2022版高考化學一輪復習第9章物質(zhì)結構與性質(zhì)第2節(jié)分子結構與性質(zhì)課件

這是一份2022版高考化學一輪復習第9章物質(zhì)結構與性質(zhì)第2節(jié)分子結構與性質(zhì)課件，共60頁。PPT課件主要包含了欄目導航，必備知識關鍵能力，共用電子對，非金屬，飽和性，方向性，共價鍵的分類，原子總數(shù)，價電子總數(shù)，易錯辨析等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?知識點1　共價鍵及其參數(shù)
1．共價鍵的概念原子間通過________________形成的化學鍵，主要在____________原子間形成。2．共價鍵的特征共價鍵具有________和__________。
4．共價鍵類型的判斷(1)σ鍵與π鍵。①依據(jù)強度判斷：σ鍵的強度較大，較______，π鍵活潑，比較______斷裂。②共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中含有____個σ鍵，____個π鍵；共價三鍵中含有____個σ鍵，____個π鍵。(2)極性鍵與非極性鍵?？葱纬晒矁r鍵的兩原子，不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵，同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。
5．鍵參數(shù)(1)概念?！敬鸢浮挎I能　鍵長　鍵角　
(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響。?(3)鍵參數(shù)與分子穩(wěn)定性的關系。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鍵特征。等電子體的物質(zhì)其______(填“物理”或“化學”)性質(zhì)相近。
　判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)共價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鍵強度大(　　)(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(　　)(4)s－sσ鍵與s－pσ鍵的電子云形狀對稱性相同(　　)(5)σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成(　　)(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　共價鍵的類型1．下列關于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)A．含有π鍵的分子在進行化學反應時，分子中的π鍵比σ鍵活潑B．在有些分子中，共價鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．當原子形成分子時，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，反應時比較容易斷裂，A正確；在共價單鍵中只含有σ鍵，而含有π鍵的分子中一定含有σ鍵，B錯誤，D正確；氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時只能形成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中的化學鍵除了σ鍵外，還存在___________。(3)碳的一種單質(zhì)的結構如圖所示。該單質(zhì)的晶體類型為____________，原子間存在的共價鍵類型有________。SiCl4分子屬于______分子(填“極性”或“非極性”)。
(4)①碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是_______________________。CS2分子中，共價鍵的類型有________。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)狀結構如圖所示，該結構中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__________(填化學式)。(5)碳和硅的有關化學鍵鍵能如下表所示，簡要分析和解釋下列有關事實：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結構式為S═C═S，其中化學鍵類型應為σ鍵和π鍵。②Ni(CO)4中，Ni與CO是σ鍵，共有4個，CO中碳氧原子間有1個σ鍵，故1 ml Ni(CO)4中共有8 ml σ鍵。③SO3的三聚體環(huán)狀結構中存在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。分子中的所有共價鍵均為σ鍵，共有12個。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為H2F＋。
突破二　鍵參數(shù)及應用3．下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關的是(　　)A．F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次增強C．金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低【答案】C
【解析】F2、Cl2、Br2、I2屬于分子晶體，影響熔點、沸點的因素是分子間作用力的大小，與共價鍵的鍵能大小無關，A錯誤；HF、HBr、HCl、HI屬于共價化合物，影響穩(wěn)定性的因素是共價鍵，共價鍵的鍵能越大越穩(wěn)定，與共價鍵的鍵能大小有關，但是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，B錯誤；金剛石、晶體硅屬于原子晶體，原子之間存在共價鍵，原子半徑越小，鍵能越大，熔、沸點越高，與共價鍵的鍵能大小有關，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、沸點越低，與共價鍵的鍵能大小無關，D錯誤。
4．已知鍵能、鍵長部分數(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：H2O＞NH3D．還原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
(2)下列有關推斷正確的是__________。A．同種元素形成的共價鍵，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(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?！敬鸢浮?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，由原子結構知，氧化性也逐漸減弱，B錯誤；H2O的沸點大于NH3，C正確；還原性與失電子能力有關，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、價電子總數(shù)相同的粒子互為等電子體，等電子體具有結構相似的特征。下列各對粒子中，空間結構相似的是(　　)A．CS2與NO2　　　　B．C6H6與B3N3H6C．H2O與NH3　　　　D．PCl3與BF3【答案】B
