分子结构与性质归纳与整理

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1、1新课标人教版课件系列高中化学选修选修3 322.4分子结构与性质 归纳与整理3S-S重叠重叠S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠 1.键成键方式键成键方式“头碰头头碰头”一、共价键一、共价键 原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互所形成的相互作用，叫做作用，叫做共价键。共价键。2.p-p2.p-p键形成过程键形成过程“肩并肩肩并肩”4二、键参数二、键参数 1.1.键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价共价键释放的最低能量键释放的最低能量(或拆开或拆开1mol共价键所吸收的能量共价键所吸收的能量)，例如，例如H-HH-H键的键能为键的键能为436.0kJ

2、.mol436.0kJ.mol-1-1，键能可作为，键能可作为衡量化学键牢固程度衡量化学键牢固程度的键参数。的键参数。2.2.键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。键能与键长的关系键能与键长的关系:一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越大键能越大,分子越稳定分子越稳定.3.3.键角键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体键角决定分子的立体结构和分子的极性结构和分子的极性.51.CHCCCCHHHH该有机物中有该有机物中有 个个键，键，个个键。键。8362.广东省高考题：广东省

3、高考题：已知已知HH键的键能为键的键能为436KJmol-1,HN键的键能键的键能为为391KJmol-，根据化学方程式：，根据化学方程式：N2+3H22NH31mol N2反应放出的热量为反应放出的热量为92.4KJ，则则 的键能是？的键能是？N N945.6KJmol-173.在在HF、H2O、NH3、CH4、N2、CO2、HI分子中：分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是）以非极性键结合的非极性分子是 。（2）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是子是 。（3）以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分）以极性键相结合，具有三角锥型结

4、构的极性分子是子是 。（4 4）以极性键相结合，具有折线型结构的极性分子）以极性键相结合，具有折线型结构的极性分子是是 。（5）以极性键相结合，而且分子极性最大的是）以极性键相结合，而且分子极性最大的是 。（1 1）N N2 2；（；（2 2）CHCH4 4；（；（3 3）NHNH3 3；（4 4）H H2 2O O；（；（5 5）HFHF。8三、等电子原理三、等电子原理 1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理等电子原理2.2.等电子体的判断和利用等电子体

5、的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为等电子体分子为等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质同，可运用来预测分子空间的构型和性质9四、价层电子对互斥模型（四、价层电子对互斥模型（VSEPR）基本要点基本要点 ABn型分子（离子）中中心原子型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（取决于价电子对数（n），价电子对），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。尽量远离，使它们之间斥力最小。10平

6、面三平面三角形角形1201200 0正四面体正四面体109.5109.50 0MMM直线直线1801800 0价价电电子子对对空空间间构构型型4 43 32 2n n11直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体BeCl2,HgCl2BF3，BCl3(CH4,CCl4,NH4+)中心原子价电中心原子价电子子都用于形成都用于形成共价键共价键,不含不含孤对电子孤对电子三角锥三角锥V型型H2O，H2S(NH3;H3O+)中心原子有中心原子有孤对电子孤对电子12CH4:(sp3杂化)激发杂化3sp3spp2s2s2p2s2C:2p五、杂化轨道理论五、杂化轨道理论13SP3杂化杂化14SP2杂化杂化1

7、5SP杂化杂化16 2.2.杂化轨道的应用范围杂化轨道的应用范围:杂化轨道只应用于形成杂化轨道只应用于形成 键或者用键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。来容纳未参加成键的孤对电子。判断下列分子或离子中判断下列分子或离子中,中心原子的中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型NHNH4 4+、NHNH3 3、H H2 2O O、CHCH2 2O O、SOSO2 2 BeClBeCl2 2、COCO2 217 一般方法：一般方法：1.看中心原子有没有形成双键或叁键，如果看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有有1个叁键，则其中有个叁键，则其中有2个个键，用去了键，用去了2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是S

