2014届高考化学一轮复习名师讲解课件：选修三 物质结构与性质x3-2 97张PPT

1.σ键、π键的判断 (1)由轨道重叠方式判断 “头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 (2)由共用电子对数判断 单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。
(3)由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全 部为σ键。
2．中心原子杂化类型与分子构型的判断 (1)由杂化轨道数判断 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式： 杂化轨道数＝中心原子的孤电子对的对数＋中心原子的σ 键个数
问题探究4：下列说法正确的是________。 ①甲烷是由极性键构成的非极性分子；②水是非极性分 子；③乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力；④甲烷可与水 形成氢键；⑤HF的相对分子质量小于HCl的，所以HF的沸点 小于HCl的；⑥汽油易溶于四氯化碳符合“相似相溶”规律。
提示：①⑥
(对应学生用书P250)
共用电子对 不发生偏移
4.键参数 (1)键参数对分子性质的影响
Байду номын сангаас
(2)键参数与分子稳定性的关系 键能越 大 ，键长越 短 ，分子越稳定。
问题探究1：下列叙述正确的是________。 ①s电子与s电子、p电子形成的共价键一定是σ键； ②H—C≡N中含有一个σ键、三个π键；③NaCl中含有一个σ 键；④甲烷中含有四个相同的极性共价键；⑤乙烯中既含σ键 和π键，也含极性键和非极性键；⑥HF的键长小于HCl的，所 以HF的键能小于HCl的。
提示：①④⑤
二、分子的立体构型 1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型 (1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是 判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
(2)价层电子对互斥理论与分子构型
电子 对数 2 3
成键数 2 3
孤电子 对数 0 0
电子对 空间构 型 直线形 三角形 四面体 形
【解析】本题综合考查分子晶体熔沸点高低的决定因素、 轨道杂化、配位键、微粒间的作用力等，同时考查学生思维能 力、图像处理能力、分析物质结构的能力。(1)硅烷形成的晶 体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点 越高。(2)①由球棍模型可以看出，黑球为B原子，灰球为O原 子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp2杂 化，4号B原子形成4个键，采取sp3杂化；
考纲要求 1.了解共价键的主要类型σ键和π 键，能用键长、键能、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)，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 离子的空间结构。 3．了解简单配合物的成键情况。 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，能列举含氢键的物质。
(对应学生用书P248)
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 极性键
类型 原子轨道“ 头碰头 ”重叠 原子轨道“ 肩并肩 ”重叠 共用电子对 发生偏移
非极性键
分子组成 (A为中心 原子)
中心原子的 孤电子对数 0
中心原子 的杂化方 式 sp
分子空间构型
直线形 V形 V形 平面三角形
示例
BeCl2
AB2
AB3 AB4
1 2 0 1 0
sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
三角锥形 正四面体形
SO2 H2O BF3 NH3 CH4
(1)杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，剩余 的p轨道可以形成π键，即杂化过程中若还有未参与杂化的p轨 道，可用于形成π键。 (2)组成相似的分子中心原子的杂化类型不一定相同，要 看其σ键和孤电子对数是否相同。
(2012年福建理综节选)(1)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分 子质量的变化关系如下图所示，呈现这种变化关系的原因是 __________________。
(2)硼砂是含结晶水的四碳酸钠，其阴离子Xm (含B、O、 H三种元素)的球棍模型如下图所示：
－
①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________；配位键 存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝ ________(填数字)。 ②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作 用力有________(填序号)。 A．离子键 E．氢键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力
C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原 子的p轨道形成的s－p σ键 D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原 子的1s轨道重叠，形成4个C—H σ键
【解析】BF3中B原子采用sp2杂化方式，故应为平面三角 形；NH
＋
4
中N原子采用sp3杂化方式，且孤对电子与H 形成配
①随着分子极性和相对分 影响其 子质量的增大而增大②组 强度的 成和结构相似的物质，相 因素 对分子质量越大，分子间 作用力越大
范德华力 ①影响物质的熔沸点、 溶解度等物理性质②组 成和结构相似的物质， 随着相对分子质量的增 大，物质的熔、沸点升 高，如F2<Cl2<Br2<I2， CF4<CCl4<CBr4
考情分析
命题趋势 预计2014年 高考化学键的类 型、分子构型、 键的极性、分子 极性等常在选择 题中出现，而氢 键的形成以及对 物质性质的影响、 分子间作用力对 物质性质的影响、 等电子原理的应 用等往往在填空 题中出现。
高考主要考查形式有： ①σ键、π键的特征和判 断，如2012年高考浙江 自选15题(4)，山东理综 32题(3)等；②常见分子 的立体构型及中心原子 杂化类型，如2012年高 考江苏单科21题(2)，课 标37题(4)等；③范德华 力、氢键、配位键的特 点及其对物质性质的影 响，如2012年高考福建 理综30题(3)、(4)，浙江 自选15题(3)等。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，写出X质 量分数为50%的化合物的化学式________；该分子的中心原子 以sp2杂化，是________分子，分子构型为________。 (3)写出X的质量分数为60%的化合物的化学式________； 该分子的中心原子以sp2杂化，是________分子，分子构型为 ________。 (4)由元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的有两 种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、 ________，并比较酸性强弱：________。
