年高三化学一轮复习 物质结构与性质 第二章 化学键与分子间作用力课件 鲁科选修32.ppt

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1、2021/8/8 星期日1考 纲 定 位(1)了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。(2)了解简单配合物的成键情况。(3)了解化学键和分子间作用力的区别。(4)了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键物质。2021/8/8 星期日2(5)了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。2021/8/8 星期日3命 题 趋 势化学键、分子间作用力、分子构型及性质与必考内容联系紧密，新课标高考卷对于键的极性与分子的极性，化学键、范德华力和氢键对物质性质的影响考查较多，今后仍

2、是考查的重点。2021/8/8 星期日42021/8/8 星期日5一、共价键1化学键(1)化学键是指相邻原子间 的相互作用。化学键可分为三种类型。(2)强烈的相互作用是指电子间、原子核间的相互 及电子和原子核间的相互作用。2共价键的类型(1)按原子轨道重叠方式的不同，共价键可分为键和 键，前者是指原子轨道以 方式相互重叠，后者是指原子轨道以方式相互重叠。共价键、离子键、金属键共价键、离子键、金属键排斥排斥吸引吸引“头碰头头碰头”“肩并肩肩并肩”强烈强烈2021/8/8 星期日6(2)根据原子所带的电荷情况，共价键可分为 和，前者是指共用电子对发生偏移，后者是指共用电子对任何一个原子；或者说电负

3、性差值为0的为 ，电负性差值大于0的为。极性键极性键非极性键非极性键不偏向不偏向非极性键非极性键极性键极性键2021/8/8 星期日73键参数(1)键能：在101.3 kPa、298 K条件下，气态基态原子形成1 mol化学键所的最低能量，这些能量就是相应化学键的键能，通常取正值。规律：键能越大，化学键越 ，分子越。(2)键长：分子中形成共价键的两原子核间的平均 (核间距)叫做键长。规律：键长越短，往往键能越大，化学键越，分子越。释放释放牢固牢固稳定稳定距离距离牢固牢固稳定稳定2021/8/8 星期日8(3)键角：在多原子分子中两个化学键之间的，叫做键角。键角决定了分子的和 。4等电子原理相同

4、、相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多化学性质是相近的，这条规律称之为等电子原理，这样的分子叫做等电子体。夹角夹角空间构型空间构型极性极性原子总数原子总数价电子总数价电子总数2021/8/8 星期日9二、分子的结构1杂化的概念在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干 相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的，产生的新轨道叫。2三种杂化轨道的形状sp杂化是夹角为的 形杂化轨道，sp2杂化轨道为的形，sp3杂化轨道为 的构型。能量能量杂化杂化杂化轨道杂化轨道180 直线直线120 平面三角平面三角10928正四面体正四面体2021/8/8 星期日103配合物理论简介(1)

5、配位键：由一方提供，另一方提供 ，而形成的共价键叫做配位键。(2)配合物：通常把(或原子)与某些 (称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。(3)中心离子：在配合物中，提供的一方称为中心离子。配体：在配合物中，提供的一方称为配体。孤对电子孤对电子空轨道空轨道金属离子金属离子分子或离子分子或离子空轨道空轨道孤对电子孤对电子2021/8/8 星期日11配位数：直接同中心原子(或离子)配位的 的数目，为该中心原子(或离子)的配位数。配位原子配位原子2021/8/8 星期日12三、分子的性质1键的极性与分子的极性(1)极性键与非极性键：由不同种原子形成的共价键，电子对发生偏移，属

6、于极性键；由同种原子形成的共价键，电子对不发生偏移，属于非极性键。(2)极性分子、非极性分子正电中心和负电中心不重合的分子为分子；正电中心和负电中心重合的分子为分子。极性极性非极性非极性2021/8/8 星期日132分子间作用力(1)范德华力：分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力通常比化学键的键能。范德华力通常随着和 的 增大而增大。它主要影响物质的 、等物理性质，范德华力越强，它们就越高。一般来说 和相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力越。(2)氢键：由已经与电负性很强的原子相结合的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。分子的极性分子

