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1、【课题】第六十八讲 分子结构和性质(1)【考试说明】1、了解共价键的主要类型。键和冗键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质 (对。键和九键之间相对强弱的比较不作要求)。2、了解键的极性和分子的极性。3、知道分子间作用力的含义,了解化学键和分子间作用力的区别。4、了解氢键的存在对物质性质的影响(对氢键相对强弱的比较不作要求)。5、了解“等电子原理”的含义,能结合实例说明”等电子原理”的应用。【教学设计】一、化学键离子键共价键金属键形成过程阴阳离子间的静电作用原子间通过共用电子 对所形成的相互作用金属阳离子与自由电 子间的相互作用构成元素典型金属(含NH;)和典型非金 属、含氧酸根非
2、金属金属实例离子化合物,如典型金属氧化 物、强碱、大多数盐多原子非金属单质、气 态氢化物、非金属氧化 物、酸等金属二、共价键1、定义:原子间通过共用电子对形成的化学键、定义:、三种化学键的比较:12本质:高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。键兀键成键方向沿轴方向“头碰头”平行或“肩并肩”电子云形状轴对称镜像对称牢固程度键强度大,不易断裂键强度较小,容易断裂成键判断 规律共价单键全是。键,共价双键中一个是。键,另一个是兀键; 共价叁键中一个。键,另两个为几键2、共价键的极性极性键非极性键共用电子对偏移程度偏移不偏移构成元素不同种非金属元素同种非金属元素实例HC1、H20
3、 CO2、H2SO4山、N2、C12例题1:下列说法正确的是()A.冗键是由两个P电子“头碰头”重叠形成B.。键是镜面对称,而五键是轴对称C.乙烷分子中的键全为。键而乙烯分子中含。键和口键+ 3NaOH=Na3AsO3 + 3H2O (3) H3PO3 与盐酸不反应,H3ASO3 与盐酸反应:As(OH)3 + 3HC1 =AsCh + 3H2O14、(1)正四面体 直线形 (2)CH3+、CH3 (3)BF3、NF3、CF4 (4) H2O2 C2H6、CH3NH2、N2H4(任写两种O22- (5)D. H2分子中含。键而CI2分子中还含口键.3、共价键参数键能:键长:键角:例题2:三氯化
4、磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于三氯化磷分 子空间构型理由的叙述,不正确的是()PCL分子中三个共价键的键长,键角都相等A. PCL分子中的P-C1键属于极性共价键PCL分子中三个共价键键能,键角均相等B. PCL是非极性分子三、分子间作用力1、概念:2、强弱:3、对物质性质的影响:4、氢键:(1)氢键不属于化学键,氢键是在 形成,可以表示为:,形成氢键的连结氢元素的非金属元素必须具备的条件是:,。 满足这两个条件的元素有。(2)氢键对物质的、有较大的影响。如熔沸点反常的 氢化物有:、O(3)氢键的作用强弱决定于。(4)氢键有分子间氢键和分子内氢键,举例说明。例题3:关于
5、氢键,下列说法正确的是()A、每一个水分子内含有两个氢键B、冰、水和水蒸气中都存在氢键C、分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高D、H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致四、等电子原理等电子原理是指原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许 多性质相近。例题4: 1919年,langmuir提出等电子原理:原子数相同、最外层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:和; 和 O(2)此后,等电子原理又有发展。例如:由短周期元素组成的物质中,与NO2 一互为等电子
6、体的分子有:o感悟高考:(2009北京卷10).甲、乙、丙、丁 4种物质分别含2种或3种元素,它们的分子中 各含18个电子。甲是气态氢化物,在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是A.某钠盐溶液含甲电离出的阴离子,则该溶液显碱性,只能与酸反应B.乙与氧气的摩尔质量相同,则乙一定含有极性键和非极性键C.丙中含有第2周期WA族的元素,则丙一定是甲烷的同系物D. 丁和甲中各元素质量比相同,则丁中一定含有-1价的元素【教学反思】第六十八讲分子结构和性质(1)(课时作业)1、下列分子中存在n键的是A. H2B. Cl2C. N2D. HCI2、。键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的
7、p轨道以及一个原子的p轨 道和另一个原子的P轨道以“头碰头”方式重叠而成。则下列分子中的。键是由一个原子的s轨 道和另一个原子的P轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是A、H2B、HCIC、CI2D、N23、下列分子中,含有非极性键的化合物的是A. H2B. C02C. H20D. C2H44、下列各说法中正确的是A.分子中键能越高,键长越大,则分子越稳定B.元素周期表中的I A族(除H外)和VIIA族元素的原子间一般不形成共价键C.水分子可表示为HOH,分子中键角为180D. H-O键键能为463KJ/moL即18克H2O分解成狂和O2时,消耗能量为2X463KJ5.下列说法中,错误的是A.键
8、长越长,化学键越牢固B.成键原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固C.对双原子分子来讲,键能越大,含有该键的分子越稳定D.原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键6、下列分子中键角最大的是A. CH4B. NH3C. H2OD. CO27.与NO 3一互为等电子体的是A. S O 3B. B F 3C. C H 4D. N O 28、DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开,则DNA分子复制将 双链解开的过程可视为A.化学变化B.物理变化C.既有物理变化又有化学变化D.是一种特殊的生物变化9、漠化氢气体的热分解温度比碘化氢热分解温度高的原因是A、漠化氢分子中的键长比碘
