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1、第第2 2讲分子结构与性质讲分子结构与性质重难点：重难点：杂化轨道理论及分子的空间构型杂化轨道理论及分子的空间构型。【考纲要求考纲要求】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。的某些性质。2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型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。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。了解化学键和分子间作用力的区别。5.了解氢
2、键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。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。知识梳理知识梳理题型构建题型构建分子结构与性质分子结构与性质 考点二分子的立体结构考点二分子的立体结构 考点一共价键考点一共价键 考点三分子间作用力与分子考点三分子间作用力与分子 的性质的性质 知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点一考点一I共价键共价键3分类分类1本质本质在原子之间形成在原子之间形成 (电子云的重叠电子云的重叠)。2特征特征具有具有 和和 。分分类类依据依据类类型型形成共价形成共价键键的原的原子子轨轨道重叠方式道重叠方式键键电电子云子云“头头碰碰头头”重叠重叠键键电电子云子云“
3、肩并肩肩并肩”重叠重叠形成共价形成共价键键的的电电子子对对是否偏移是否偏移极性极性键键共用共用电电子子对发对发生偏移生偏移非极性非极性键键共用共用电电子子对对不不发发生偏移生偏移原子原子间间共用共用电电子子对对的数目的数目单键单键原子原子间间有一有一对对共用共用电电子子对对双双键键原子原子间间有两有两对对共用共用电电子子对对三三键键原子原子间间有三有三对对共用共用电电子子对对共用电子对共用电子对饱和性饱和性方向性方向性知识梳理知识梳理题型构建题型构建(1)(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
4、性相差很大键，当两原子的电负性相差很大(大于大于1.7)1.7)时，不会形成共用电子对，时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。这时形成离子键。(2)(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。的共价键为极性键。特别提醒特别提醒(1)概念概念4键参数键参数考点一考点一I共价键共价键键能键能键长键长键角键角知识梳理知识梳理题型构建题型构建(2)键参数对分子性质的影响键参数对分子性质的影响 相同，相同，相同的分子具有相似的化学键特征相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质它们的许多性质 ，如，如C
5、O和和 。5等电子原理等电子原理键能越键能越 ，键长越，键长越 ，分子越稳定。，分子越稳定。大大短短原子总数原子总数价电子总数价电子总数相似相似N2考点一考点一I共价键共价键稳定性稳定性立体构型立体构型知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 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？根据价键理论分析氮气分子中的成键情况？答案答案氮原子各自用三个氮原子各自用三个p p轨道分别跟另一个氮原子形成一个轨道分别跟另一个氮原子形成一个键和两个键和两个键。键。2试根据下表回答问题。某些共价键的键长数据如下所示：试根据下表回答问题。某些共价键的键长数据如下所示：共价键共价键键长键
6、长(nm)CC0.154C=C0.134CC0.120CO0.143共价键共价键键长键长(nm)C=O0.122NN0.146N=N0.120NN0.110(1)根据表中有关数据根据表中有关数据，你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些？其影其影响的结果怎样响的结果怎样？(2)键能是键能是_。通常，键能越通常，键能越_，共价键越，共价键越_，由该键构成的分子越稳定。，由该键构成的分子越稳定。答案答案 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、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对,原子半径原子半径越小越小,共价键的
7、键长越短共价键的键长越短;原子半径相同原子半径相同,形成共用电子对数目越多，键长越短。形成共用电子对数目越多，键长越短。气态基态原子形成气态基态原子形成1 mol1 mol化学键释放的最低能量化学键释放的最低能量大大稳定稳定【递进题组递进题组】题组一题组二知识梳理知识梳理题型构建题型构建1253467题组三题组四知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一键的极性与分子极性的关系题组一键的极性与分子极性的关系题组一题组二1253467题组三题组四知识梳理知识梳理题型构建题型构建(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、
