2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：第9章 第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

這是一份2022版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：第9章 第2節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，共60頁。PPT課件主要包含了欄目導(dǎo)航，必備知識(shí)關(guān)鍵能力，共用電子對(duì)，非金屬，飽和性，方向性，原子總數(shù)，價(jià)電子總數(shù)，直線形，BeCl2等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?知識(shí)點(diǎn)1　共價(jià)鍵及其參數(shù)
1．共價(jià)鍵的概念原子間通過________________形成的化學(xué)鍵，主要在____________原子間形成。2．共價(jià)鍵的特征共價(jià)鍵具有________和__________。
4．共價(jià)鍵類型的判斷(1)σ鍵與π鍵。①依據(jù)強(qiáng)度判斷：σ鍵的強(qiáng)度較大，較______，π鍵活潑，比較______斷裂。②共價(jià)單鍵是σ鍵，共價(jià)雙鍵中含有____個(gè)σ鍵，____個(gè)π鍵；共價(jià)三鍵中含有____個(gè)σ鍵，____個(gè)π鍵。(2)極性鍵與非極性鍵?？葱纬晒矁r(jià)鍵的兩原子，不同種元素的原子之間形成的是極性共價(jià)鍵，同種元素的原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵。
5．鍵參數(shù)(1)概念?！敬鸢浮挎I能　鍵長　鍵角　
(2)鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響。?(3)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關(guān)系。鍵能越______，鍵長越______，分子越穩(wěn)定。
6．等電子體__________相同、____________相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征。等電子體的物質(zhì)其______(填“物理”或“化學(xué)”)性質(zhì)相近。
　判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子(　　)(2)在任何情況下，都是σ鍵比π鍵強(qiáng)度大(　　)(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)(　　)(4)s－sσ鍵與s－pσ鍵的電子云形狀對(duì)稱性相同(　　)(5)σ鍵能單獨(dú)形成，而π鍵一定不能單獨(dú)形成(　　)(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)(　　)
(7)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍(　　)(8)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×
突破一　共價(jià)鍵的類型1．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)A．含有π鍵的分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，分子中的π鍵比σ鍵活潑B．在有些分子中，共價(jià)鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．當(dāng)原子形成分子時(shí)，首先形成σ鍵，可能形成π鍵【答案】B
【解析】同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固，反應(yīng)時(shí)比較容易斷裂，A正確；在共價(jià)單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B錯(cuò)誤，D正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，C正確。
2．(1)下列分子中只存在s－p σ鍵的是____________。A． H2　　　　　　B．F2　　　　　　C．HCl　　　　　　D．HClO(2)硝酸錳Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在___________。(3)碳的一種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。該單質(zhì)的晶體類型為____________，原子間存在的共價(jià)鍵類型有________。SiCl4分子屬于______分子(填“極性”或“非極性”)。
(4)①碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是_______________________。CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有________。②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4，1 ml Ni(CO)4中含有______ml σ鍵。③SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中S—O鍵鍵長有兩類，一類鍵長約140 pm，另一類鍵長約160 pm，較短的鍵為______(填圖中字母)，該分子中含有______個(gè)σ鍵。
④1 ml CH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為______。與H2O互為等電子體的一種陽離子為__________(填化學(xué)式)。(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下表所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是______________。②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________。
【解析】(4)①CS2結(jié)構(gòu)式為S═C═S，其中化學(xué)鍵類型應(yīng)為σ鍵和π鍵。②Ni(CO)4中，Ni與CO是σ鍵，共有4個(gè)，CO中碳氧原子間有1個(gè)σ鍵，故1 ml Ni(CO)4中共有8 ml σ鍵。③SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)中存在S═O鍵和S—O鍵兩類，一類如圖中a所示，即S═O鍵鍵長短，另一類如圖中b所示，為配位鍵，為單鍵，鍵能較小，鍵長較長。分子中的所有共價(jià)鍵均為σ鍵，共有12個(gè)。④1 ml CH3COOH中含有7 ml σ鍵。H2O是3原子、10e－分子，與之互為等電子體的陽離子應(yīng)為H2F＋。
突破二　鍵參數(shù)及應(yīng)用3．下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)的是(　　)A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C．金剛石的硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都高于晶體硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低【答案】C