9、化氢分子中的键长短,键能大B、漠化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长长,键能小C、滨化氢分子相对分子质量比碘化氢分子相对分子质量小D、漠化氢分子间作用力比碘化氢分子间作用力大。10、水具有反常高的沸点,主要是因为分子间存在A.氢键B.共价键C.离子键D.新型化学键11 .下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是A.食盐和蔗糖熔化B.钠和硫熔化C.碘和干冰升华D.干冰和氧化钠熔化12 .下列物质变化的现象,不可以通过分子间作用力解释的是A. HF、山。的沸点比HCI、H2s的沸点高很多B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高c.的沸点比0r的沸点低CHOD. NazO的熔点比Mg
10、O的熔点低13、下列现象与氢键有关的是:NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高小分子的醇、竣酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低水分子高温下也很稳定A.B.C.D.14、已知次氯酸分子的结构式为HOCL下列有关说法正确的是A. O原子发生sp杂化B. O原子与H、C1都形成。键班级 姓名 学号12345678910111213班级 姓名 学号C.该分子为直线型分子D.该分于的路琴斯结峋式是:14、氮可以形成多种离子,如N3-, NH2, N3-, IW, N2H5+, N2H6?+等,已知N2H5+与N2H6?+是
11、由中性分子结合质子形成的,类似于NH4+,因此有类似于NH4+的性质。写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式(2)11出一的电子式为, N采用 杂化方式,粒子空间构型为。(3)2一有 个电子。写出二种由多个原子组成的含有与N3相同电子数的物质的化学式。等电子数的微粒往往具有相似的结构,试预测N3-的构型 o15、“笑气”(此0)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为此0与C02分子具有相似 的结构(包括电子式);又已知N20分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N20的电子式可表示 为,由此可知它(填“含有”或“不含”俳极性键。16、1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化
12、学家。03能吸收有害紫外线,保护人类 赖以生存的空间。3的分子结构如图,呈V型,两个O-O键的夹角为116.5。三个原子以一 个O原子为中心,另外两个0原子分别构成一个共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个 。原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学键一一三个0原子均等地享有这个电子。请回答:(1)臭氧与氧气的关系是o、(2)写出下列分子与03分子的结构最相似的是()A. H20 B. C02 C. S02 D. BeCl2(3)分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子,那么。3分子有 对孤对电子。(4)。3分子是否为极性分子 (填是或否)(5) 03具有强氧化性,它能氧化
13、PbS为PbSCU而。2不能,试配平:PbS + 03 = PbS04 + 02生成Imol O2的转移电子物质的量为 moL【课题】第六十九讲 分子结构和性质(2)【考试说明】1、了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。2、能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(对d轨道参与杂 化和ABs型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。3、了解简单配合物的成键情况(配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求)。【教学设计】一、价电子互斥理论、分子的空间构型和分子的极性1、分子的空间构型和分子的极性判断:(1)双原子分子由非极性键构成的双原子分子,由极性键构成的双原子分
14、子 O(2)多原子分子:分子类型空间构型分子的极性物质举例三原子中心原子无孤对电子中心原子有孤对电子四原子中心原子无孤对电子中心原子有孤对电子五原子中心原子无孤对电子2、价电子互斥理论:中心原子价电子对二中心原子形成的共用电子对对数+中心原子孤对电子对数(中心原子形成的双 键或三键只算一对共用电子)分子(离 子)中心原子 价电子对化型 杂类VSEPR 模型分子空间 构型键角分子的 极性co2SO2H2O、OF2、HCNNH3BF3 S03H3O+CH4 CCI4IWHCHO、COCI2例题1: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()A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同,