8、P杂化；如果有杂化；如果有1个双键则个双键则其中有其中有1个个键，形成的是键，形成的是SP2杂化；如果全杂化；如果全部是单键，则形成的是部是单键，则形成的是SP3杂化。杂化。2.没有填充电子的空轨道没有填充电子的空轨道一般一般不参与杂化，不参与杂化，1对孤对电子占据对孤对电子占据1个杂化轨道。个杂化轨道。18由金属原子与中性分子或者阴离子由金属原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫以配位键结合形成的复杂化合物叫做做配合物配合物，其中，其中:金属原子是金属原子是中心原中心原子，中性分子或者阴离子子，中性分子或者阴离子(如如H2O、NH3、Cl-)叫做叫做配体。配体。六、配位化合物

9、理论六、配位化合物理论194氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为形，这是因为A两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为为sp2型杂化，而型杂化，而CH4是是sp3型杂化型杂化BNH3分子中分子中N原子形成三个杂化轨道，原子形成三个杂化轨道，CH4分子中分子中C原子形成原子形成4个杂化轨道个杂化轨道CNH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强子的排斥作用较强D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子答案

10、：答案：C练习练习205 5(2007(2007海南新课标，海南新课标，23)23)用价层电子对用价层电子对互斥理论预测互斥理论预测H H2 2S S和和BFBF3 3的立体结构，两的立体结构，两个结论都正确的是个结论都正确的是A A直线形；三角锥形直线形；三角锥形 B BV V形；三角锥形形；三角锥形C C直线形；平面三角形直线形；平面三角形 D DV V形；平面三角形形；平面三角形答案：答案：D216 6向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现

11、象说法正确的是深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是A A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后后CuCu2+2+的浓度不变的浓度不变B B在在Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+离子中，离子中，CuCu2+2+给出孤对电子，给出孤对电子，NHNH3 3提供空轨道提供空轨道C C向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化化D D沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+D227.下列关于丙烯（下列关于丙烯（CH3CH=CH2）的说法）的说

12、法正确的是（正确的是（）A.丙烯分子有丙烯分子有7个个键，键，1个个键键 B.丙烯分子中丙烯分子中3个碳原子都是个碳原子都是sp3杂化杂化C.丙烯分子中既存在极性键又存在非极丙烯分子中既存在极性键又存在非极性键性键 D.丙烯分子中所有原子在同一平面上丙烯分子中所有原子在同一平面上C23 实例实例H H2 2HClHCl特特 征征组成组成 原子吸引电子对能力原子吸引电子对能力 共用电子对位置共用电子对位置 成键原子电性成键原子电性 结论结论(键的性质键的性质)同种原子同种原子 相同相同 不偏向任何不偏向任何一个原子一个原子 不显电性不显电性 A A：A A 非极性键非极性键 不同种原子不同种原子

13、 不同不同 偏向吸引电偏向吸引电子能力强的子能力强的原子一方原子一方 显电性显电性A：B 极性键极性键 七、非极性键和极性键七、非极性键和极性键 24类别类别非极性分子非极性分子极性分子极性分子定义定义 共用电子对共用电子对 电荷分布电荷分布 分子空间构型分子空间构型 实例实例 电荷分布均匀电荷分布均匀对称的分子对称的分子 不偏移或不偏移或对称分布对称分布 对称对称 对称对称 H2、Cl2CO2、CS2 电荷分布不均匀电荷分布不均匀不对称的分子不对称的分子 偏移或偏移或不对称分布不对称分布 不对称不对称 不对称不对称 HCl、H2ONH3 八、极性分子和非极性分子八、极性分子和非极性分子 25

14、方法小结方法小结1.1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。2.2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。3.3.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。性得到抵消，其分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。分子为极性分子。经验规律经验规律:在在ABn型分子中，当型分子中，当A 的化合价数值等于其族序的化合价数值等于其族序数时，该分子

15、为非极性分子数时，该分子为非极性分子.分子极性的判断分子极性的判断26练习：练习：8.下列各组分子中，都属于极性键的非下列各组分子中，都属于极性键的非极性分子的是极性分子的是()A.CO2、H2S B.CH4、C2H4 C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl B9.NF3和和3的空间构型是如何的，的空间构型是如何的，NF键和键和NH键中，极性较强的是？键中，极性较强的是？27分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响着直接的影响 九、范德华力及氢键对物质性质的影响九、范德华力及氢键对物质性质的影响 分子间作用力分子间作用力氢键氢键范德华力

