《高考化學一輪復習 物質(zhì)結構與性質(zhì) 第2講 化學鍵與分子間的作用力課件（選修3）魯科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪復習 物質(zhì)結構與性質(zhì) 第2講 化學鍵與分子間的作用力課件（選修3）魯科版.ppt（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第2講 化學鍵與分子間的作用力,考點突破,基礎梳理,課堂演練,基礎梳理 抓主干 固雙基,知識梳理,一、化學鍵 1.共價鍵 (1)本質(zhì):高概率地出現(xiàn)在兩個原子核之間的電子與兩個原子核之間的電性作用。 (2)特征:具有 性和 性。 (3)分類,,,飽和,方向,,,(4)共價鍵三參數(shù) ①鍵能:在101.3 kPa、298 K條件下,斷開1 mol AB(g)分子中的化學鍵,使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。 ②鍵長:兩個成鍵原子的原子核間的距離。鍵長 ,共價鍵越穩(wěn)定。,越短,,,,,2.離子鍵 (1)本質(zhì):陰、陽離子之間的靜電作用。這種靜電作用是指吸引和排斥達到平衡的一種狀態(tài),吸引是指正、負電荷間的吸引,而排斥是指陰、陽離子的原子核與原子核、電子與電子間的排斥作用。 (2)影響離子鍵強弱的因素:主要是離子所帶的電荷數(shù)和離子半徑。一般來說,離子所帶的電荷數(shù)越多,半徑越小,離子鍵越強。如點:MgONaFNaCl。,3.金屬鍵 (1)金屬鍵及其實質(zhì) 金屬陽離子和“自由電子”之間存在的強相互作用叫金屬鍵,金屬鍵本質(zhì)也是一種電性作用。 (2)影響金屬鍵的強弱因素 一般來說,金屬元素的原子(或離子)半徑越小,單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多,金屬鍵越強,晶體的熔、沸點越高,硬度越大。 (3)金屬鍵與金屬性質(zhì) ①金屬光澤:由于固態(tài)金屬中有“自由電子”,所以當可見光照射到金屬表面上時,“自由電子”能夠吸收所有頻率的光并很快放出,使得金屬不透明并具有金屬光澤。 ②金屬導電性、導熱性:當把金屬導線分別接到電源的正、負極時,有了電勢差,“自由電子”就能沿著導線由負極向正極流動而形成電流,使金屬表現(xiàn)出導電性。同樣,當金屬中有溫度差時,不停運動著的“自由電子”通過它們與金屬陽離子間的碰撞,把能量由高溫處傳向低溫處,使金屬表現(xiàn)出導熱性。,【斷一斷】 (1)空氣中N2的化學性質(zhì)比O2的穩(wěn)定是由于N2分子中化學鍵的鍵能大于O2分子中化學鍵的鍵能。( ) (2)陰陽離子間的相互吸引作用即為離子鍵。( ) (3)有金屬陽離子參與形成的化學鍵一定屬于離子鍵。( ) (4)由兩種元素組成的化合物中可既含有極性鍵,又含有非極性鍵。( ) (5)CO2分子中有兩個σ鍵和兩個π鍵。( ) (6)σ鍵和π鍵都可單獨存在。( ),答案: (1)√ (2) (3) (4)√ (5)√ (6),二、分子間作用力,,,,2.氫鍵及其應用 氫鍵不是化學鍵,它是一種較強的分子間作用力,其大小介于范德華力和化學鍵之間。,【想一想】 水分子在較高溫度下也很穩(wěn)定,是否與氫鍵有關?,答案:物質(zhì)的穩(wěn)定性屬于化學性質(zhì),與化學鍵有關,而氫鍵一般影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。,三、分子的空間構型與分子性質(zhì) 1.雜化軌道理論 (1)基本概念,(2)雜化軌道空間構型,,,,(3)用雜化軌道理論推測分子的空間構型 當雜化軌道全部成鍵時,雜化軌道空間構型即為分子的空間構型,反之要根據(jù)具體情況判斷,如H2O,NH3、CH4,中心原子都采取sp3雜化,但分子空間構型分別為V形、三角錐形、正四面體形。,V形,三角 錐形,正四面,體形,3.分子的性質(zhì) (1)分子的極性 ①極性分子和非極性分子,②分子的極性與鍵的極性的關系,,,(2)手性 分子和它在鏡中的像,就如同人的左手和右手,相似而不完全相同,即它們不能重疊,稱它們的表現(xiàn)為手性,具有手性的分子叫做手性分子。 (3)相似相溶原理 非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑,極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑;若存在氫鍵,則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大,溶解性 。