第三单元分子空间结构与物质性质精选文档.ppt

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1、第三单元分子空间结构与物质性质本讲稿第一页，共五十二页考纲定标考纲定标(1)了解了解杂杂化化轨轨道理道理论论及常及常见见的的杂杂化化轨轨道道类类型型(sp，sp2，sp3)，能用价，能用价电电子子对对互斥理互斥理论论或者或者杂杂化化轨轨道理道理论论推推测测常常 见见的的简单简单分子或者离子的空分子或者离子的空间结间结构构(2)了解了解“等等电电子原理子原理”的含的含义义，能，能结结合合实实例例说说明明“等等电电子原子原 理理”的的应应用用(3)了解极性分子和非极性分子及其性了解极性分子和非极性分子及其性质质的差异的差异(4)了解了解简单简单配合物的成配合物的成键键情况情况本讲稿第二页，共五十二

2、页热点定位热点定位(1)会判断粒子的中心原子的会判断粒子的中心原子的杂杂化方式及其空化方式及其空间间构型构型(2)会会书书写写“等等电电子体子体”(3)能区分能区分键键的极性与分子的极性的极性与分子的极性(4)认识认识配合物的内、外界及其性配合物的内、外界及其性质质本讲稿第三页，共五十二页选修第三单元析考点提能力本讲稿第四页，共五十二页本讲稿第五页，共五十二页1杂化轨道的类型杂化轨道的类型 杂化轨道的类型有多种，初步要求了解的是杂化轨道的类型有多种，初步要求了解的是s轨道和轨道和p 轨道间的杂化类型。轨道间的杂化类型。(1)sp杂化：杂化：本讲稿第六页，共五十二页 1个个ns轨道轨道1个个np

3、轨道轨道2个个sp杂化轨道，伸展方向杂化轨道，伸展方向 夹角夹角180。(2)sp2杂化：杂化：本讲稿第七页，共五十二页 1个个ns轨道轨道2个个np轨道轨道3个个sp2杂化轨道，伸展方向杂化轨道，伸展方向 夹角夹角120。(3)sp3杂化：杂化：1个个ns轨道轨道3个个np轨道轨道4个个sp3杂化轨道，伸展方向夹角杂化轨道，伸展方向夹角109.5。本讲稿第八页，共五十二页分子分子构型构型杂杂化化轨轨道道理理论论杂杂化化类类型型杂杂化化轨轨道道数目数目杂杂化化轨轨道道间夹间夹角角空空间间构型构型实实例例sp2180直直线线形形BeCl2sp23120平面三角形平面三角形BF3sp3410928

4、 正四面体形正四面体形CH42.杂化轨道理论、价层电子对互斥模型杂化轨道理论、价层电子对互斥模型本讲稿第九页，共五十二页分子分子构型构型价价层电层电子子对对互互斥模型斥模型电电子子对对数数成成键键对对数数孤孤对对电电子子数数电电子子对对空空间间构构型型分子空分子空间间构型构型实实例例220直直线线形形直直线线形形BeCl2330三角形三角形三角形三角形BF321V形形SnBr2本讲稿第十页，共五十二页分子分子构型构型价价层电层电子子对对互互斥模型斥模型40四面体四面体四面体形四面体形CH43 1 三角三角锥锥形形 NH3 2 2 V形形 H2O 本讲稿第十一页，共五十二页本讲稿第十二页，共五十

5、二页答案答案CD本讲稿第十三页，共五十二页 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，不包括孤电子对，若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，两者的构型才一致。中心原子无孤电子对时，两者的构型才一致。本讲稿第十四页，共五十二页1用价层电子互斥理论预测用价层电子互斥理论预测H2S和和BF3的立体结构，的立体结构，两个结论都正确的是两个结论都正确的是 ()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

6、形；平面三角形形；平面三角形本讲稿第十五页，共五十二页解析：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原子采用不等性原子采用不等性sp3杂化，除两对孤对电子外，对外的两个杂化轨道分别与一个杂化，除两对孤对电子外，对外的两个杂化轨道分别与一个H原子的原子的各一个各一个1s轨道重叠成键，呈轨道重叠成键，呈V形结构；形结构；BF3分子中分子中B原子采用原子采用sp2杂化，杂化，三个三个sp2杂化轨道分别与三个杂化轨道分别与三个F原子的各一个原子的各一个2p轨道重叠成键，呈平轨道重叠成键，呈平面三角形结构。面三角形结构。答案：答案：D本讲稿第十六页，共五十二页2双选题双

7、选题(2011海南高考海南高考)下列分子中，属于非极性的下列分子中，属于非极性的是是()ASO2 BBeCl2CBBr3 DCOCl2本讲稿第十七页，共五十二页解析：解析：根据价层电子对互斥理论可得四种分子的结构如下：根据价层电子对互斥理论可得四种分子的结构如下：答案：答案：BC本讲稿第十八页，共五十二页1分子的极性分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。本讲稿第十九页，共五十二页2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

