2013化学一轮复习课件(选讲)：第十三章 第2讲 分子结构与性质

(5)对于 ABn 型分子，A 为中心原子，若 A 上有 未成键电子对(孤对电子)，则 ABn 分子是极性分子， 如 H2O、NH3 中 O、N 上分别有 2 对、1 对孤对电 子；若 A 上无未成键电子对，则 ABn 分子是非极性 分子，如 CH4、CO2、BF3 中，C、C、B 上均无孤 对电子。 (6)多原子分子中，若中心原子的化合价的绝对 值等于该元素的价电子数(最高正价)时， 该分子为非 极性分子。
5．氢键 (1)形成 已经与 电负性很强 的原子形成共价键的 氢原子 (该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个 分子中 电负性很强 的原子之间的作用力， 称为氢 键。 (2)表示方法 A—H„B 说明 ①A、 为电负性很强的原子， B 一般为 N、 O、F 三种元素。 ②A、B 可以相同，也可以不同。 (3)特征 具有一定的 方向 性和 饱和 性。
三、分子间作用力与物质性质 1．概念 物质分子之间 普遍 存在的相互作用力，称为分子 间作用力。 2．分类 分子间作用力最常见的是 范德华力 和 氢键 。 3．强弱 范德华力 < 氢键 < 化学键。 4．范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理 性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越 大。一般来说， 组成和结构 相似的物质，随着 相 对分子质量 的增加，范德华力逐渐 增大 。
即时巩固 1 在乙烯分子中有 5 个 σ 键和一个 π 键，它们分别是( 形成 π 键 B．sp2 杂化轨道形成 π 键，未杂化的 2p 轨道 形成 σ 键 C．C—H 之间是 sp2 杂化轨道形成 σ 键，C—C 之间是未杂化的 2p 轨道形成 π 键 D．C—C 之间是 sp2 杂化轨道形成 σ 键，C—H 之间是未杂化的 2p 轨道形成 π 键 ) A．sp2 杂化轨道形成 σ 键，未杂化的 2p 轨道
例 2 短周期的 5 种非金属元素，其中 A、B、C 的特征电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C： csccp2c，D 与 B 同主族，E 在 C 的下一周期，且是 同周期元素中电负性最大的元素。 回答下列问题： (1)由 A、B、C、E 四种元素中的两种元素可形 成 多 种 分 子 ， 下 列 分 子 ①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中属于极性分子的是____(填序号)。 (2)C 的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点 还要高，其原因是________________________。
考点二 微粒间相互作用的比较 1．三种化学键的比较
类 型 比较
共价键 离子键 阴、阳离子 间通过静 电作用形成 非极性 键 极性键 配位键
金属键
本 质
相邻原子间通过共用电子对 金属阳离 (电子云重叠)与原子核间的静 子与自由电 电作用形成 子间的作用
成键 条件 (元素 种类)
Fra Baidu bibliotek
成键原 成键原 子一方 成键原子的 成键原 子得、失 有孤对 得、失电子 子得、失 电子能 电子(配 能力差别很 电子能 力差别 位体)， 另 大(活泼金属 力相同 较小(不 一方有 与非金属之 (同种非 同非金 空轨道 间) 金属) 属) (中心离 子)
(3)B、C 两元素都能和 A 元素组成两种常见的 溶剂，其分子式为________、________。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 的沸点从高到低的顺序为 ____________________________________________ (填化学式)。 (5)A、C、E 三种元素可形成多种含氧酸，如 AEC、AEC2、AEC3、AEC4 等，以上列举的四种酸 其酸性由强到弱的顺序为________________(填化 学式)。
同种金属 或不同种 金属(合金)
特征
无方向 性无饱 和性
有方向性、饱和性
无方向 性无饱 和性
表示方 式(电子 式)举例
H· H ·
存在
单质 H2， 共价化 共价化 合物 离子化 合物 离子化 HCl，离 合物(离 H2O2， 离 合物 子化合 子晶体) 子化合 NH4Cl 物 物 NaOH Na2O2
A．BeCl2 与 BF3 C．CCl4 与 NH3
解析
BeCl2 分子、BF3 分子中杂化轨道数分别
为 2、3，中心原子杂化类型分别为 sp、sp2；CO2 分子中含有 2 个 π 键，SO2 分子中杂化轨道数为 3， 杂化类型分别为 sp、sp2；C 项中杂化类型均为 sp3； D 项中杂化类型分别为 sp、sp2。 答案 C
电子 对数 2 成键 对数 2 3 3 2 4 4 3 2 1 0 1 2 四面体 形 孤电 子 对数 0 0 三角形 电子对 立体构 型 直线形 分子立 体构型
直线形 平面正三 角形 V形 正四面 体形 三角锥
形
实例
BeCl2 BF3 SnBr2 CH4 NH3
V形
H 2O
注意：(1)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对 的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立 体构型，不包括孤电子对。 ①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； ②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 (2)当原子成键时，原子的价轨道相互混杂，形成与 原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同， 轨道间的夹角不同，形成分子的立体构型不同。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为 109° 28′，则分子的中心原 子发生 sp3 杂化；若杂化轨道之间的夹角为 120° ，则分子 的中心原子发生 sp2 杂化； 若杂化轨道之间的夹角为 180° ， 则分子的中心原子发生 sp 杂化。 (3)记住常见的一些典型分子中中心原子的杂化方式。
解析
在乙烯分子中， 每个碳原子的 2s 轨道与
2 个 2p 轨道杂化形成 3 个 sp2 杂化轨道，其中 2 个 sp2 杂化轨道分别与 2 个氢原子的 1s 轨道形成 C—H σ 键，另外 1 个 sp2 杂化轨道与另一个碳原子的 sp2 杂化轨道形成 C—C σ 键； 个碳原子中未参与杂化 2 的 2p 轨道形成 1 个 π 键。 答案 A
