高三化学一轮总复习第十二章物质结构与性质(选考)第讲分子结构与性质课件新人教版

知识梳理·题型构建
分子的空间构型与键参数
键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说， 知道了多原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间几何构型。
知识梳理·题型构建
题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7 题组四 等电子原理应用
6．已知 CO2 为直线形结构，SO3 为平面正三角形结构，NF3 为三角锥形结构，请推测 COS、CO23－、PCl3 的空间结构。 答案 COS 为直线形结构；CO23－为平面正三角形结构；PCl3 为三角锥形结构。
重难点：杂化轨道理论及分子的空间构型。
知识梳理·价键
考点二 分子的立体结构
考点三 分子间作用力与分子 的性质
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I 考点一 共价键
1．本质 在原子之间形成 共用电子对 (电子云的重叠)。
2．特征 具有 饱和性 和 方向性 。
3．分类
分类依据
类型
形成共价键的原
解 解 解析 析 析 键 键 键长 长 长越 越 越长 长 长， ， ，键 键 键能 能 能越 越 越小 小 小， ， ，分 分 分子 子 子越 越 越不 不 不稳 稳 稳定 定 定， ， ，AAA 项 项 项错 错 错误 误 误； ； ； 共 共 共价 价 价键 键 键一 一 一般 般 般是 是 是形 形 形成 成 成于 于 于非 非 非金 金 金属 属 属元 元 元素 素 素之 之 之间 间 间， ， ，而 而 而Ⅰ Ⅰ ⅠAAA 族 族 族是 是 是活 活 活泼 泼 泼金 金 金属 属 属元 元 元素 素 素， ， ，Ⅶ Ⅶ ⅦAAA 族 族 族是 是 是活 活 活泼 泼 泼非 非 非 金 金 金属 属 属元 元 元素 素 素， ， ，二 二 二者 者 者形 形 形成 成 成离 离 离子 子 子键 键 键， ， ，BBB 项 项 项正 正 正确 确 确； ； ； 水 水 水分 分 分子 子 子中 中 中键 键 键的 的 的夹 夹 夹角 角 角为 为 为 111000444...555°°°， ， ，CCC 项 项 项错 错 错误 误 误； ； ； 断 断 断裂 裂 裂 222 mmmooolll HHH— — —OOO 键 键 键吸 吸 吸收 收 收 222× × ×444666222...888 kkkJJJ 能 能 能量 量 量， ， ，而 而 而不 不 不是 是 是分 分 分解 解 解成 成 成 HHH222 和 和 和 OOO222 时 时 时消 消 消耗 耗 耗的 的 的能 能 能量 量 量， ， ， DDD 项 项 项错 错 错误 误 误。 。 。
2．试根据下表回答问题。某些共价键的键长数据如下所示：
共价键
键长(nm)
共价键
键长(nm)
C—C
0.154
C==O
0.122
C==C C≡C C≡O
0.134 0.120 0.143
N—N N==N N≡N
0.146 0.120 0.110
(1)根据表中有关数据，你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些？其 影响的结果怎样？
CO
C—O C==O C≡O
键能(kJ·mol－1)
357.7
798.9 1 071.9
N2 键能(kJ·mol－1)
N—N 154.8
N==N 418.4
N≡N 941.7
解析 由断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量[1 071.9－798.9＝ 273.0(kJ·mol－1)]比断开 N2 分子的第一个化学键所需要的能量[941.7－418.4＝ 523.3(kJ·mol－1)]小，可知 CO 相对更活泼。
(2)键参数对分子性质的影响 ①键能越 大 ，键长越 短 ，分子越稳定。 ② 稳定性
立体构型
5．等电子原理 原子总数 相同， 价电子总数 相同的分子具有相似的化学键特征, 它们的许多性质 相似 ，如CO和 N2 。
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深深度度思思考考
1．根据价键理论分析氮气分子中的成键情况？
答案 氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。
σ键
子轨道重叠方式
π键
电子云“头碰头”重叠 电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电 子对是否偏移
极性键 非极性键
共用电子对发生偏移 共用电子对不发生偏移
原子间共用电子 对的数目
单键 双键 三键
原子间有一对共用电子对 原子间有两对共用电子对 原子间有三对共用电子对
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I 考点一 共价键 特别提醒
通常，键能越___大_____，共价键越___稳__定___，由该键构成的分子越稳定。
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【递进题组】
题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7
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题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7 题组一 键的极性与分子极性的关系
1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、
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题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组二 σ键、π键的判断
2．下列说法中不正确的是 A．σ 键比 π 键的电子云重叠程度大，形成的共价键强 B．s­s σ 键与 s­p σ 键的电子云形状对称性相同 C．碳碳双键的键能是碳碳单键键能的 2 倍 D．N2 分子中有一个 σ 键，2 个 π 键
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数 相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结
构特征。在短周期元素组成的物质中，与 NO－ 2 互为等电子体的分子有_S_O__2_、__O__3__。
解 解析 析 ((11))仅 仅由 由第 第二 二周 周期 期元 元素 素组 组成 成的 的共 共价 价分 分子 子中 中， ，即 即 CC、 、NN、 、OO、 、FF 组 组成 成的 的共 共价 价分 分子 子， ， 如 如： ：NN22 与 与 CCOO 均 均为 为 1144 个 个电 电子 子， ，NN22OO 与 与 CCOO22 均 均为 为 2222 个 个电 电子 子。 。 ((22))依 依题 题意 意， ，只 只要 要原 原子 子数 数相 相同 同， ，各 各原 原子 子最 最外 外层 层电 电子 子数 数之 之和 和相 相同 同， ，即 即可 可互 互称 称为 为等 等电 电子 子体 体， ， NNOO－ 2－ 2 为 为三 三原 原子 子， ，各 各原 原子 子最 最外 外层 层电 电子 子数 数之 之和 和为 为 55＋ ＋66× ×22＋ ＋11＝ ＝1188， ，SSOO22、 、OO33 也 也为 为三 三原 原子 子， ， 各 各原 原子 子最 最外 外层 层电 电子 子数 数之 之和 和为 为 66× ×33＝ ＝1188。 。