8、Na2SO4等；有的存在非极性键，如等；有的存在非极性键，如Na2O2、CaC2等。等。(1)在分子中，有的只存在极性键，如在分子中，有的只存在极性键，如HCl、NH3等，有的只存在非极性等，有的只存在非极性键，如键，如N2、H2等，有的既存在极性键又存在非极性键，如等，有的既存在极性键又存在非极性键，如H2O2、C2H4等；等；有的不存在化学键，有的不存在化学键，如稀有气体分子。如稀有气体分子。知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二题组二键、键、键的判断键的判断C 题组一题组二1253467题组三题组四知识梳理知识梳理题型构建题型构建解析解析稀有气体分子中不存在化学键。稀有气体分子中不存在化
9、学键。D 题组一题组二1253467题组三题组四题组二题组二键、键、键的判断键的判断知识梳理知识梳理题型构建题型构建(2)键比键比键稳定。键稳定。快速判断快速判断键、键、键的方法键的方法(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：共价单键全为断成键方式时，需掌握：共价单键全为键，双键中有一个键，双键中有一个键和键和一个一个键，三键中有一个键，三键中有一个键和两个键和两个键。键。知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组三键参数的应用题组三键参数的应用kJmol1)比断开比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量
10、分子的第一个化学键所需要的能量(523.3 kJmol1)小小CO断开断开CO分子的第一个化学键所需要的能量分子的第一个化学键所需要的能量(273.0 题组一题组二1253467题组三题组四知识梳理知识梳理题型构建题型构建B 题组一题组二1253467题组三题组四题组三键参数的应用题组三键参数的应用知识梳理知识梳理题型构建题型构建分子的空间构型与键参数分子的空间构型与键参数知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组四等电子原理应用题组四等电子原理应用题组一题组二1253467题组三题组四知识梳理知识梳理题型构建题型构建SO2N2CON2OCO2O3题组一题组二1253467题组三题组四题组四等电子原
11、理应用题组四等电子原理应用知识梳理知识梳理题型构建题型构建记忆等电子体，推测等电子体的性质记忆等电子体，推测等电子体的性质(1)常见的等电子体汇总常见的等电子体汇总知识梳理知识梳理题型构建题型构建特别提醒特别提醒等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点二考点二I分子的立体结构分子的立体结构(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。1价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的
12、能量最低。价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。电电子子对对数数成成键键对对数数孤孤电电子子对对数数电电子子对对立体立体构型构型分子立体构型分子立体构型实实例例键键角角220直直线线形形直直线线形形BeCl2180330三角形三角形平面正三角形平面正三角形BF312021V形形SnBr2105440正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形CH41092831三角三角锥锥形形NH310722V形形H2O105知识梳理知识梳理题型构建题型构建(2)价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂
13、化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。面的效果。特别提醒特别提醒(1)价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体价层电子对互斥理论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。构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时
14、，两者的构型不一致。当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。考点二考点二I分子的立体结构分子的立体结构知识梳理知识梳理题型构建题型构建当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，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，形成分子的空间相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。结构不同。2杂化轨道理论杂化轨道理论考点二考点二I分子的立体结构分子的立体结构1个个s轨道轨道1个个p轨道轨道180直线直线HCCH1个个s轨道轨道2个个p轨道轨道120平面三平面三角形角形1个个s
15、轨道轨道3个个p轨道轨道10928四面体四面体CH4正正HCHO知识梳理知识梳理题型构建题型构建3配位键配位键(1)孤电子对孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。(2)配位键配位键配位键的形成：配位键的形成：考点二考点二I分子的立体结构分子的立体结构成键原子一方提供成键原子一方提供 ,另一方提供另一方提供 形成共价键。形成共价键。孤电子对孤电子对空轨道空轨道配位原子配位原子配位体配位体配位数配位数中心原子中心原子知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考填表填表,VSEPR模型和分子模型和分子(离
