,BCl,3,分子的空间构型、中心原子成键时采取的杂化轨道类型及分子中共价键的键角为,_,、,_,、,_,。,(4),若,Pt(NH,3,),2,Cl,2,分子是平面结构，请画出,Pt(NH,3,),2,Cl,2,可能的结构简式,_,、,_,。,(5),下列分子中若有手性分子，请用,“,*,”,标出其手性碳原子。,答案,(1)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,6,4s,2,或,Ar3d,6,4s,2,(2)Co3,CN,6,(3),平面正三角形,sp2,120,(4),(5),6,(2008,江苏,),已知,A,、,B,、,C,、,D,、,E,都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数,ABCDE,。其中,A,、,B,、,C,是同一周期的非金属元素。化合物,DC,的晶体为离子晶体，,D,的二价阳离子与,C,的阴离子具有相同的电子层结构。,AC,2,为非极性分子。,B,、,C,的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。,E,的原子序数为,24,，,ECl,3,能与,B,、,C,的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为,21,，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：,(,答题时，,A,、,B,、,C,、,D,、,E,用所对应的元素符号表示,),(1)A,、,B,、,C,的第一电离能由小到大的顺序为,_,。,(2)B,的氢化物分子的空间构型是,_,，其中心原子采取,_,杂化。,(3),写出化合物,AC,2,的电子式,_,；一种由,B,、,C,组成的化合物与,AC,2,互为等电子体，其化学式为,_,。,(4)E,的核外电子排布式是,_,，,ECl,3,与,B,、,C,的氢化物形成的配合物的化学式为,_,。,(5)B,的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与,D,的单质反应时，,B,被还原到最低价，该反应的化学方程式是,_,。,解析,由题意知，,A,、,B,、,C,、,D,、,E,分别为：,C,、,N,、,O,、,Mg,、,Cr,，,CrCl,3,与,NH,3,和,H,2,O,形成的配合物为,Cr(NH,3,),4,(H,2,O),2,Cl,3,。,本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，注意电子排布中的特殊情况：,d,轨道、,s,轨道的全充满、半充满情况，如：,24,Cr,Ar3d,5,4s,1,29,Cu,Ar3d,10,4s,1,。,答案,(1)COCSi,。,(2),晶体硅中一个硅原子周围与,4,个硅原子相连，呈正四面体结构，所以杂化方式是,sp,3,。,(3)SiC,电子总数是,20,个，则氧化物为,MgO,；晶格能与所组成离子所带电荷成正比，与离子半径成反比，,MgO,与,CaO,的离子电荷数相同，,Mg,2,半径比,Ca,2,小，,MgO,晶格能大，熔点高。,(4)Si,的原子半径较大，,Si,、,O,原子间距离较大，,p,p,轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的,键。,答案,(1)1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,2,OCSi,(2)sp,3,共价键,(3)Mg,Mg,2,半径比,Ca,2,小，,MgO,晶格能大,(4)Si,的原子半径较大，,Si,、,O,原子间距离较大，,p,p,轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的,键,