【解析】CS2與NO2分子中原子個數(shù)相等，價電子總數(shù)不相同，所以不是等電子體，則其空間構型不相似，A錯誤；C6H6與B3N3H6中原子個數(shù)相等，價電子總數(shù)相同，所以是等電子體，則其空間構型相似，B正確；H2O與NH3中原子個數(shù)不相等，所以不是等電子體，則其空間構型不相似，C錯誤；PCl3與BF3分子中原子個數(shù)相等，價電子總數(shù)不相同，所以不是等電子體，則其空間構型不相似，D錯誤。
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。等電子體的結構相似、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構特征。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)。
?知識點2　分子的空間構型
1．價層電子對互斥理論(1)價層電子對在球面上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。(2)孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。
2．雜化軌道理論當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，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，形成分子的空間結構不同。
【答案】1個s軌道　1個p軌道　180°　1個s軌道　2個p軌道　120°　1個s軌道　3個p軌道　109°28′
3．配位鍵(1)孤電子對。分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(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“√”，錯誤的畫“×”)。(1)根據(jù)原子軌道理論，水分子為V形結構(　　)(2)價層電子對互斥理論可以解釋甲烷分子的四面體結構和氨分子的三角錐形(　　)(3)價層電子對互斥理論中，π鍵的電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(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構(　　)
(5)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化(　　)(6)只要分子構型為平面三角形，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(　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√
突破一　價層電子對互斥理論及其應用1．下列分子中的中心原子采取sp2雜化的是(　　)①C6H6　②C2H2?、跜2H4?、蹸3H8?、軨O2　⑥BeCl2?、逽O3　⑧BF3A．①②⑥⑦　　　　B．③⑤⑦⑧C．①③⑦⑧　　　　D．③⑤⑥⑦【答案】C
【解析】苯分子是平面形結構，其中的碳原子采取sp2雜化；乙炔分子是直線形結構，其中的碳原子采取sp雜化；乙烯分子是平面形結構，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分子是直線形結構，其中碳原子采取sp雜化；氯化鈹分子是直線形結構，其中鈹原子采取sp雜化；三氧化硫分子是平面三角形結構，其中S原子采取sp2雜化；三氟化硼分子是平面三角形結構，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型“三步曲”第一步：確定中心原子上的價層電子對數(shù)。a為中心原子的價層電子數(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數(shù)。
第三步：分子立體構型的確定。價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分，價層電子對的總數(shù)減去成鍵電子對數(shù)，得孤電子對數(shù)。根據(jù)成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù)，可以確定相應的較穩(wěn)定的分子立體構型。
突破二　雜化軌道理論及其應用4．根據(jù)雜化軌道理論和價層電子對互斥模型判斷，下列分子或者離子的中心原子雜化方式及空間構型正確的是(　　)
【答案】D【解析】SO2中心原子雜化方式為sp2，價層電子對互斥模型為平面三角形，含有一個孤電子對，分子的立體結構為V形，A錯誤；HCHO分子中心原子雜化方式sp2，價層電子對互斥模型為平面三角形，沒有孤電子對，分子的立體結構為平面三角形，B錯誤；NF3分子中心原子雜化方式sp3，價層電子對互斥模型為四面體形，含有一個孤電子對，分子的立體結構為三角錐形，C錯誤。
(3)按要求寫出第2周期非金屬元素構成的中性分子的化學式：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式，一價陰離子：________(寫出一種，下同)，二價陰離子：________，它們的中心原子采用的雜化方式都是_____。
突破三　配合物理論及其應用6．關于化學式為[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錯誤；中心離子是Ti3＋，內(nèi)界離子是Cl－，外界離子也是Cl－，B錯誤；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，內(nèi)界離子Cl－不與Ag＋反應，D錯誤。
①如果H2O2的結構如甲所示，實驗c中化學反應方程式為(A寫結構簡式)____________________________________________________。②為了進一步確定H2O2的結構，還需要在實驗c后添加一步實驗d，請設計d的實驗方案：____________________________。
【解析】(1)由題中信息可導出結論：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。
?知識點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)強弱：范德華力______氫鍵______化學鍵。
(4)范德華力：范德華力主要影響物質(zhì)的熔、沸點，硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強，物質(zhì)的熔、沸點越高，硬度越大。一般來說，組成和結構相似的物質(zhì)，隨著______________的增加，范德華力逐漸________。
(5)氫鍵。①形成：已經(jīng)與________________的原子形成共價鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個分子中____________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分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點____，對電離和溶解度等產(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，強度：化學鍵>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，溶解性等，對化學性質(zhì)無影響；一般來說含分子間氫鍵的物質(zhì)的沸點大于分子內(nèi)氫鍵物質(zhì)的沸點。
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)無機含氧酸分子的酸性。無機含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，酸性越______，如HClO