分子结构与性质复习课件人教版选修3

第二章分子结构与性质重点、难点1.了解共价键的主要类型σ键和π键,能用键长､键能､键角等说明简单分子的某些性质;根据键能数据计算反应热｡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,能列举含氢键的物质｡自主复习一､共价键的概念1.共价键(1)本质在原子之间形成__________｡(2)基本特征①__________性｡②__________性｡共用电子对饱和方向2.共价键的类型(1)σ键①分类a.s-sσ键:由两个__________重叠形成,如H—H｡b.s-pσ键:由一个__________和一个__________重叠形成,如H—Cl｡c.p-pσ键:由____________________重叠形成,如Cl—Cl｡②特征σ键的电子云具有__________性｡s电子s电子p电子两个p电子“头碰头”轴对称(2)π键①形成:两个原子的p电子__________重叠形成｡②特征:π键的电子云具有__________性｡肩并肩镜像对称二､键参数和等电子原理1.键参数(1)键能__________原子形成__________化学键释放的最低能量,键能越__________,化学键越稳定｡气态基态1mol大(2)键长形成共价键的两个原子之间的__________｡键长越__________,共价键越稳定｡(3)键角在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角｡如O==C==O键角为__________,H—O—H键角为__________｡核间距短180°104.52.等电子原理__________相同､__________相同的分子具有相似的__________,它们的许多性质__________,如CO和__________｡原子总数价电子总数化学键特征相似N2三､分子的立体结构1.常见分子的立体结构2.价层电子对互斥模型(1)中心原子上的价电子都用于形成共价健ABn立体结构范例n=2直线形CO2n=3平面三角形BF3n=4正四面体CCl4n=5三角双锥PCl5n=6八面体SF6(2)中心原子上有孤对电子的分子中心原子上的______________________________,并参与__________｡分子的立体结构模型与其VSEPR模型不完全相同,如H2O呈________形,NH3分子呈__________形｡孤对电子也要占据中心原子周围空间互相排斥V三角锥3.杂化轨道理论简介(1)sp杂化sp杂化轨道由__________和_______________组合而成,杂化轨道间夹角为__________,呈__________形,如__________｡(2)sp2杂化sp2杂化轨道由__________和__________组合而成,杂化轨道间夹角为__________,呈__________,如__________｡1个s轨道1个p轨道直线HCCH180°1个s轨道2个p轨道120°平面三角形HCHO(3)sp3杂化sp3杂化轨道由__________和__________组合而成,杂化轨道间夹角为__________,呈__________形,如__________｡CH41个s轨道3个p轨道109°28′正四面体四､分子的性质1.键的极性和分子极性(1)极性键和非极性键①极性键:电子对__________的共价键｡②非极性键:________________的共价健｡(2)极性分子和非极性分子①极性分子:正电中心和负电中心__________的分子｡②非极性分子:正电中心和负电中心__________的分子｡发生偏移电子对不发生偏移不重合重合2.范德华力及其对物质性质的影响(1)概念__________与__________之间存在着的一种把分子聚集在一起的作用力｡(2)特点范德华力__________,约比化学键能小1～2数量级｡分子分子很弱(3)影响因素①_______________越大,则范德华力越大｡②__________越大,则范德华力越大｡(4)对物质性质的影响范德华力主要影响物质的__________性质,化学键主要影响物质的__________性质｡相对分子质量分子极性物理化学3.氢键及其对物质性质的影响(1)概念氢键是一种_____________________________________,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中____________的原子之间的作用力｡其表示方法为__________｡除范德华力之外的另一种分子间作用力电负性很强A—H……B—(2)特点①大小:介于__________和__________之间,约为化学键的__________分之几,不属于化学键｡②存在:氢键不仅存在于__________,有时也存在于__________｡③氢键也和共价键一样具有__________性和__________性｡范德华力化学键十分子间分子内方向饱和(3)对物质性质的影响主要表现为使物质的熔､沸点__________,对电离和溶解等产生影响｡升高4.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__________｡(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｡非极性溶剂极性溶剂越强互溶减小SO2与H2O5.手性(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的分子,如左手和右手一样互为__________,在三维空间里__________的现象｡(2)手性分子:具有____________的分子｡(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有____________的碳原子｡含有一个手性碳原子的分子是手性分子,如:镜像不能重叠手性异构体四个不同基团6.