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记忆等电子体，推测等电子体的性质
(1)常见的等电子体汇总 微粒
通式 价电子总数 立体构型
⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4
(1) 只 存 在 非 极 性 键 的 分 子 是 ___②_____ ； 既 存 在 非 极 性 键 又 存 在 极 性 键 的 分 子 是 ___⑤__⑩___；只存在极性键的分子是_①__③___⑨__。 (2)不存在化学键的是____⑧______。 (3)既存在离子键又存在极性键的是___⑥__⑦_____；既存在离子键又存在非极性键的是 ____④______。
解析 稀有气体分子中不存在化学键。
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快速判断σ键、π键的方法
(1)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判 断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和 一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。 (2)σ键比π键稳定。
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题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7
(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价 键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对， 这时形成离子键。 (2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成 的共价键为极性键。
4．键参数 (1)概念
键能
键长
键角
知识梳理·题型构建 I 考点一 共价键
题组三 键参数的应用 4．结合事实判断 CO 和 N2 相对更活泼的是_____C__O__，试用下表中的键能数据解释
其相对更活泼的原因：_断__开__C__O__分__子__的__第__一__个__化__学__键___所__需__要__的__能__量__(_2_7_3_._0_ k_J_·_m__o_l－__1_)比__断___开__N_2_分__子__的__第__一__个___化__学__键__所__需__要__的__能___量__(5_2__3_.3__k_J_·_m_o_l_－_1_)_小__。
题组二 σ键、π键的判断
3．下列关于 σ 键和 π 键的理解不正确的是
(D )
A．σ 键能单独形成，而 π 键一定不能单独形成
B．σ 键可以绕键轴旋转，π 键一定不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个 σ 键，一个 π 键，三键中一定有一个 σ 键，两个 π 键
D．气体单质中一定存在 σ 键，可能存在 π 键
第2讲 分子结构与性质
【考纲要求】
1. 了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分 子的某些性质。
2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。 3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单
分子或离子的立体构型。 4.了解化学键和分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。
答案 原子半径、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对,原子半径 越小,共价键的键长越短;原子半径相同,形成共用电子对数目越多，键长越短。
(2)键能是____气__态__基__态__原__子__形__成__1__m_o_l_化__学__键__释__放__的__最__低__能__量___________。
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题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7
题组三 键参数的应用
5．下列说法中正确的是
(B)
A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定
B．元素周期表中的ⅠA 族(除 H 外)和ⅦA 族元素的原子间不能形成共价键
C．水分子可表示为 H—O—H，分子的键角为 180°
D．H—O 键键能为 462.8 kJ·mol－1，即 18 克 H2O 分解成 H2 和 O2 时，消耗能量为 2×462.8 kJ
知识梳理·题型构建
(1)在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性 键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4 等；有的不存在化学键， 如稀有气体分子。
(2)在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如NaOH、 Na2SO4等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。
7．1919 年，Langmuir 提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为 等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1) 根 据 上 述 原 理 ， 仅 由 第 二 周 期 元 素 组 成 的 共 价 分 子 中 ， 互 为 等 电 子 体 的 是
___N__2 ___和__C__O____；__N__2_O___和___C__O__2_____。
解析 COS 与 CO2 互为等电子体，其结构与 CO2 相似，所以其为直线形结构。CO23－ 与 SO3 互为等电子体，结构相似，所以 CO23－为平面正三角形结构。PCl3 与 NF3 互 为等电子体，结构相似，所以 PCl3 为三角锥形结构。
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题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7 题组四 等电子原理应用
题组四
67 (C)
解析 σ 键“头碰头”重叠，π 键“肩并肩”重叠，“头碰头”重叠程度大，形成 的共价键强；σ 键形成的是“轴对称”而 π 键形成的是“镜像对称”；在双键中一 个 σ 键，一个 π 键，在三键中一个 σ 键，两个 π 键。
知识梳理·题型构建
题组一 1 题组二 2 3 题组三 4 5 题组四 6 7