選修三分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考綱定標(biāo)4.了解化學(xué)鍵與分子間作用力的區(qū)別5.了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含氫鍵的物質(zhì)6.理解離子鍵的形成7.理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理

性質(zhì)第1頁(yè)/共45頁(yè)第一頁(yè)，共46頁(yè)。熱點(diǎn)定位1.σ鍵和π鍵的特征和性質(zhì)2.根據(jù)鍵長(zhǎng)、鍵能、鍵角等參數(shù)解釋和比較常見(jiàn)分子的性質(zhì)

和立體結(jié)構(gòu)3.雜化軌道理論及常見(jiàn)的雜化軌道類型，價(jià)電子對(duì)互斥理論4.極性分子和非極性分子的區(qū)別5.等電子體、配位鍵和配合物理論6.分子間作用力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響第2頁(yè)/共45頁(yè)第二頁(yè)，共46頁(yè)。選修3第二節(jié)析考點(diǎn)提能力第3頁(yè)/共45頁(yè)第三頁(yè)，共46頁(yè)。第4頁(yè)/共45頁(yè)第四頁(yè)，共46頁(yè)。1．本質(zhì)在原子之間形成共用電子對(duì)。2．特征具有飽和性和方向性。3．分類第5頁(yè)/共45頁(yè)第五頁(yè)，共46頁(yè)。分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵原子軌道“頭碰頭”重疊π鍵原子軌道“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)三鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)提供電子對(duì)的方式普通共價(jià)鍵共用電子對(duì)由雙方提供配位鍵共用電子對(duì)由一方提供第6頁(yè)/共45頁(yè)第六頁(yè)，共46頁(yè)。4．鍵參數(shù)(1)概念：第7頁(yè)/共45頁(yè)第七頁(yè)，共46頁(yè)。5．等電子體原理原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，具有許多相近的性質(zhì)。[特別提醒](1)共價(jià)單鍵全為σ鍵，雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。(2)一般σ鍵比π鍵穩(wěn)定。(3)稀有氣體分子中沒(méi)有化學(xué)鍵。第8頁(yè)/共45頁(yè)第八頁(yè)，共46頁(yè)。[例1]

氮及其化合物在生活、生產(chǎn)和科技等方面有重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)氮元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為____________。(2)在氮?dú)夥肿又?，氮原子之間存在著_______個(gè)σ鍵和________個(gè)π鍵。(3)氮、氧、氟是同周期相鄰的三種元素氮原子的第一電離能_______(填“大于”“小于”或“等于”)氧原子的第一電離能；(4)氮元素的氫化物——NH3是一種易液化的氣體，該氣體易液化的原因是________________________________。第9頁(yè)/共45頁(yè)第九頁(yè)，共46頁(yè)。[解析]

(1)根據(jù)N元素原子結(jié)構(gòu)示意圖

，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為2s22p3。(2)N2分子中含有N≡N鍵，其中1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵。(3)由于N的L能層p能級(jí)為半充滿狀態(tài)，故其第一電離能大于氧的第一電離能；(4)由于氮原子原子半徑小，電負(fù)性強(qiáng)，氨分子間易形成氫鍵，使得NH3的沸點(diǎn)升高，易于液化。第10頁(yè)/共45頁(yè)第十頁(yè)，共46頁(yè)。[答案](1)2s22p3(2)1

2(3)大于(4)氨分子間易形成氫鍵，使其沸點(diǎn)升高而易被液化第11頁(yè)/共45頁(yè)第十一頁(yè)，共46頁(yè)。第12頁(yè)/共45頁(yè)第十二頁(yè)，共46頁(yè)。解析：從原子軌道的重疊程度看，π鍵軌道重疊程度比σ鍵重疊程度小，故π鍵穩(wěn)定性低于σ鍵，A項(xiàng)正確；根據(jù)電子云的形狀和成鍵時(shí)的重疊原則，兩個(gè)原子形成的共價(jià)鍵最多只有一個(gè)σ鍵，可能沒(méi)有π鍵，也可能有1個(gè)或2個(gè)π鍵，B、D正確；稀有氣體為單原子分子，不存在化學(xué)鍵，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C第13頁(yè)/共45頁(yè)第十三頁(yè)，共46頁(yè)。第14頁(yè)/共45頁(yè)第十四頁(yè)，共46頁(yè)。解析：?jiǎn)捂I均為σ鍵，雙鍵和三鍵中各存在一個(gè)σ鍵，其余均為π鍵。答案：D第15頁(yè)/共45頁(yè)第十五頁(yè)，共46頁(yè)。1．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型(1)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判

斷分子中的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。第16頁(yè)/共45頁(yè)第十六頁(yè)，共46頁(yè)。其中：a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽(yáng)離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是1個(gè)與中心原子結(jié)合的原子提供的價(jià)電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論與分子構(gòu)型：第17頁(yè)/共45頁(yè)第十七頁(yè)，共46頁(yè)。電子對(duì)數(shù)成鍵對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形CO2330三角形三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O第18頁(yè)/共45頁(yè)第十八頁(yè)，共46頁(yè)。2．用雜化軌道理論推測(cè)分子的立體構(gòu)型雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面體形CH4第19頁(yè)/共45頁(yè)第十九頁(yè)，共46頁(yè)。3.配位化合物(1)概念：由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物。(2)形成條件：第20頁(yè)/共45頁(yè)第二十頁(yè)，共46頁(yè)。(3)組成：

例如[Cu(NH3)4](OH)2第21頁(yè)/共45頁(yè)第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。第22頁(yè)/共45頁(yè)第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。[答案]

CD第23頁(yè)/共45頁(yè)第二十三頁(yè)，共46頁(yè)。價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的成鍵電子對(duì)的空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)，若中心原子無(wú)孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型才一致。第24頁(yè)/共45頁(yè)第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。3．用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測(cè)H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)