8、非极性溶规律：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 溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。溶剂和溶质之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。互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。本讲稿第二十页，共五十二页3手性手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互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。为镜像，在三维

9、空间里不能重叠的现象。4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化学键特征，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。具有许多相近的性质。本讲稿第二十一页，共五十二页例例2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的最外层电子的最外层电子排布可表示为：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大的元素。的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回回答下列问题：答下列问题：本讲稿第二十二页，共五十二页(1)由由A、B、C、E四种

10、元素中的两种元素可形成多种分四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中属，其中属于极性分子的是于极性分子的是_(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_。本讲稿第二十三页，共五十二页(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，其分子元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为式分别为_、_。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

11、的沸点从高到低的顺序为_(填化学式填化学式)。(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等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：到弱的顺序为：_(填化学式填化学式)。本讲稿第二十四页，共五十二页解析解析由审题导引可知：由审题导引可知：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的分子间可形成氢键

12、是其沸点较高的重要原因。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，两者都为常见的溶两元素组成水，两者都为常见的溶剂，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。本讲稿第二十五页，共五十二页(4)BA4、BE4、DE4分别为分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，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，故它们的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，含氧酸的，含氧

13、酸的通式可写为通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。本讲稿第二十六页，共五十二页答案答案(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本讲稿第二十七页，共五十二页(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极性键形成的多原子分子

14、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。心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的价电子数等于化合价数 值时，为非极性分子，如值时，为非极性分子，如CO2、SO3等。等。本讲稿第二十八页，共五十二页3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本讲稿第二十九页，共五十二页解析：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键之间的夹角约键之间的夹角约为为105，整个分子的电荷

15、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是双原是双原子单质分子，子单质分子，ClCl键是非极性键，是含非极性键的非极性分子。键是非极性键，是含非极性键的非极性分子。NH3分子中分子中NH键是极性键，分子构型是三角锥形，键是极性键，分子构型是三角锥形，N原子位原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。于顶端，电荷分布不对称，是极性分子。CCl4分子中分子中CCl键是键是极性键，分子构型呈正四面体形，极性键，分子构型呈正四面体形，C原子位于正四面体中心，四个原子位于正四面体中心，四个Cl原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非原子分别位于正四面体的四个顶点，

16、电荷分布对称，是非极性分子。极性分子。答案：答案：D本讲稿第三十页，共五十二页4下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一种化学元素。表某一种化学元素。本讲稿第三十一页，共五十二页下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A沸点沸点A2D NC1s22s22p63s23p63d84s2(2)顺铂易溶于水，因为它是极性分子，易溶于极性溶剂顺铂易溶于水，因为它是极性分子，易溶于极性溶剂(3)sp3和和sp2本讲稿第四十五页，共五十二页5双选题双选题下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相下列组合中，中心离子的电荷数和配位数均相 同的是同的是 ()

17、AKAg(CN)2、Cu(NH3)4SO4 BNi(NH3)4Cl2、Cu(NH3)4SO4 CAg(NH3)2Cl、KAg(CN)2 DNi(NH3)4Cl2、Ag(NH3)2Cl本讲稿第四十六页，共五十二页解析：解析：A选项中中心离子的电荷数分别是选项中中心离子的电荷数分别是1和和2，配位数分别，配位数分别是是2和和4；B选项中中心离子的电荷数均是选项中中心离子的电荷数均是2，配位数均是，配位数均是4；C选选项中中心离子的电荷数均是项中中心离子的电荷数均是1，配位数均是，配位数均是2；D选项中中心离子的选项中中心离子的电荷数分别是电荷数分别是2和和1，配位数分别是，配位数分别是4和和2。答

18、案：答案：BC本讲稿第四十七页，共五十二页6二茂铁二茂铁(C5H5)2Fe是由一个二价铁离子和是由一个二价铁离子和2个环戊烯基个环戊烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知：二茂意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域。已知：二茂铁熔点是铁熔点是173(在在100时开始升华时开始升华)，沸点是，沸点是249，不溶于水，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法正确的是易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法正确的是 ()本讲稿第四十八页，共五十二页本讲稿第四十九页，共五十二页C已知：环戊二烯的结构式为：已知：环戊二烯的结构式为：，则，则其中仅有其中仅有1个碳原子采取个碳原子采取sp3杂化杂化D二价铁离子的基态电子排布式为：二价铁离子的基态电子排布式为：Ar3d44s2本讲稿第五十页，共五十二页答案：答案：C本讲稿第五十一页，共五十二页本讲稿第五十二页，共五十二页