15、NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化。B. NK分子中N原子形成三个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。C. NK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。D.氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。二、配位键与配位化合物1、配位键:一类特殊的共价键,共用电子对由一个原子单独提供。配位键的形成条件是一方有 孤对电子,另一方有可容纳电子的空轨道。如NH4+、H30+2、配位化合物:金属离子与配位体之间通过配位键形成的化合物。如:Cu(H2O)42+Cu(NH3)42+Ag(NH3)2+ Fe(SCN)63-3、配位化合物的概念:内界外界配位数(1)中心原子:(2)
16、配位体:(3)配位原子:o(4)配位数:o(5)内界:-(6)外界:o(7)配位化合物的电离:例题2: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 得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是()A.反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Ci?+的浓度不变。B.沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子Cu (NH3) 4 2+oC.向反应后的溶液加入乙醇,溶液将会没有发生变化,因为(:11(11电)42+不会与乙醇发生反应。D.在Cu (NH3) 4 2+离子中,Qj2+给出孤对电子,NH3提供空轨道。三、物质的溶解性、酸性、手性分析:1、物质溶解性的规律:(1)
17、相似相溶原理。(2)两物质间如果可形成氢键可增加相互溶解。(3)两物质间发生反应可增加溶解性。2、酸性的判断规律:(1)酸的元数二酸中羟基上的氢原子数不一定等于酸中的氢原子数。(2)含氧酸可表示为:(HO)mRO”酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。n=0弱酸n=l中强酸 n=2强酸n=3超强酸例题3:已知硼酸(H3BO3)是弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3P。3)(1)写出两种酸的结构式:、O(2)亚磷酸是 元酸,写出它和过量的NaOH反应的方程式.(3)次磷酸是一种一元酸,化学式为H3P。2,它的结构为:o 3、手性分子(1)手性分子的特点是:o (2)手性异构体具有不同的
18、性质。(3)有机分子是手性分子应满足的一般条件是: o 如:O*/CHOHOOC-C- CH2OOCCH3*/CHOHOOC-C- CH2OOCCH3例题4:在有机物分子中,当一个碳原子连有不同的原子或原子团时, 这种碳原子被称为“手性碳原子”,凡具有一个手性碳原子的化合物一定 具有光学活性,常在某些物理性质、化学变化或生化反应中表现出奇特的现象。例如右下图:其中带*号的碳原子即是手性碳原子,现欲使该物质CH20H因不含手性碳原子而失去光学活性,下列反应中不可能实现的是()A.加成反应B.消去反应C.水解反应D.氧化反应感悟高考:1、(08海南)在硼酸B(OH)3分子中,B原子与3个羟基相连,
19、其晶体具有与石墨相似 的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A. SP,范德华力 B. sp2,范德华力 C. sp2,氢键 D. sp3,氢键2、(08宁夏卷)X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核 外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z 的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:(1)X、Y的元素符号依次为、;(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是(写分子式),理由是;Q的元素符号是,它属于第 周期,它
20、的核外电子排布式为,在形成化合物时它的最高化合价为;用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键 o【教学反思】第六十九讲 分子结构和性质(2)(课时作业)1、下列分子中心原子是Sp2杂化的是A、PBr3B、CH4C、BF3D、H202、下列说法不正确的是A.互为手性异构体的分子互为镜像B.利用手性催化剂合成可主要得到一种手性分子C.手性异构体分子组成相同D.手性异构体性质相同3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构,下列说法不正确的是A、C原子的四个杂化轨道的能量一样B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D、C原子有1个sp
21、3杂化轨道由孤对电子占据4、碘单质在水溶液中溶解度很小,但在CCL中溶解度很大,这是因为CCL与b分子量相差较小,而H2O与卜分子量相差较大A. CCL与12都是直线型分子,而出0不是直线型分子CCI4和12都不含氢元素,而出0中含有氢元素B. CCI4和12都是非极性分子,而H2。是极性分子5、有关苯分子中的化学键描述正确的是A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大71键B.每个碳原子的未参加杂化的2P轨道形成大71键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个。键D.碳原子的未参加杂化的2P轨道与其它形成。键6、以下各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是A. H30+B.