結(jié)論都正確的是

(

)A．直線形；三角錐形B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形

D．V形；平面三角形第25頁(yè)/共45頁(yè)第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。解析：據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論可知，H2S分子中S原子采用不等性sp3雜化，除兩對(duì)孤對(duì)電子外，另兩個(gè)雜化軌道分別與一個(gè)H原子的各一個(gè)1s軌道重疊成鍵，呈V形結(jié)構(gòu)；BF3分子中B原子采用sp2雜化，三個(gè)sp2雜化軌道分別與三個(gè)F原子的各一個(gè)2p軌道重疊成鍵，呈平面三角形結(jié)構(gòu)。答案：D第26頁(yè)/共45頁(yè)第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。4．[雙選題](2011·海南高考)下列分子中，屬于非極性的是

(

)A．SO2 B．BeCl2C．BBr3 D．COCl2第27頁(yè)/共45頁(yè)第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。解析：根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可得四種分子的結(jié)構(gòu)如下：答案：BC第28頁(yè)/共45頁(yè)第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。1．范德華力、氫鍵和共價(jià)鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用的力，又稱分子間作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用作用粒子分子或原子(稀有氣體)氫原子，氟、氮、氧原子(分子內(nèi)、分子間)原子第29頁(yè)/共45頁(yè)第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。范德華力氫鍵共價(jià)鍵特征無(wú)方向性、無(wú)飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價(jià)鍵＞氫鍵＞范德華力影響強(qiáng)度的因素①隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對(duì)于A—H……B，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定第30頁(yè)/共45頁(yè)第三十頁(yè)，共46頁(yè)。范德華力氫鍵共價(jià)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響①影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)②組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4分子間氫鍵的存在，使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大，如熔沸點(diǎn)：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3①影響分子的穩(wěn)定性②共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)第31頁(yè)/共45頁(yè)第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。2．分子的極性(1)極性分子：正電荷中心和負(fù)電荷中心不重合的分子。(2)非極性分子：正電荷中心和負(fù)電荷中心重合的分子。3．溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。(2)“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶

而戊醇在水中的溶解度明顯減小。第32頁(yè)/共45頁(yè)第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。4．手性

具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如左手

和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。5．無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性

無(wú)機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，

則n值越大，R的正電性越高，使R—O—H中O的電子

向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H＋，酸性越

強(qiáng)，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。第33頁(yè)/共45頁(yè)第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。[例3]

短周期的5種非金屬元素，其中A、B、C的最外層電子排布可表示為：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負(fù)性最大的元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子①BC2

②BA4

③A2C2

④BE4，其中屬于極性分子的是________(填序號(hào))。第34頁(yè)/共45頁(yè)第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高，其原因是___________________________________________。(3)B、C兩元素能和A元素組成兩種常見(jiàn)的溶劑，其分子式分別為________、________。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的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開_______(填化學(xué)式)。(5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列舉的四種酸其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篲___________________________(填化學(xué)式)。第35頁(yè)/共45頁(yè)第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。[解析]由題意導(dǎo)引可知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)①、②、③、④分別為CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2為極性分子，其他為非極性分子。(2)C的氫化物為H2O，H2O分子間可形成氫鍵是其沸點(diǎn)較高的重要原因。(3)B、A兩元素組成苯、C、A兩元素組成水，兩者都為常見(jiàn)的溶劑，SiCl4為非極性分子，易溶于非極性溶劑苯中。第36頁(yè)/共45頁(yè)第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。(4)BA4、BE4、DE4分別為CH4、CCl4、SiCl4，三者結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，故它們的沸點(diǎn)順序?yàn)镾iCl4>CCl4>CH4。(5)這四種酸分別為HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可寫為(HO)mClOn(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越強(qiáng)，故其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃lO4>HClO3>HClO2>HClO。第37頁(yè)/共45頁(yè)第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。[答案]

(1)③

(2)H2O分子間形成氫鍵(3)C6H6

H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO第38頁(yè)/共45頁(yè)第三十八頁(yè)，共46頁(yè)。分子極性、非極性的判斷(1)非極性鍵形成非極性分子。(2)極性鍵形成的雙原子分子是極性分子。(3)極性鍵形成的多原子分子中，若正電荷中心和負(fù)電荷中心

重合則形成非極性分子，若不重合則形成極性分子。(4)對(duì)于ABn形分子，中心原子A的價(jià)電子數(shù)等于化合價(jià)數(shù)值

時(shí)，為非極性分子，如CO2、SO3等。第39頁(yè)/共45頁(yè)第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。5．下列分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是(

)A．H2O B．Cl2C．NH3 D．CCl4第40頁(yè)/共45頁(yè)第四十頁(yè)，共46頁(yè)。解析：H2O分子中O—H鍵為極性鍵，兩個(gè)O—H鍵之間的夾角約為105°，整個(gè)分子的電荷分布不對(duì)稱，是極性分子。Cl2是雙原子單質(zhì)分子，Cl—Cl鍵是非極性鍵，是含非極性鍵的非極性分子。NH3分子中N—H鍵是極性鍵，分子構(gòu)型是三角錐形，N原子位于頂端，電荷分布不對(duì)稱，是極性分子。CCl4分子中C—Cl鍵是極性鍵，分子構(gòu)型呈正四面體形，C原子位于正四面體中心，四個(gè)Cl原子分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，電荷分布對(duì)稱，是非極性分子。答案：D第41頁(yè)/共45頁(yè)第四十一頁(yè)，共46頁(yè)。6．[雙選題]下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

(

)A．鹵化氫中，以HF沸點(diǎn)最高，是由于HF分子間存在氫鍵B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點(diǎn)比對(duì)羥基苯甲醛的熔、