化學第二章《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教案(選修)

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教案知識網(wǎng)絡(luò)：一、化學鍵

相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用，通常叫做化學鍵。例如：水的結(jié)構(gòu)式為，

H－O之間存在著強烈的相互作用，而H、H之間相互作用非常弱，沒有形成化學鍵。

化學鍵類型：

1．三種化學鍵的比較：離子鍵共價鍵金屬鍵形成過程陰陽離子間的靜電作用原子間通過共用電子對所形成的相互作用金屬陽離子與自由電子間的相互作用構(gòu)成元素典型金屬（含NH4+）和典型非金屬、含氧酸根非金屬金屬實例離子化合物，如典型金屬氧化物、強堿、大多數(shù)鹽多原子非金屬單質(zhì)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物、酸等金屬※配位鍵：配位鍵屬于共價鍵，它是由一方提供孤對電子，另一方提供空軌道所形成的共價鍵，例如：NH4+的形成

在NH4+中，雖然有一個N－H鍵形成過程與其它3個N－H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。

2．共價鍵的三個鍵參數(shù)概念意義鍵長分子中兩個成鍵原子核間距離（米）鍵長越短，化學鍵越強，形成的分子越穩(wěn)定鍵能對于氣態(tài)雙原子分子AB，拆開1molA-B鍵所需的能量鍵能越大，化學鍵越強，越牢固，形成的分子越穩(wěn)定鍵角鍵與鍵之間的夾角鍵角決定分子空間構(gòu)型鍵長、鍵能決定共價鍵的強弱和分子的穩(wěn)定性：原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中：

X原子半徑：F<Cl<Br<I

H-X鍵鍵長：H-F<H-Cl<H-Br<H-I

H-X鍵鍵能：HF>HCl>HBr>HI

H-X分子穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI

3、鍵角決定分子空間構(gòu)型，應(yīng)注意掌握以下分子的鍵角和空間構(gòu)型：分子空間構(gòu)型鍵角實例正四面體109°28′CH4、CCl4、(NH4+)60°白磷：P4平面型120°苯、乙烯、SO3、BF3等三角錐型107°18′NH3折線型104°30′H2O直線型180°CO2、CS2、CH≡CH4.共價鍵的極性極性鍵非極性鍵共用電子對偏移程度偏移不偏移構(gòu)成元素不同種非金屬元素同種非金屬元素實例HCl、H2O、CO2、H2SO4H2、N2、Cl2判斷共價鍵的極性可以從形成分子的非金屬種類來判斷。

例1．下列關(guān)于化學鍵的敘述正確的是：

A化學鍵存在于原子之間，也存在于分子之間

B兩個原子之間的相互作用叫做化學鍵

C離子鍵是陰、陽離子之間的吸引力

D化學鍵通常指的是相鄰的兩個或多個原子之間強烈的相互作用

解析：理解化學鍵、離子鍵等基本概念是解答本題的關(guān)鍵?；瘜W鍵不存在于分子之間，也不僅是兩個原子之間的相互作用，也可能是多個原子之間的相互作用，而且是強烈的相互作用。所以A、B都不正確。C項考查的是離子鍵的實質(zhì)，離子鍵是陰、陽離子間通過靜電作用（包括吸引力和排斥力）所形成的化學鍵，故C項也不正確。正確選項為D。

二、分子間作用力

1、分子間作用力

把分子聚集在一起的作用力叫分子間作用力，又稱范德華力。分子間作用力的實質(zhì)是電性引力，其主要特征有：⑴廣泛存在于分子間；⑵只有分子間充分接近時才存在分子間的相互作用力，如固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)中；⑶分子間作用力遠遠小于化學鍵；⑷由分子構(gòu)成的物質(zhì)，其熔點、沸點、溶解度等物理性質(zhì)主要由分子間作用力大小決定。

2、影響分子間作用力大小的因素

⑴組成與結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大分子間作用力越大。

如：I2＞Br2＞Cl2＞F2；HI＞HBr＞HCl；Ar＞Ne＞He

⑵分子量相近時，一般分子的空間構(gòu)型越對稱，極性越小，分子間作用力越小。

三、分子的極性

1.極性分子和非極性分子

非極性分子：從整個分子看，分子里電荷分布是對稱的。如：

a．只由非極性鍵構(gòu)成的同種元素的雙原子分子：H2、Cl2、N2等；

b．只由極性鍵構(gòu)成，空間構(gòu)型對稱的多原子分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等；

c．極性鍵非極性鍵都有的：CH2=CH2、CH≡CH、。極性分子：整個分子電荷分布不對稱。例如：

⑴不同元素的雙原子分子如：HCl，HF等。

⑵折線型分子，如H2O、H2S等。

⑶三角錐形分子如NH3等。

判斷是否是極性分子，可以從分子空間構(gòu)型是否對稱，即分子中各鍵的空間排列是否對稱，若對稱，則正負電荷重心重合，分子為非極性分子，反之，是極性分子。

例2．NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，而不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，其理由是