肩并肩
键
共用电子对发生 偏移 共用电子对不发生 偏移 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
非极 性键 原子间共用 单 键
电子对的数 双 键 目 三 键
注意：(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)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。 (3)σ 键比 π 键稳定。
第十三章 物质结构与性质(选考) 第 2 讲 分子结构与性质 基础盘点
一、共价键 1．本质 在原子之间形成 共用电子对 2．特征 具有 饱和性 和 方向性 。 3．分类 。
分类依据 形成共价键 的原子轨道 重叠方式 形成共价键 的电子对是 否偏移
σ 键 π 键 极性
类型 电子云“ 电子云“
头碰头
”重叠 ”重叠
金属单 质(金属 晶体)
2.范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力 物质分子之 间普遍存在 的一种相互 作用力，又 称分子间作 用力 氢键 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电 负性很强的原子之间 的作用力 分子内氢键、 分子间氢键 某些含强极性键氢化物 的分子间(如 HF、H2O、 NH3)或含 F、N、O 及 H 的化合物中或其分子间 共价键 原子间通过共 用电子对所形 成的相互作用 极性共价键、 非极性共价键 双原子或多原 子的分子或共 价化合物和某 些离子化合物
考点精讲
考点一 常见分子的立体构型与中心原子的杂化方式
注意：有机物分子中碳原子的杂化方式与碳原 子的成键情况有关。一般地，若 方式为 sp3 ；若 C —C≡，则杂化方式为 sp。 C ，则杂化 ，则杂化方式为 sp2 ；若
例 1 的是( )
下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同 B．CO2 与 SO2 D．C2H2 和 C2H4
(4)分类 氢键包括 分子内 氢键和 分子间 氢键两种。 (5)分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点 升高 ，对电离 和溶解度等产生影响。 6．相似相溶原理 非极性溶质一般能溶于 非极性溶剂 ， 极性溶质一 般能溶于 极性溶剂 。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 越好 。
解析
由 s 轨道最多可容纳 2 个电子可得： a＝
1，b＝c＝2，即 A 为 H，B 为 C，C 为 O。由 D 与 B 同主族， 且为非金属元素得 D 为 Si； E 在 C 的 由 下一周期且 E 为同周期电负性最大的元素可知 E 为 Cl。 (1)①、②、③、④分别为 CO2、CH4、H2O2、 CCl4，其中 H2O2 为极性分子，其他为非极性分子。 (2)C 的氢化物为 H2O， 2O 分子间可形成氢键 H 是其沸点较高的重要原因。
4. 键参数 （1）概念
(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
二、杂化轨道理论与分子的立体构型及分子的 极性 1．杂化轨道理论 (1)概念 在外界条件的影响下，原子内部 能量相近 的 原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合 后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简 称杂化轨道。
概念
分类
存在 范围
分子间
特征 强度 比较
无方向性、 无饱和性
有方向性、 有方向性、 有饱和性 有饱和性
共价键>氢键>范德华力 对于 成键原子 A—H„B， 半径越小， A、B 的电 键长越短， 负性越大， 键能越大， B 原子的半 共价键越 径越小，氢 稳定 键越牢固
①随着分子极 性和相对分子 质量的增大而 影响强 增大②组成和 度 结构相似的物 的因素 质， 相对分子质 量越大， 分子间 作用力越大
注意：①杂化轨道形成的共价键更牢固。 ②参加杂化的原子轨道数目与杂化后生成的杂 化轨道数目一般相等。 (2)分类 杂化 类型 sp sp sp
2
杂化 轨 道数 目
2
杂化轨 立体构 道 型 间夹角
180° 120° 109°28′
实例
直线形
BeCl2
3
4
平面三角 BF3 形 四面 体形 CH4
3
2.价层电子对互斥模型
规律方法 法
判断分子的中心原子杂化轨道类型的方
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形， 则分子的中心原子发生 sp3 杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形， 则分子的 中心原子发生 sp2 杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形， 则分子的中心 原子发生 sp 杂化。
(3)运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子 的立体结构， 但要注意判断其价层电子对数， ABm 对 型分子或离子，其价层电子对数的判断方法为：
中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m
n＝
2
3．分子的极性
重合
对称
不重合
不对称
注意：键的极性与分子极性的关系 (1)以非极性键构成的双原子分子一定是非极性分 子，如 O2、Cl2、N2 等。 (2)以极性键构成的双原子分子一定是极性分子，如 HCl、NO 等。 (3)以非极性键构成的多原子分子，通常是非极性分 子，如 P4、S8 等。 (4)以极性键构成的多原子分子，分子的极性与分子 的立体构型有关。若分子立体构型是完全对称的，或分子 的对称元素(对称面、对称轴)相交于一点，则是非极性分 子；若分子立体构型不对称，或分子的对称元素(对称面、 对称轴)相交于一线，则是极性分子。
分子间氢 键的存在， ①影响物质的熔、沸点、 使物质的 ①影响分 熔、 沸点升 溶解度等物理性质②组 对物 子的稳定 在水中 成和结构相似的物质，随 高， 质性 性②共价 相对分子质量的增大，物 的溶解度 质的 键键能越 质的熔、沸点升高。如熔、 增大，如 影响 大， 分子稳 沸点 F2<Cl2<Br2<I2， 熔、沸点： 定性越强 CF4<CCl4<CBr4<CI4 H2O>H2S， HF>HCl， NH3>PH3