22、BF3 C. P4 D. PCI5HO OH 17、已知磷酸分子|V|中的三个氢原子都可以跟重水分子(D20)中的D原子发生氢交换,L HO O J又知次磷酸(H3Po2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2Po2)却不再能跟D2O发生氢交换, 由此可推断出H3P02的分子结构是8、下列属于配合物的是A、 NH4CI B、 Na2cO3 - 10H2O C、 CuS04 - 5H2OD、 Co (NH3)6cI39、下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是A、H20 B、C02 C、C2H2D、P410、下列分子中,各原子均处于同一平面上的是A、NH3 B、CCI4 C、H20 D、
23、CH2O班级 姓名 学号1234567891011、PtCl2 (NH3) 2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,另一种为黄绿色,在 水中的溶解度较大,请回答下列问题:PtCL(NH3) 2是平面正方形结构,还是四面体结构 请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图,淡黄色固体:,黄绿色固体: 淡黄色固体物质是由 分子组成,黄绿色固体物质是由 分子组成(填“极性分子”或“非极性分子”)(4)黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大,原因是12、水是生命之源,与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为;(2)写出与小。分
24、子互为等电子体的微粒o (写一个即可)水分子在特定条件下容易得到一个h+,形成水合氢离子(出0+)。下列对上述过程的描述不合理的是 oA.氧原子的杂化类型发生了改变B.微粒的形状发生了改变C.微粒的化学性质发生了改变D.微粒中的键角发生了改变在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51 kJ/moL除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键 的键能是 kJ/mol(此时的气态水不含氢键)。将白色的无水C11SO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合 离子。请写出生成此配合离子的离子方程式:O13、判断
25、含氧酸酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧 酸的酸性就越强。含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系如下表所示:名称次氯酸磷酸硫酸高氯酸结构式Cl0HH。、/。八HO 0HSH0Z %HOx z 八 00非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸(1)亚磷酸出P03和亚碑酸H3As分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3P是中强酸,H3As0b 既有弱酸性又有弱碱性。由此可推断它们的结构式分别为:(2) H3P。3和H3ASO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是-(3)在H3PO3和H3ASO3中分别加入浓盐酸,化学方程式为: o 14、试回答下列各问题
26、:指出下面物质分子或离子的空间构型:PO43_; CS2;有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出 的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:按要求写出第二周期非金属元素构成的中性分子的化学式:平面形分子,三角锥形分子,四面体形分子 O1919年美国化学家埃文朗缪尔(Langmuir)提出:价电子(最外层电子)数和重原子(即比氢重的原 子)数相同的分子(或离子)互称为等电子体。由第一、二周期元素组成,与Fz互为等电子体的分子 有、(写两种)离子有 o (写一种)。下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为(用编号填写)。 HCN SiF4 SCI2CO317
27、、同素异形体(2) C WCT参考答案第六十八讲例题:1、C 2、D 3、BC 4、(1)止和 CO N2O 和 CO2 (2) 03 S02感悟高考:D1234567891011121314cBDBADABBAACDBB15、(1)N2H62+2OFT=N2H4+2出0 忸再间- sp3 V 形(3)22 C02 N20 直线形16、:N:N:O: 含有 5(4)否(5) 1、4、1、4第六十九讲:12345678910CDDDBCCBCDBCCD11、 平面正方形结构(2分)H3N /ClH3N /Cl非极性极性(4)根据相似相溶原理,因为淡黄色固体为非极性分子,较难溶于极性溶剂水;而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水。12、Is22s22P6 H2s 或 NH2- (3)A (4)20 (5)Cu2+4H2O=Cu(H2O)42+HO H HO13、( 1)p, As-OH (2)H3PO3 + 2NaOH = Na2HPO3 + 2H2O H3AsCh/ /H OH HO