ANH3分子是極性分子

BNH3分子內(nèi)三個N—H鍵的鍵長相等，鍵角相等

CNH3分子內(nèi)三個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于107°18′

DNH3分子內(nèi)三個N—H鍵的鍵長相等，3個鍵角都等于120°

解析：空間構(gòu)型決定分子的極性，反過來分子的極性驗證了分子的空間構(gòu)型，即分子有極性說明其空間結(jié)構(gòu)不對稱。若NH3分子是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，則其鍵角應(yīng)為120°，分子無極性；若NH3分子是極性分子，說明NH3分子不是正三角形的平面結(jié)構(gòu)，故A正確。若鍵角為107°18′則接近于正四面體的109°28′，說明NH3分子應(yīng)為三角錐形。

答案：A、C

2.共價鍵的極性和分子極性的關(guān)系：

鍵的極性和分子的極性并非完全一致，只有極性鍵形成的分子不一定是極性分子，如CH4、CO2等。極性分子中也不一定不含非極性鍵。所以，二者不是因果關(guān)系。只含非極性鍵的分子是非極性分子，如H2、N2等；含極性鍵的分子，若分子空間構(gòu)型是對稱的是非極性分子，如CO2、CH4等，分子空間構(gòu)型不對稱的是極性分子。如H2O、NH3等。它們的關(guān)系表示如下：

參考練習1．下列固體：（1）干冰，（2）石英，（3）白磷，（4）固態(tài)四氯化碳，（5）過氧化鈉，由具有極性鍵的非極性分子構(gòu)成的一組是

A.（2）（3）（5）B.（2）（3）C.（1）（4）D.（1）（3）（4）（5）

2．三氯化磷分子的空間構(gòu)型是三角錐形而不是平面正三角形。下列關(guān)于三氯化磷分子空間構(gòu)型理由的敘述，正確的是：

A.PCl3分子中三個共價鍵的鍵長、鍵角均相等。

B.PCl3分子中的P—Cl鍵屬于極性共價鍵

C.PCl3分子中三個共價鍵的鍵長、鍵角均相等，且屬于極性分子

D.PCl3分子中P—Cl鍵的三個鍵角都是100°1′，鍵長相等

3．下列敘述正確的是

A含有極性鍵的分子一定是極性分子

B非極性分子中一定含有非極性鍵

C共價鍵產(chǎn)生極性的根本原因是成鍵原子的原子核吸引共用電子對能力不同

D含有共價鍵的晶體一定是原子晶體

4．下列敘述中正確的是

A.只含離子鍵的化合物才是離子晶體

B.(NH4)2SO4晶體是含有離子建、共價鍵和配位建的晶體

C.由于I—I鍵的鍵能比F—F、Cl—Cl、Br—Br的鍵能都小，因此在鹵素單質(zhì)中I2的熔點.沸點最低

D.在分子晶體中一定不存在離子鍵，而在離子晶體中可能存在共價鍵

5．氰氣分子式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相近。下列敘述不正確的是

A.在一定條件下可與烯烴加成B.分子中C—C大于C≡N的鍵長C.不和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)D.氰化鈉、氰化銀都易溶于水

6．某碳的單質(zhì)分子是由12個五邊形和25個六邊形圍成的封閉籠狀結(jié)構(gòu)（頂點為原子所在位置、棱邊為每兩個原子間的化學鍵，每個原子與另3個原子分別形成化學鍵），在該分子中，原子與化學鍵的數(shù)目是

A.70、105B.60、90C.70、90D.60、105

7．已知磷酸分子的結(jié)構(gòu)如右圖所示，分子中的三個氫原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O進行氫交換，但次磷酸鈉(NaH2PO2)卻不再能跟D2O發(fā)生氫交換。由此可推斷出H3PO2的分子結(jié)構(gòu)是

8．三氟化氮（NF3）是一種無色無味的氣體，它是氨（NH3）和氟（F2）在一定條件下直接反應(yīng)得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列有關(guān)NF3的敘述正確的是

A．NF3是離子化合物B．NF3的還原性比NH3強

C．NF3的氧化性比F2強D．NF3中的N呈+3價

9．下列實驗事實中，能用鍵能大小來解釋的是

①稀有氣體一般較難發(fā)生化學反應(yīng)②金剛石比晶體硅的熔點高

③氮氣比氯氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定④通常情況下，溴是液態(tài)，碘是固態(tài)

A．①②B．②③C．①④D．①②③④

10．1999年曾經(jīng)報導合成和分離了含高能量的正離子N5+的化合物N5AsF6，下列敘述錯誤的是

AN5+共有34個核外電子BN5+中氮-氮原子間以共用電子對結(jié)合

C化合物N5AsF6中As的化合價為+1D化合物N5AsF6中F的化合價為-1

11．某共價化合物含C、H、N三種元素，其分子內(nèi)有4個氮原子，且排列成內(nèi)空的正四面體（如白磷結(jié)構(gòu)），每2個氮原子間都有1個碳原子。已知分子內(nèi)無C—C鍵、C=C鍵和C≡C鍵，則該化合物的化學式為______，其分子結(jié)構(gòu)中有氮原子和碳原子所構(gòu)成的六元環(huán)共有_________個。

12．某期刊封面上有如下一個分子的球棍模型圖，圖中“棍”代表單鍵或雙鍵或叁鍵。不同顏色的球代表不同元素的原子，該模型圖可代表一種：

A．鹵代羧酸B．酯

C．氨基酸D．醇鈉

13．下列結(jié)構(gòu)圖中，●代表原子序數(shù)從1到10的元素的原子實（原子實是原子除去最外層電子后剩余的