16、子离子)立体模型的确定立体模型的确定知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考填表填表,VSEPR模型和分子模型和分子(离子离子)立体模型的确定立体模型的确定知识梳理知识梳理题型构建题型构建深度思考深度思考深深 度度 思思 考考填表填表,VSEPR模型和分子模型和分子(离子离子)立体模型的确定立体模型的确定知识梳理知识梳理题型构建题型构建【递进题组递进题组】题组一12题组二3456知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查C 题组一12题组二3456知识梳理知识梳理题型构建题型构建D 题组
17、一12题组二3456题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查知识梳理知识梳理题型构建题型构建CH2=CH2、C6H6平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形CHCHCH3CH3CH4分子中的分子中的C原子没有孤电子对原子没有孤电子对,NH3分子中分子中N原子上有原子上有1对孤电子对孤电子AgFAgClAgBrAgI对对,H2O分子中分子中O原子上有原子上有2对孤电子对对孤电子对,对成键电子对的排斥作用增大对成键电子对的排斥作用增大,故键角减小故键角减小题组一12题组二3456题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查题组一价层电子对互斥理论、杂化轨
18、道理论的考查知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组一12题组二3456题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的考查知识梳理知识梳理题型构建题型构建1.“三种三种”方法判断分子中心原子的杂化类型方法判断分子中心原子的杂化类型知识梳理知识梳理题型构建题型构建2用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序用价层电子对互斥理论推测简单分子用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABn型型)、离子、离子(型型)空间构型的方法空间构型的方法解题思路解题思路知识梳理知识梳理题型构建题型构建知识梳理知识梳理题型构建题型构建题组二配
19、合物理论的考查题组二配合物理论的考查A 题组一12题组二3456知识梳理知识梳理题型构建题型构建Ar3d9或或1s22s22p63s23p63d9三种元素的电负性：三种元素的电负性：FNH，在，在NF3中，共用电子对偏向中，共用电子对偏向F，偏离，偏离N原子，原子，N、F、H使得氮原子上的孤电子对难与使得氮原子上的孤电子对难与Cu2形成配位键形成配位键题组一12题组二3456题组二配合物理论的考查题组二配合物理论的考查知识梳理知识梳理题型构建题型构建FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl难电离难电离Fe(SCN)2题组一12题组二3456题组二配合物理论的考查题组二配合物理论的考查
20、知识梳理知识梳理题型构建题型构建考点三考点三I分子间作用力与分子的性质分子间作用力与分子的性质已经与已经与 的原子形成共价键的的原子形成共价键的 (该氢原子几乎为裸露该氢原子几乎为裸露的质子的质子)与另一个分子中与另一个分子中 的原子之间的作用力的原子之间的作用力,称为氢键。称为氢键。1分子间作用力分子间作用力(1)概念概念 物质分子之间物质分子之间 存在的相互作用力存在的相互作用力,称为分子间作用力。称为分子间作用力。(2)分类分类分子间作用力最常见的是分子间作用力最常见的是 和和 。(3)强弱强弱范德华力范德华力 氢键氢键 化学键。化学键。(4)范德华力范德华力范德华力主要影响物质的熔点、
21、沸点、硬度等物理性质。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。范德华力越强越强,物质的熔点、沸点越高物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说硬度越大。一般来说,相相似的物质，随着似的物质，随着 的增加，范德华力逐渐的增加，范德华力逐渐 。(5)氢键氢键形成形成AHB表示方法表示方法普遍普遍范德华力范德华力氢键氢键 组成和结构组成和结构相对分子质量相对分子质量增大增大电负性很强电负性很强氢原子氢原子电负性很强电负性很强特别提醒特别提醒知识梳理知识梳理题型构建题型构建aA、B是电负性很强的原子，一般为是电负性很强的原子，一般为N、O、F三种元素。三种元素。bA、B可以相同，也可以
22、不同。可以相同，也可以不同。主要表现为使物质的熔、沸点主要表现为使物质的熔、沸点 ,对电离和溶解度等产生影响。对电离和溶解度等产生影响。特征特征具有一定的具有一定的 性和性和 性。性。分类分类氢键包括氢键包括 氢键和氢键和 氢键两种。氢键两种。分子间氢键对物质性质的影响分子间氢键对物质性质的影响2分子的性质分子的性质类类型型非极性分子非极性分子极性分子极性分子形成原因形成原因正正电电中心和中心和负电负电中中心重合的分子心重合的分子正正电电中心和中心和负电负电中中心不重合的分子心不重合的分子存在的共价存在的共价键键非极性非极性键键或极性或极性键键非极性非极性键键或极性或极性键键分子内原子排列分子