,越好,【練一練】 下列敘述中正確的是( ) A.CH4是由極性鍵構成的非極性分子 B.極性分子CO2中既存在σ鍵又存在π鍵 C.NH3分子中,N—H鍵是極性鍵而H—H鍵是非極性鍵 D.HCl氣體難溶于水中,A,自主整理,1.三種化學鍵 共價鍵:原子間通過共用電子對形成。 離子鍵:陰陽離子通過靜電作用形成。 金屬鍵:金屬陽離子與自由電子間形成。 2.兩種分子間作用力 范德華力:存在于所有分子之間。 氫鍵:可表示為X—H…Y(X、Y為N、O、F) 3.三種雜化軌道空間構型 sp1——直線型 sp2——平面三角形 sp3——四面體形 4.五種分子空間構型 直線形——CO2 三角錐形——NH3 V形——H2O 平面三角形——BF3 正四面體形——CH4,考點突破 解疑難 提知能,σ、π鍵及分子空間構型的判斷,考點一,考點剖析,1.σ鍵、π鍵的判斷 (1)由軌道重疊方式判斷 “頭碰頭”重疊為σ鍵,“肩并肩”重疊為π鍵。 (2)由共用電子對數(shù)判斷 單鍵為σ鍵;雙鍵或叁鍵,其中一個為σ鍵,其余為π鍵。 (3)由成鍵軌道類型判斷 s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。 2.價電子對互斥理論與分子構型 (1)價電子對互斥理論認為,分子有多種立體結構,是由于分子中的σ鍵電子對和孤電子對相互排斥的結果,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,可用來預測分子和離子的空間構型。,3.雜化軌道與分子構型 (1)雜化軌道類型的判斷 雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子對,所以有公式: 雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)+中心原子的σ鍵個數(shù)=中心原子的價層電子對數(shù),即:,(2)雜化軌道與分子構型,【特別提示】 (1)兩原子間只能形成一個σ鍵,可以形成多個 π鍵。 (2)價電子對的空間構型、雜化軌道的空間構型與分子的空間構型有所區(qū)別:分子中無孤電子對時一致;分子中有孤電子對時不同。,典型例題,(2)在銅錳氧化物的催化下,CO被氧化為CO2,HCHO被氧化為CO2和H2O。 ①根據(jù)等電子體原理,CO分子的結構式為 。 ②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為 。 ③1 mol CO2中含有的σ鍵數(shù)目為 。 (3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考慮空間構型,[Cu(OH)4]2-的結構可用示意圖表示為 。,【方法指導】 雜化類型及分子空間構型的判斷方法 見附表,,(2013年新課標全國理綜Ⅰ節(jié)選)硅是重要的半導體材料,構成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎?；卮鹣铝袉栴}: (1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為 ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 、電子數(shù)為 。 (2)單質(zhì)硅存在與金剛石結構類似的晶體,其中原子與原子之間以 ， 相結合,其晶胞中共有8個原子,其中在面心位置貢獻 個原子。 (3)碳和硅的有關化學鍵鍵能如表所示,簡要分析和解釋下列有關事實:,變式訓練,(4)在硅酸鹽中,Si四面體[如圖(a)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結構型式。圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根,其中Si原子的雜化形式為 ,Si與O的原子數(shù)之比為 ,化學式為 。,,,答案:(1)M 9 4 (2)共價鍵 3 (3)①C—C鍵和C—H鍵較強,所以形成的烷烴較穩(wěn)定,而硅烷中Si—Si鍵和Si—H 鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成 ②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定,而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不能穩(wěn)定存在,而傾向于形成更穩(wěn)定的Si—O鍵,,,(2013年浙江自選模塊節(jié)選)請回答下列問題:,典例引領,微粒間相互作用的比較,考點二,則該元素是 (填寫元素符號)。