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn,n值越大,R的正电性__________,使R—O—H中O的电子向__________偏移,在水分子的作用下______________,酸性__________｡如HClO______HClO2______HClO3______HClO4,HNO2______HNO3,H2SO3______H2SO4｡越高R容易电离出H+越强网络构建1.σ键和π键的特征和性质｡2.根据键长､键能､键角等参数解释和比较常见分子的性质和立体结构｡3.价层电子对互斥模型､杂化轨道理论和配合物理论｡4.极性分子和非极性分子的判断｡5.分子间作用力､氢键及其对物质性质的影响｡热点考向1.概念:原子之间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键｡2.成键粒子:原子｡成键元素的电负性差别较小｡3.成键性质:共用电子对对两原子的电性作用｡4.成键条件:同种非金属原子或不同种非金属原子之间,且成键的原子最外层电子不一定达饱和状态｡热点1共价键5.共价键的本质(成键原因):(1)成键原子相互靠近,自旋方向相反的两个电子形成共用电子对(发生电子云重叠),且各原子最外层电子数目一般能达到饱和(通常为8电子稳定结构),由不稳定变稳定;(2)两原子核都吸引共用电子对,使之处于平衡状态;(3)原子通过共用电子对形成共价键后,体系总能量降低｡6.共价键类型包括σ键和π键｡(1)σ键①σ键:形成共价键的未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的重叠,这种共价键叫σ键｡②σ键的类型:根据成键电子原子轨道的不同,σ键可分为s-sσ键､s-pσ键､p-pσ键｡③σ键的特征:a.以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称｡b.形成σ键的原子轨道重叠程度较大,故σ键有较强稳定性｡④σ键的存在:共价单键为σ键,共价双键和三键中存在σ键(通常含一个σ键)｡(2)π键①π键:形成共价键的未成对电子的原子轨道,采取“肩并肩”式重叠,这种共价键叫π键｡②π键的特征a.每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称｡b.形成π键时电子云重叠程度比σ键小,π键没有σ键牢固｡③π键的存在:π键通常存在于双键或三键中｡(3)价键轨道:σ键和π键总称价键轨道｡(4)σ键､π键存在规律①共价单键为σ键;共价双键中有一个σ键､一个π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成｡②C2H6､C2H4中的化学键:C2H6中只有σ键;C2H4中有C—Hσ键,中有一个σ键和一个π键｡7.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化合物的分子组成｡(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较多,形成的共价键越牢固｡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｡②同种分子(如HX)中成键原子电子云(原子轨道)重叠程度越大,形成的共价键越牢固,分子结构越稳定｡如HX的稳定性HFHClHBrHI｡8.共价键的键参数(1)键能①键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量｡②单位:kJ·mol-1,用EA-B表示｡如H—H键的键能为436.0kJ·mol-1,N≡N键的键能为946kJ·mol-1｡③应为气态基态原子:保证释放能量最低｡④键能为衡量共价键稳定性的参数:键能越大,即形成化学键时释放的能量越多,形成的化学键越牢固｡⑤结构相似的分子中,化学键键能越大,分子越稳定｡(2)键长①键长:形成共价键的两个原子之间的核间距为键长｡②因成键时原子轨道发生重叠,键长小于成键原子的原子半径之和｡③键长是衡量共价键稳定性的另一个参数｡④键长越短,键能越大,共价键越稳定｡(3)键角①键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键间的夹角称为键角｡②键角决定了分子的空间构型｡③多原子分子中共价键间形成键角,表明共价键具有方向性｡例1下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是()①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A.①②③B.③④⑤⑥C.①③⑥D.③⑤⑥[解析]共价键尽可能沿着原子轨道重叠最大的方向形成,这样原子轨道重叠愈多,形成的键越牢固｡其中σ键是原子轨道以“头碰头”的方式成键,π键是原子轨道以“肩并肩”的方式成键,σ键比π键强｡当两个原子间能形成多个共用电子对时,先形成一个σ键,另外的原子轨道只能形成π键｡N2中有三个共价键:一个σ键,两个π键;C2H4中碳碳原子之间有两个共价键:一个σ键,一个π键;C2H2中碳碳原子之间有三个共价键:一个σ键,两个π键｡[答案]D[点拨]共价单键必定是σ键,重键中有σ键和π键｡变式1下列有关σ键和π键的说法错误的是()A.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键D.在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键解析:本题主要考查σ键和π键的形成｡由于π键的强度小于σ键的强度,所以反应时易断裂,故A项正确｡在分子形成时为了使其能量最低,必然首先形成σ键,再根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键,所以B项正确｡C项中如H,只能形成σ键,不能形成π键,故C项正确;D项错误,原子跟其他原子首先形成σ键,故分子中不可能只有π键而没有σ键｡答案:D热点2分子的空间结构1.根据价层电子对互斥理论确定(1)确定价层电子对的空间构型｡由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于