【解析】F2、Cl2、Br2、I2屬于分子晶體，影響熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的因素是分子間作用力的大小，與共價(jià)鍵的鍵能大小無關(guān)，A錯(cuò)誤；HF、HBr、HCl、HI屬于共價(jià)化合物，影響穩(wěn)定性的因素是共價(jià)鍵，共價(jià)鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，但是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，B錯(cuò)誤；金剛石、晶體硅屬于原子晶體，原子之間存在共價(jià)鍵，原子半徑越小，鍵能越大，熔、沸點(diǎn)越高，與共價(jià)鍵的鍵能大小有關(guān)，C正確；NaF、NaCl、NaBr、NaI屬于離子晶體，離子半徑越大，鍵能越小，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越低，與共價(jià)鍵的鍵能大小無關(guān)，D錯(cuò)誤。
4．已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：
(1)下列推斷正確的是________(填字母，下同)。A．穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．氧化性：I2＞Br2＞Cl2C．沸點(diǎn)：H2O＞NH3D．還原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
(2)下列有關(guān)推斷正確的是__________。A．同種元素形成的共價(jià)鍵，穩(wěn)定性：三鍵＞雙鍵＞單鍵B．同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C．鍵長越短，鍵能一定越大D．氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)(3)在HX分子中，鍵長最短的是________，最長的是________；O—O鍵的鍵長________(填“大于”“小于”或“等于”)O══O鍵的鍵長。【答案】(1)ACD　(2)A　(3)HF　HI　大于
【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱，A正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也逐漸減弱，B錯(cuò)誤；H2O的沸點(diǎn)大于NH3，C正確；還原性與失電子能力有關(guān)，還原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A正確；由O—O鍵、O══O鍵的鍵能知，B錯(cuò)誤；C—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，但是N—H鍵的鍵能反而較小，C錯(cuò)誤；由C—H、N—H的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D錯(cuò)誤。
突破三　等電子體5．(2020·河北石家莊質(zhì)檢)原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的粒子互為等電子體，等電子體具有結(jié)構(gòu)相似的特征。下列各對(duì)粒子中，空間結(jié)構(gòu)相似的是(　　)A．CS2與NO2　　　　B．C6H6與B3N3H6C．H2O與NH3　　　　D．PCl3與BF3【答案】B
【解析】CS2與NO2分子中原子個(gè)數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)不相同，所以不是等電子體，則其空間構(gòu)型不相似，A錯(cuò)誤；C6H6與B3N3H6中原子個(gè)數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)相同，所以是等電子體，則其空間構(gòu)型相似，B正確；H2O與NH3中原子個(gè)數(shù)不相等，所以不是等電子體，則其空間構(gòu)型不相似，C錯(cuò)誤；PCl3與BF3分子中原子個(gè)數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)不相同，所以不是等電子體，則其空間構(gòu)型不相似，D錯(cuò)誤。
6．(1)原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是______和______；______和______；(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與S互為等電子體的分子有________。
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4[四氟硼酸四(乙腈)合銅(Ⅰ)]是有機(jī)合成中常見催化劑，與其陰離子互為等電子體的分子或離子是_________(各舉1例)。
?知識(shí)點(diǎn)2　分子的空間構(gòu)型
1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論(1)價(jià)層電子對(duì)在球面上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí)，排斥力最小，體系的能量最低。(2)孤電子對(duì)的排斥力較大，孤電子對(duì)越多，排斥力越強(qiáng)，鍵角越小。
2．雜化軌道理論當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
【答案】1個(gè)s軌道　1個(gè)p軌道　180°　1個(gè)s軌道　2個(gè)p軌道　120°　1個(gè)s軌道　3個(gè)p軌道　109°28′
3．配位鍵(1)孤電子對(duì)。分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。(2)配位鍵。①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供__________，另一方提供________形成共價(jià)鍵。
(3)配合物。①組成。②【答案】(2)a．中心原子　b．配位原子　c．配位體　d．配位數(shù)
　判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)根據(jù)原子軌道理論，水分子為V形結(jié)構(gòu)(　　)(2)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu)和氨分子的三角錐形(　　)(3)價(jià)層電子對(duì)互斥理論中，π鍵的電子對(duì)數(shù)不計(jì)入中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)(　　)(4)分子中的中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)(　　)
(5)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(　　)(6)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化(　　)(7)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形(　　)(8)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)(　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√
突破一　價(jià)層電子對(duì)互斥理論及其應(yīng)用1．下列分子中的中心原子采取sp2雜化的是(　　)①C6H6?、贑2H2?、跜2H4?、蹸3H8　⑤CO2?、轇eCl2?、逽O3?、郆F3A．①②⑥⑦　　　　B．③⑤⑦⑧C．①③⑦⑧　　　　D．③⑤⑥⑦【答案】C
【解析】苯分子是平面形結(jié)構(gòu)，其中的碳原子采取sp2雜化；乙炔分子是直線形結(jié)構(gòu)，其中的碳原子采取sp雜化；乙烯分子是平面形結(jié)構(gòu)，其中的碳原子采取sp2雜化；丙烷中的碳原子類似于甲烷中碳原子，采取sp3雜化；CO2分子是直線形結(jié)構(gòu)，其中碳原子采取sp雜化；氯化鈹分子是直線形結(jié)構(gòu)，其中鈹原子采取sp雜化；三氧化硫分子是平面三角形結(jié)構(gòu)，其中S原子采取sp2雜化；三氟化硼分子是平面三角形結(jié)構(gòu)，其中的B原子采取sp2雜化。