代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2 sp 0＋2＝2 CH2O sp2 0＋3＝3 CH4 sp3 0＋4＝4 SO2 sp2 1＋2＝3 NH3 sp3 1＋3＝4
H2 O
2＋2＝4
sp3
(2)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 中心原子的杂化类型和分子构型有关，二者之间可以相互 判断。
(3)形成条件
孤电子对
空轨道
问题探究3：在[Cu(NH3)4]2 中含有的化学键类型为 ________，中心离子是________，配体为________。
提示：共价键、配位键 Cu2＋ NH3
＋
四、分子的性质 1．溶解性 (1)“相似相溶”的规律 非极性溶质一般能溶于 溶于
非极性溶剂 ，极性溶质一般能
氢键
共价键
对物 质性 质的 影响
分子间氢键的存 在，使物质的熔、 ①影响分子 沸点升高，在水 的稳定性② 中的溶解度增大， 共价键键能 如熔沸点： 越大，分子 H2O>H2S， 稳定性越强 HF>HCl， NH3>PH3
(1)氢键属于一种较强的分子间作用力。 (2)有氢键的物质，分子间也有范德华力，但有范德华力 的物质分子间不一定有氢键。 (3)一个氢原子只能形成一个氢键，这是氢键的饱和性。 (4)根据分子构型可以判断分子的极性，但必须注意键对 极性的影响，例如，同是直线形的O===C===O和H—C≡N， 前者为非极性分子，后者为极性分子；同是四面体的CH4和 CH3Cl，前者为非极性分子，后者为极性分子。
键的极性
空间构型
分子极性
非极性键 极性键 极性键 极性键 H2O、H2S 极性键 BF3 极性键 NH3 极性键 CH4、 极性键 CCl4
直线形 直线形 直线形 V形 V形
非极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子
极性分子 平面三角形 非极性分子
三角锥形
极性分子
正四面体形 非极性分子
3.手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与 右手一样 互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构 体，具有手性异构体的分子叫手性分子。 4．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n 值越大，酸性越 强 ，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。
＋ D．NH4 是平面四边形结构
提示：B
三、配位键和配合物 1．配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的
共价键
。
2．配位键的表示方法 如：A→B：A表示 提供 孤电子对的原子，B表示 接受共 用电子对的原子。
3．配位化合物 (1)定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体) 以配位键结合形成的化合物。 (2)组成：
(5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是 ________(写分子式)，分子构型为V形的是________(写分子 式)。
判断 判断 【解析】杂化类型――→分子空间构型――→分子极性 MX 根据氢化物化学式H2X知 ×100%＝88.9%，M(X) MX＋2 ＝16。可推知，X的相对原子质量为16，则Y为S，则其氧化物 分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论易确定其分子构型、极 性。三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，由无机含氧酸 的判断知酸性：H2SO4>H2SO3。X元素为O，与H元素形成两 种化合物H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子 中含有非极性键“—O—O—”。
分子空间构 型 直线形 三角形 V形 正四面体形 三角锥形 V形
实例 CO2 BF3
4
2 4 3 2
1 0 1 2
SO2 CH4 NH3 H2 O
2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型
杂化 类型 sp sp2 sp3
杂化轨 道数目 2 3 4
BeCl2 直线形 平面正三角形 BF3 120° CH4 109°28′ 正四面体形
＋
位键，故应为正四面体形；CH4分子中的4个C—H键都是氢原 子的1s轨道与碳原子sp3杂化后的4个杂化轨道形成的σ键。
【答案】D
范德华力
氢键 已经与电负性很大 的原子形成共价键 的氢原子和电负性 很强的原子
共价键
作用 微粒
强度 比较
分子或原子(稀有气体)
原子
共价键>氢键>范德华力 对于A—H„B—，A、 成键原子半 径越小，键 B的电负性越大，B 长越短，键 原子的半径越小， 能越大，共 键能越大 价键越稳定
极性溶剂
。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢
键作用力越大，溶解性越好。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和 水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解 度明显减小。
(2)键的极性与分子的极性的关系
类型 X2 XY XY2 (X2Y) XY3 XY4
实例 H2、N2 HCl、NO CO2、CS2 SO2
(3)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构 型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，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。
元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物 在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素 X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质 量分数分别为50%和60%。 (1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。
杂化轨道 间夹角 180°
空间构型
实例
3.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，具有许多相近的性质。如CO和N2。
问题探究2：下列说法正确的是________。 A．CHCl3是三角锥形 B．AB2是V形，A可能为sp2杂化 C．二氧化硅是sp杂化，是非极性分子
【答案】(1)X：第二周期，ⅥA族；Y：第三周期，ⅥA族 (2)SO2 (3)SO3 极性 非极性 H2SO4 H2O V形 平面三角形 H2SO4>H2SO3
(4)H2SO3 (5)H2O2
(2013年聊城调研)下列推断正确的是 A．BF3是三角锥形分子 B．NH＋的电子式： 4
(
)
，离子呈平面形结构