高三一轮复习选修三第二章分子结构与性质ppt

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：σ键和π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σ键π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σ键π键示意图牢固程度σ键强度(填“大”或“小”)，(填“容易”或“不容易”)断裂π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①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。②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①概念：键长是形成的两个原子之间的。②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1mol正值kJ·mol－1释放的能量稳定共价键核间距大稳定③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N2，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CO2H2O105°O===C===O180°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CH2ONH3五原子分子CH4约120°107°109°28′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：234VSEPR模型：直线形平面三角形正四面体价层电子对数=δ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：①sp3杂化：产生4个夹角为109°28′的相同轨道；②sp2杂化：产生三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道；③sp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。高三总复习化学(人教版)（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=σ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SP3杂化，当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为SP2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π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π键，用去1个P轨道，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成SP3杂化。4．配合物理论(1)配位键①配位键是一种特殊的共价键。②表示方法：配位键可以用A→B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，NH3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——。NH3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①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(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)，这样的分子称为极性分子。②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①范德华力是分子间普遍存在的作用力，它比化学键弱得多。②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①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②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。③氢键的类型氢键可分为和两大类。④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(Br2、I2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)mROn，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HClOHClO2HClO3HClO4。大强高高三总复习化学(人教版)第二章分子的结构与性质2012-02-16高中化学选修（三）单元复习课第二课时：考点分析考点一共价键的特征及类型[例1]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σ键D．分子中含有1个π键C共价键的特征(1)共价键的饱和性①按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。②共价键的饱和性决定了共价分子的组成。(2)共价键的方向性①共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现概率越大，形成的共价键就越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。多原子分子的键角一定，也表明了共价键具有方向性。②共价键的方向性影响着共价分子的立体结构。1．下列说法中正确的是()A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间可能形成共价键C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°D．H—O键键能为463kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463kJB2．在HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4这一组分子中，对共价键形成方式分析正确的是()A．都是σ键，没有π键B．都是π键，没有σ键C．既有σ键，又有π键D．除CH4外，都是σ键[答案]A3．下列说法中正确的是()A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能[答案]A考点二分子的立体结构[例2]用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形D1．价层电子对互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的排斥作用对分子空间构型的影响，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。(1)当中心原子无孤对原子时，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。2．价层电子对互斥模型、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°直线型BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面体形CH4分子构型价层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BeCl2330三角形平面三角形BF321V形SnBr2440四面体正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O1．指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。分子式杂化轨道类型分子的几何构型PCl3BCl3CS2[解析]学习中要掌握典型实例，还要掌握类比的方法，灵活地迁移应用，起到举一反三的效果，这样才能较好地掌握杂化轨道理论，并能用来解决各种实际问题。(1)PCl3中P原子为sp3杂化，与NH3、NCl3中的N原子相似，分子构型为三角锥形。(2)BCl3与BF3相似，B原子为sp2杂化，分子构型为平面三角形。(3)CS2和CO2相似，C原子为sp杂化，分子构型为直线形。[答案]分子式杂化轨道类型分子的几何构型PCl3sp3三角锥形BCl3sp2平面三角形CS2sp直线形2.若ABn的中心原子A上没有孤对电子，运用价层电子对互斥理论，下列说法正确的是()A．若n＝2，则分子的立体结构为V型B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形D．以上说法都不正确[答案]C3．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2和SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H4与C2H2[答案]B考点三极性分子和非极性分子[例3]下列叙述中正确的是()A．离子化合物中不可能存在非极性键B．非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键C．非极性分子中一定含有非极性键D．不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键D1．键的极性的判断(1)电负性差法：两原子电负性差为零，则为非极性键，两原子电负性差大于零，则为极性键。(2)组成元素法：A—A为非极性键，A—B为极性键。2．分子极性的判断(1)根据所含共价键类型及分子的空间构型判断①由非极性键形成的A—A型分子一定是非极性分子，如H2。②由极性键形成的A—B型分子一定是极性分子，如HCl。③由极性键形成的AB2型分子，直线形结构B—A—B(如CO2)为非极性分子，其他均为极性分子。④由极性键形成的AB3型分子，平面正三角形结构(如BCl3)为非极性分子，其他均为极性分子。⑤由极性键形成的AB4型分子，正四面体形(如CH4)及平面正四边形结构为非极性分子。(2)据中心原子最外层电子是否全部成键判断中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，有孤对电子，此分子一般为极性分子，如H2O、NH3等。1．NH