【答案】(1)V形　sp3　(2)正四面體　N　sp、sp3
判斷分子或離子立體構(gòu)型“三步曲”第一步：確定中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。a為中心原子的價(jià)層電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，b為電荷數(shù)，x為非中心原子的原子個(gè)數(shù)。
第三步：分子立體構(gòu)型的確定。價(jià)層電子對(duì)有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之分，價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)減去成鍵電子對(duì)數(shù)，得孤電子對(duì)數(shù)。根據(jù)成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，可以確定相應(yīng)的較穩(wěn)定的分子立體構(gòu)型。
突破二　雜化軌道理論及其應(yīng)用4．根據(jù)雜化軌道理論和價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷，下列分子或者離子的中心原子雜化方式及空間構(gòu)型正確的是(　　)
【答案】D【解析】SO2中心原子雜化方式為sp2，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為平面三角形，含有一個(gè)孤電子對(duì)，分子的立體結(jié)構(gòu)為V形，A錯(cuò)誤；HCHO分子中心原子雜化方式sp2，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為平面三角形，沒有孤電子對(duì)，分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形，B錯(cuò)誤；NF3分子中心原子雜化方式sp3，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形，含有一個(gè)孤電子對(duì)，分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，C錯(cuò)誤。
(3)按要求寫出第2周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學(xué)式：平面三角形分子：________，三角錐形分子：________，四面體形分子：________。(4)寫出SO3常見的等電子體的化學(xué)式，一價(jià)陰離子：________(寫出一種，下同)，二價(jià)陰離子：________，它們的中心原子采用的雜化方式都是_____。
突破三　配合物理論及其應(yīng)用6．關(guān)于化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是(　　)A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是9B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內(nèi)界(作配體的)和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀【答案】C
【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，A錯(cuò)誤；中心離子是Ti3＋，內(nèi)界離子是Cl－，外界離子也是Cl－，B錯(cuò)誤；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O內(nèi)界離子的Cl－為1，外界離子的Cl－為2，內(nèi)界和外界中的Cl－的數(shù)目比是1∶2，C正確；加入足量AgNO3溶液，外界離子Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)界離子Cl－不與Ag＋反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
①如果H2O2的結(jié)構(gòu)如甲所示，實(shí)驗(yàn)c中化學(xué)反應(yīng)方程式為(A寫結(jié)構(gòu)簡式)____________________________________________________。②為了進(jìn)一步確定H2O2的結(jié)構(gòu)，還需要在實(shí)驗(yàn)c后添加一步實(shí)驗(yàn)d，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)d的實(shí)驗(yàn)方案：____________________________。
【解析】(1)由題中信息可導(dǎo)出結(jié)論：凡能給出H＋的物質(zhì)中一般含有配位鍵。(2)硼原子為缺電子原子，H3BO3的電離是B原子和水中的OH－形成配位鍵，水產(chǎn)生的H＋表現(xiàn)出酸性。
?知識(shí)點(diǎn)3　分子間作用力與分子的性質(zhì)
1．分子間作用力(1)概念：物質(zhì)分子之間______存在的相互作用力，稱為分子間作用力。(2)分類：分子間作用力最常見的是_________和______。(3)強(qiáng)弱：范德華力______氫鍵______化學(xué)鍵。
(4)范德華力：范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。一般來說，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著______________的增加，范德華力逐漸________。
(5)氫鍵。①形成：已經(jīng)與________________的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中____________的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B。③特征：具有一定的______性和______性。④分類：氫鍵包括________氫鍵和________氫鍵兩種。⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)____，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。
氫鍵是特殊的分子間作用力，氫鍵的鍵能一般不超過40 kJ·ml－1，強(qiáng)度：化學(xué)鍵>氫鍵>范德華力，氫鍵影響物質(zhì)部分物理性質(zhì)，如物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，溶解性等，對(duì)化學(xué)性質(zhì)無影響；一般來說含分子間氫鍵的物質(zhì)的沸點(diǎn)大于分子內(nèi)氫鍵物質(zhì)的沸點(diǎn)。
2．分子的性質(zhì)(1)分子的極性。
(2)分子的溶解性。①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于______溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于________。若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度________。②隨著溶質(zhì)分子中憎水基個(gè)數(shù)的增多，溶質(zhì)在水中的溶解度減小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。
(4)無機(jī)含氧酸分子的酸性。無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，酸性越______，如HClO