7、的极性相对分子质量相对分子质量组成组成结构结构大大小小熔点熔点沸点沸点2021/8/8 星期日14氢键的分类：分为分子间氢键与分子内氢键两大类。氢键对物质性质的影响：分子间形成氢键时，可使化合物熔、沸点显著。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。(3)范德华力与氢键的关系氢键是一种特殊的分子间作用力，其作用力大小介于化学键和范德华力之间。范德华力的作用力比较小。氢键和范德华力同属于分子间作用力。升高升高2021/8/8 星期日153溶解性(1)“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于 ，极性溶质一般能溶于。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性 。(

8、2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水 ，而戊醇在水中的溶解度明显。(3)如果溶质与水发生反应，将增加物质的溶解度，如 等。非极性溶剂非极性溶剂极性溶剂极性溶剂越强越强互溶互溶减小减小SO2与与H2O2021/8/8 星期日164无机含氧酸的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn，n值越大，R的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越 电离出H，酸性越 。如HClOHClO2HClO3HClO4，HNO2HNO3，H2SO3H2SO4。易易强强2021/8/8 星期日172021/8/8 星期日181概念：原子间通过共用电子对形成的化学键。2特征：具有饱和性和方向

9、性。3类型：(1)分类2021/8/8 星期日19分类依据类型成键方式共用电子对的数目单键一对共用电子双键二对共用电子叁键三对共用电子形成共价键的原子轨道重叠方式键以“头碰头”方式重叠键以“肩并肩”方式重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键电子对发生偏移非极性键电子对不发生偏移2021/8/8 星期日20(2)键和键的判断键键重叠特点头碰头肩并肩强度较大较小成键电子sssppppp键型单键双键、叁键2021/8/8 星期日21(3)共价键极性的判断方法根据元素非金属性的相对强弱判断(定性)同种元素原子间形成的共价键为非极性键；不同种元素原子间形成的化学键为极性键。根据元素的电负性数据判断(定量)

10、当成键非金属元素的电负性差值不为0时形成极性共价键，当电负性差值为0时，形成非极性共价键。2021/8/8 星期日224键参数及对分子性质的影响(1)键能：在101.3 kPa、298 K条件下，断开1 mol气态分子的化学键，使其生成气态原子所吸收的能量。键能越大，化学键越稳定。(2)键长：两个成键原子的原子核间的距离。键长越短，共价键越稳定。(3)键角：多原子分子中两个共价键之间的夹角。键角是描述分子立体结构的重要参数。2021/8/8 星期日23 关于乙醇分子的说法正确的是A分子中共含有8个极性键B分子中不含非极性键C分子中只含键D分子中含有1个键2021/8/8 星期日24解析乙醇的结

11、构式为 ，共含有8个共价键，其中CH、CO、OH键为极性键，共7个，CC键为非极性键。由于全为单键，故无键。答案C 2021/8/8 星期日251(2008山东)氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N晶体中氮以N3存在，基态N3的电子排布式为_。(2)NN的键能为942 kJmol1，NN单键的键能为247 kJmol1，计算说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)。2021/8/8 星期日26(3)(CH3)3NH和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100，其挥发性一般比有机溶剂_(填“大”或“小”)，可用作_(填字母)a助燃剂b“绿色”溶剂c复合材料 d绝热

12、材料2021/8/8 星期日27解析(1)基态N3有10个电子，根据核外电子排布的规律得1s22s22p6。(2)3 mol NN单键的键能之和为3 mol247 kJmol1741 kJ，小于1 molNN的键能942 kJ。(3)离子液体由阴、阳离子组成，挥发性小且能溶解许多极性物质。答案(1)1s22s22p6(2)(3)小b2021/8/8 星期日281杂化轨道的要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。2价电子对互斥模型的两种类型价电子对互斥模型说明的是价电子对的空间构型，而分子的空间

13、构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。2021/8/8 星期日29(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。2021/8/8 星期日303价电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子空间构型的关系分子构型杂化轨道理论杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180 直线形BeCl2sp23120 平面三角形BF3sp34109.5 正四面体形CH4价电子对互斥模型电子对数成键对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形BeCl2330三角形三角形BF321V形SnBr2440四面体四面体形CH431三角锥形NH32