23、内原子排列对对称称不不对对称称考点三考点三I分子间作用力与分子的性质分子间作用力与分子的性质方向方向饱和饱和分子内分子内分子间分子间升高升高(1)分子的极性分子的极性知识梳理知识梳理题型构建题型构建在有机物分子中，连有在有机物分子中，连有 的碳原子。的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，含有手性碳原子的分子是手性分子，(2)分子的溶解性分子的溶解性非极性溶质一般能溶于非极性溶质一般能溶于 溶剂溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶质一般能溶于 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度 。“相似相溶相似相溶”的规律：的规律：随着溶质分子中憎水
24、基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、随着溶质分子中憎水基的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)分子的手性分子的手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为为 ，在三维空间里，在三维空间里 的现象。的现象。手性分子：手性分子：手性异构：手性异构：具有具有 体的分子。体的分子。手性碳原子：手性碳原子：非极性非极性极性溶剂极性溶剂增大增大镜像镜像不能重叠不能重叠手性异构手性异构四个不同基团或原子四个不同
25、基团或原子考点三考点三I分子间作用力与分子的性质分子间作用力与分子的性质知识梳理知识梳理题型构建题型构建无机含氧酸的通式可写成无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素，如果成酸元素R相同，则相同，则n值越大，值越大，R的正电性越高，使的正电性越高，使ROH中中O的电子向的电子向R偏移，偏移，在水分子的作用下越易电离出在水分子的作用下越易电离出H，酸性越强，如酸性：，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3SSe探究高考探究高考明确考向明确考向12345和和(HO)2SeO2。H2SeO3中的中的Se为为4价，而价，而H2SeO4中的中的Se为为6价，正价，正 电性更高，导致电
26、性更高，导致SeOH中中O的电子更向的电子更向Se偏移，更易电离出偏移，更易电离出H的的H的抑制作用的抑制作用,使第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子使第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子由于第一步电离产生由于第一步电离产生H2SeO3和和H2SeO4可表示为可表示为(HO)2SeO探究高考探究高考明确考向明确考向12345本讲内容结束本讲内容结束请完成练出高分请完成练出高分练出高分练出高分123456789101112131415练出高分练出高分123456789101112131415C 练出高分练出高分B123456789101112131415练
27、出高分练出高分B 123456789101112131415解析解析原子数相同、价电子总数相同的微粒叫等电子体，原子数相同、价电子总数相同的微粒叫等电子体，B项中两项中两者的原子数不等。者的原子数不等。练出高分练出高分123456789101112131415A 练出高分练出高分123456789101112131415C 练出高分练出高分123456789101112131415C练出高分练出高分123456789101112131415D 练出高分练出高分123456789101112131415C练出高分练出高分123456789101112131415D 练出高分练出高分1234567
28、89101112131415B 练出高分练出高分123456789101112131415FHF、FHO、OHF、OHOS、CV形形直线形直线形SO2CO2是非极性分子，是非极性分子，SO2和和H2O都是极性分子，根据都是极性分子，根据“相似相溶相似相溶”原理，原理，SO2在在H2O中的溶解度较大中的溶解度较大Cr1s22s22p63s23p63d54s16练出高分练出高分123456789101112131415练出高分练出高分1234567891011121314151s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4共价键共价键正四面体正四面体sp3杂化杂化非极性分子非极性分子范
29、德华力范德华力相似的分子晶体相似的分子晶体,相对分子质量越大相对分子质量越大,分子间作用力越大分子间作用力越大,熔、沸点越高熔、沸点越高组成和结构组成和结构练出高分练出高分123456789101112131415练出高分练出高分1234567891011121314153 21s22s22p63s23p63d9孤对电子孤对电子(或弧电子对或弧电子对)bCOClCsp21个个键、键、1个个键键作用力作用力(或范德华力或范德华力)越强，沸点越高越强，沸点越高练出高分练出高分123456789101112131415氮氮 练出高分练出高分123456789101112131415正四面体形正四面体形极性极性Si2甲烷甲烷练出高分练出高分123456789101112131415