人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质总复习（课件1）

人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质总复习（课件1）

第二章 分子结构与性质 ( 复习课 ) 知识体系 共价键（及配位键） 形成、特点、键参数 分子的立体构型 常见空间构型及理论解释 分子的性质 分子与分子之间的关系（等电子原理、手性异构）、分子本身的性质（极性与非极性、含氧酸的酸性）、分子与分子之间的作用（范德华力、氢键及对分子性质的影响） 一、共价键 1 、分类 （ 1 ）按共用 电子对数分 单键 双键 三键 （ 2 ）按极性分 极性键 非极性键 （ 3 ）按成键方式分 2 、键参数 σ 键 π 键 键能 键长 键角 衡量化学键的稳定性 描述 分子的立体构型 的重要因素 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定。 （共价键极性强弱的比较： 电负性差值越大，极性越强） 3 、特殊的共价键 — 配位键 成键特点：一方提供孤对电子，一方提供空轨道 配离子：中心离子、配体、配位原子、配位数 讨论 1 : （ 13 四川） 短周期主族元素 W 、 X 、 Y 、 Z 的原子序数依次增大， W 、 X 原子的最外层电子数之比为 4:3 ， Z 原子比 X 原子的核外电子数多 4 。下列说法正确的是（　　） A ． W 、 Y 、 Z 的电负性大小顺序一定是 Z>Y>W B ． W 、 X 、 Y 、 Z 的原子半径大小顺序可能是 W>X>Y>Z C ． Y 、 Z 形成的分子空间构型可能是正四面体 D ． WY 2 分子中 σ 键与 π 键的数目之比是 2:1 C 讨论 2 ： （ 13 山东） （ 3 ） BCl 3 和 NCl 3 中心原子的杂化方式分别为 ________ 和 _________ 。第一电离能介于 B 、 N 之间的第二周期元素有 ________ 种。 （ 4 ）若 BCl 3 与 XYm 通过 B 原子与 X 原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是 ________ 。 sp2 sp3 X 3 讨论： （ 13 全国）硅是重要的半导体材料。回答下列问题 : (5) 碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列事实 : 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。 SiH 4 的稳定性小于 CH 4 ，更易生成氧化物，原因是 。 (6) 在硅酸盐中， SiO 4 4 － 四面体 ( 如下图 (a)) 通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图 (b) 为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中 Si 原子的杂化形式为 。 Si 与 O 的原子数之比为 化学式为 ________________ 硅烷中的 Si － Si 键和 Si － H 键的键能小于烷烃分子中 C － C 键 和 C － H 键的键能，稳定性差，易断裂，导致长链硅烷难以形成， 所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。 由于键能越大，物质越稳定， C － H 键的键能大于 C － O 键的键能，故 C － H 键比 C － O 键稳定；而 Si － H 键的键能却远小于 Si － O 键的键能，所以 Si － H 键不稳定，而倾向于形成稳定性更强的 Si － O 键，即更易生成氧化物。 sp3 1:3 SiO 3 2 － 二、分子的立体构型 两个重要理论 σ 键对数 孤电子对数 分子的立体构型 VSEPR 模型 价层电子对数 杂化轨道类型 孤电子对数 σ 键个数 (a-xb)/2 2 3 4 sp sp 2 sp 3 2 3 4 直线形 平面三角形 四面体 直线形 平面三角形 四面体形 BeCl 2 、 CO 2 BF 3 、 SO 3 CH 4 、 NH 4 + 、 SO 4 2- 中心原子 不含孤对电子 三角锥形 V 形 H 2 O 、 H 2 S NH 3 、 H 3 O + 中心原子 有孤对电子 杂化类型 的推断 ① 确定价层电子对数 ② 判断 杂化轨道数 ③ 判断杂化类型 分子立体构型 的推断 ① 确定价层电子对数 ② 判断 VSEPR 模型 ③ 再次判断孤电子对数确立分子的立体构型 讨论 3 ： A 、 B 、 C 、 D 、 E 五种短周期元素，原子序数依次增大， B 与 C 能层数相同， D 与 E 能层数相同， C 与 D 价电子结构相同， 基态时 B 、 C 、 D 原子核外皆有 2 个未成对电子， A 、 E 只有 1 个 未成对电子， A 能分别与 B 、 C 、 D 、 E 形成不同的分子。 (1) 写出基态时 B 的电子排布图 ， E 的原子结构示意图 。 (2) 写出 BCD 的电子式 。 (3) 根据题目要求完成以下填空： EC 3 - 中心原子杂化方式 ； DC 3 中心原子杂化方式 ； EC 4 - 微粒中的键角 ； BC 3 2- 微粒的键角 ； DE 2 分子的立体构型 ； B 2 A 2 分子的立体构型 。 (4)A 2 BC 2 分子中 σ 键数目为 ， π 键数目为 。 (5) 与 CO 2 互为等电子体的微粒 有 、 、 ( 要求写一种分子和一种离子 ) 。 sp3 sp2 109°28′ 120° V 形 直线形 4 1 N 3 - 、 SCN - 、 CNO - CS 2 三、分子的性质 1 、分子本身的性质 * 判断方法 矢量运算法：向量和是否为零 经验判断法：正负电荷中心是否重合（直线形、 平面正三角形、正四面体） （ 1 ）分子的极性 —— 本质：正负电荷的中心能否重合 * 含氧酸的化学式写成 (HO) m RO n n 值越大，酸性越强 （ 2 ）含氧酸的酸性 ——(HO) m RO n 另：在 AB n 型分子中 A 原子没有孤对电子一般为非极性分子； 在 AB n 型分子中 A 原子化合价绝对值等于价电子数，一般 为非极性分子； 2 、分子与分子之间的作用 定义 范德华力 氢键 作用 微粒 强弱 对物质 性质的 影响 分子间普遍存在的作用力 已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力 分子间或分子内氢原子 与电负性很强的 F 、 O 、 N 之间 分子之间 弱 较强 范德华力越大， 物质熔沸点越高。 1 、极性越大，范德华力越大 2 、组成结构相似， 相对分子质量越大， 范德华力越大 对某些物质的溶解性、熔沸点都产生影响 分子间氢键越强，熔沸 点越高；溶质与溶剂分 子间能形成氢键，则 能增加溶质的溶解度 共价键 原子之间通过共用电子对形成的化学键 相邻原子之间 很强 物质的稳定性 讨论 4 ： 下列对一些实验事实的理论解释正确的是 （ ） 实验事实 理论解释 A SO 2 溶于水形成的溶液能导电 SO 2 是电解质 B 白磷为正四面体分子 白磷分子中 P — P 间的键角是 109°28′ C 1 体积水可以溶解 700 体积氨气 氨是极性分子可形成氢键且与水微弱反应 D HF 的沸点高于 HCl H — F 的键长比 H — Cl 的键长短 3 、分子与分子的关系 （ 1 ）等电子体： 条件： 等原子数和等价电子总数 原理： 具有相似的化学键特征， 它们的许多性质是相近的。 手性分子必须存在手性原子 —— 与四个互不相同的原子或原子团相连。 （ 2 ）手性异构： 组成相同，分子结构不同，但互为镜像，这两种分子互为异构体。 讨论 5 ： ( 10 江苏 ) 乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上 曾用 CaC 2 与水反应生成乙炔。 （ 1 ） CaC 2 中 C 2 2- 与 O 2 2+ 互为等电子 体， O 2 2+ 的电子式可表示为 ； 1molO 2 2+ 中含有的 π 键数 目为 。 （ 2 ）将乙炔通入 溶液生成 红棕色沉淀。基态核外电子排布式为 。 （ 3 ）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。 讨论 6 ： （ 13 江苏） 元素 X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为 2 。元素 Y 基态原子的 3p 轨道上有 4 个电子。元素 Z 的原子最外层电子数是其内层的 3 倍。 (2) 在 Y 的氢化物 (H 2 Y) 分子中， Y 原子轨道的杂化类型是 。 (3)Z 的氢化物 (H 2 Z) 在乙醇中的溶解度大于 H 2 Y ，其原因 是 。 (4)Y 与 Z 可形成 YZ 4 2 － ① YZ 4 2 － 的空间构型为 ( 用文字描述 ) 。 ②写出一种与 YZ 4 2 － 互为等电子体的分子的化学式： 。 (5)X 的氯化物与氨水反应可形成配合物 [X(NH 3 ) 4 ]Cl 2 ， 1mol 该配合物中含有 σ 键的数目为 。 sp3 水分子与乙醇分子之间形成氢键 正四面体 CCl 4 或 SiCl 4 16×6.02×10 23 成键判断规律 牢固程度 电子云形状 成键方向 π 键 σ 键 项目 键型 沿轴方向 “ 头碰头 ” 平行或 “ 肩并肩 ” 轴对称 镜面对称 σ 键强度大 , 不容易断裂 π 键强度较小 , 容易断裂 共价单键是 σ 键 , 共价双键中一个是 σ 键 , 另一个是 π 键 , 共价三键中一个是 σ 键 , 另两个为 π 键 σ 键与 π 键的对比 小 结