14、2V形H2O2021/8/8 星期日314.配合物理论简介(1)配位键：一个原子提供孤对电子，一个原子提供空轨道而形成的共价键。(2)配位化合物定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。组成：如对于Ag(NH3)2OH，中心原子为Ag，配体为NH3，配位数为2。2021/8/8 星期日32 元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。(1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合

15、物中，写出X质量分数为50%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以sp2杂化，是_分子，分子构型为_。2021/8/8 星期日33(3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式_；该分子的中心原子以sp2杂化，是_分子，分子构型为_。(4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式_、_，并比较酸性强弱：_。(5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是_(写分子式)，分子构型为V形的是_(写分子式)。2021/8/8 星期日342021/8/8 星期日35答案(1)X：第2周期、A族；Y：第3周期，A族。(2)SO2极性V形(3)SO3非极

16、性平面三角形(4)H2SO3H2SO4H2SO4H2SO3(5)H2O2H2O2021/8/8 星期日36规律方法判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。2021/8/8 星期日37(2)根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109.5，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角

17、为180，则分子的中心原子发生sp杂化。2021/8/8 星期日382下列分子和离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体且分子或离子空间构型为V形的是ANHBPH3CH3O DOF22021/8/8 星期日39解析中心原子价层电子对构型为四面体，所以应该是sp3杂化，V形结构只有3个原子组成，所以答案D对。A选项三角锥形的NH3结合一个H变为四面体。PH3为三角锥形。C项H2O为V形，H2O结合一个H变为三角锥形结构。答案D2021/8/8 星期日403(2009枣庄模拟)配合物Ag(NH3)2OH的中心原子是_，配位体是_，配位数是_，发生电离的电离方程式为_。解析Ag(NH3)2OH的中心

18、原子是Ag，配位原子是NH3分子中的N原子，配位数是2。由于配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键相结合的，可以完全电离，所以电离方程式为Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2OH。2021/8/8 星期日41答案AgNH32Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2OH2021/8/8 星期日421范德华力、氢键及共价键比较范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力当一个分子中的氢原子和另一个分子中电负性很强的原子充分接近时，产生静电作用和一定程度的轨道重叠作用原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子或原子(稀有气体)氢原

19、子、原子原子2021/8/8 星期日43范德华力氢键共价键特征无方向性无饱和性有方向性有饱和性有方向性有饱和性强度比较共价键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AHB，A、B的电负性越大，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，共价键越稳定对物质性质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F2Cl2Br2I2，CF4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强2021/8/8 星期日44特

20、别提醒氢键不属于化学键，是一种较强的分子间作用力。有氢键的分子间也存在范德华力。2分子的极性2021/8/8 星期日45特别提醒ABn型分子的极性判断：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如BF3、CO2等为非极性分子，NH3、H2O、SO2等为极性分子。2021/8/8 星期日46 短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子

21、BC2BA4A2C2BE4，其中属于极性分子的是_(填序号)。2021/8/8 星期日47(2)C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_。(3)B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为_、_。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的沸点从高到低的顺序为_(填化学式)。2021/8/8 星期日48(5)A、C、E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序为：_(填化学式)。解析由s轨道最多可容纳2个电子可得：a1，bc2，即A为H，B为C，C为O。由

22、D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期电负性最大的元素可知E为Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。2021/8/8 星期日49(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、

23、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。2021/8/8 星期日50答案(1)(2)H2O分子间含有氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO2021/8/8 星期日514下列叙述与分子间作用力无关的是A气体物质加压或降温时能凝结或凝固B干冰易于升华C氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高D氯化钠的熔点较高2021/8/8 星期日52解析一般地由分子构成的物质，其物理性质通常与分子间作用力的大小密切相关。A、B、C三个选项中涉及的物质都是分子，故其表现的物理性质与分子间作用力的大小有关系。只有D选项中的NaCl不是分子，而是离子化合物，不存在小分子，其物理性质与分子间作用力无关。答案D2021/8/8 星期日532021/8/8 星期日542021/8/8 星期日55