16、范德华力分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键相对分子质量相对分子质量分子极性分子极性分子中与分子中与电负性极大电负性极大的元素（一般指的元素（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）相）相结合的结合的氢原子氢原子和另一个分子中和另一个分子中电负性极大电负性极大的原子间产的原子间产生的作用力。生的作用力。常用常用XHY表示，式中的虚线表示氢表示，式中的虚线表示氢键。键。X、Y代表代表F、O、N等电负性大、原子半径较小等电负性大、原子半径较小的原子。的原子。282.氢键形成的条件氢键形成的条件（1 1）分子中）分子中必须有一个必须有一个与电负性极大的与电负性极大的元素原子形成强极性键的元素原子形成强极性键

17、的氢原子氢原子；（2 2）分子中必须有带）分子中必须有带孤电子对、电负性大孤电子对、电负性大、而且而且原子半径小原子半径小的原子。的原子。实际上只有实际上只有F、O、N等原子与等原子与H原子结合原子结合的物质，才能形成较强的氢键。的物质，才能形成较强的氢键。293.氢键对化合物性质的影响氢键对化合物性质的影响分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高。显著升高。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。能形成氢键，则可使溶解度增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合分子内氢键的形成，使分子具

18、有环状闭合的结构。的结构。一般会使物质的熔沸点下降一般会使物质的熔沸点下降,在极在极性溶剂中的溶解度降低性溶剂中的溶解度降低30十、溶解性十、溶解性（一）相似相溶原理（一）相似相溶原理 1.1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质极性溶剂（如水）易溶解极性物质 2.2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（等）能溶解非极性物质（BrBr2 2、I I2 2等）等）3.3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。31练习：练习：1

19、0.下列叙述正确的是：下列叙述正确的是：A氧气的沸点低于氮气的沸点氧气的沸点低于氮气的沸点B.稀有气体原子序数越大沸点越高稀有气体原子序数越大沸点越高C.分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子同周期元素的原子半径越小越易失去电子(B C）32十一、手性十一、手性1具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称又称对对映异构体、光学异构体映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的

20、。含有手性异构体的分子叫做手性分子。分子叫做手性分子。2判断一种有机物是否具有手性异构体，可判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。组成组成原子排列原子排列四四33十一、无机含氧酸的酸性十一、无机含氧酸的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越价越高，其含氧酸的酸性越 。原因：无机含。原因：无机含氧酸可以写成氧酸可以写成(HO)mROn，如果成酸元素，如果成酸元

21、素R相同，相同，则则n值越大，值越大，R的正电性的正电性 ，导致，导致ROH中的中的O的电子向的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，偏移，因而在水分子的作用下，也就越也就越 电离出电离出H+，即酸性越即酸性越 。2含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即非羟基氧的个数增大而增大，即(HO)mROn中，中，n值越大，酸性越值越大，酸性越 。强强越高越高容易容易强强强强343 3同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较。比较，根据非金属性强弱去比较。同一主族，自上

22、而下，非金属元素最高价含氧同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸酸性逐渐 ；同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸酸性逐渐 。减弱减弱增强增强35 11已知含氧酸可用通式已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，来表示，如如X是是S，则，则m=2，n=2，则这个式子就表示，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中。一般而言，该式中m大的是强酸，大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是是 AH2SeO3 BHMnO4 CH3BO3 DH3PO4 B36CH3CHCOOHOH12.下列对分子的性质的解释中，不正确的是（下列对分子的性质的解释中，不正确的是（）A.水很稳定（水很稳定（1000以上才会部分分解）是因为水中以上才会部分分解）是因为水中含有大量的氢键所致含有大量的氢键所致B.乳酸（乳酸（）有一对对映异构体，因为其）有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子分子中含有一个手性碳原子C.碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释原理解释D.由右图知酸性：由右图知酸性：H3PO4HClO，因为因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数原子数A37