,(1)N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下:,(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是 。Ge的最高價氯化物分子式是 。該元素可能的性質(zhì)或應用有 。 A.是一種活潑的金屬元素 B.其電負性大于硫 C.其單質(zhì)可作為半導體材料 D.其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點,答案:(1)Al (2)1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeCl4 CD (3)BD,歸納總結,2.范德華力、氫鍵與共價鍵的比較 見附表,1.三種化學鍵的比較 見附表,,,【特別提示】 (1)形成配位鍵的條件是一個原子(或離子)有孤對電子,另一個原子(或離子)有空軌道。過渡金屬原子或離子常常含有空軌道,它們易與含有孤對電子的分子或離子通過配位鍵形成穩(wěn)定的物質(zhì),該類物質(zhì)稱為配位化合物。 (2)配位鍵的形成過程與共價鍵不同,不過一旦形成后,與共價鍵無區(qū)別。 (3)金屬鍵是金屬陽離子和金屬晶體中自由電子間的作用,金屬鍵沒有方向性和飽和性,金屬原子緊密堆積在一起。金屬鍵的強弱與金屬陽離子的半徑大小和金屬原子的價電子的多少有關。 (4)存在氫鍵的分子間也存在范德華力,氫鍵的強度,要強于范德華力。,跟蹤訓練,(2014福州二模)Ⅰ.已知A、B、C、D四種分子所含原子的數(shù)目依次為1、3、6、6,且都含有18個電子,B、C都是由兩種元素的原子組成,且分子中兩種原子的個數(shù)比均為1∶2,D是一種有毒的有機物。 (1)組成A分子的原子的元素符號是 。 (2)從B分子的立體結構判斷,該分子屬于 分子(填“極性”或“非極性”)。 (3)C分子中包含 個σ鍵。 (4)D的熔、沸點比CH4的熔、沸點高,其主要原因是(須指明D是何物 質(zhì)): 。 Ⅱ.CO的結構可表示為C≡O,N2的結構可表示為N≡N。,(6)基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為 , 基態(tài)Cu原子的價電子排布式為 。 (7)Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5 ℃,沸點為103 ℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于 (填晶體類型)。,Ⅲ.Fe、Co、Ni、Cu等金屬能形成配合物與這些金屬原子的電子層結構有關。,答案:(1)Ar (2)極性 (3)5 (4)D是CH3OH,分子之間能形成氫鍵 (5)CO中第一個π鍵的鍵能是273 kJ/mol,N2中第一個π鍵的鍵能是523.3 kJ/mol,所以CO的第一個鍵比N2更容易斷開,CO比N2活潑 (6)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 3d104s1 (7)分子晶體,課堂演練 試身手 強素能,基礎題組,1.(2014湖北武漢部分學校高三調(diào)研)下列有關粒子間的作用力,說法正確的是( ) A.HCl溶于水時H—Cl鍵會斷裂 B.H2O2分子中只有極性鍵 C.NH3是以非極性鍵結合的分子 D.MgCl2中既有離子鍵,又有共價鍵,A,2.(2014安徽淮南高三模擬)淮南市煤炭年產(chǎn)量已達到1億噸以上,是我國13個億噸煤炭生產(chǎn)基地之一,二甲基甲酰胺(C3H7NO)是以煤炭為原料的重要化工產(chǎn)品之一,其結構如圖所示,下列關于二甲基甲酰胺的說法不正確的是( ),D,,,A.元素電負性大小為:ONC B.二甲基甲酰胺分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵 C.二甲基甲酰胺具有還原性,在化學反應中常做還原劑 D.在空氣中完全燃燒73 g二甲基甲酰胺可以得到標準狀況下67.2 L CO2,3.(2014四川成都高三測試節(jié)選)A、B、C、D、E為前四周期元素,原子序數(shù)依次增大?；鶓B(tài)A原子的核外電子占據(jù)4個原子軌道;B與C同主族,大氣平流層中單質(zhì)B3濃度減少會增加皮膚癌的發(fā)病率;D是前四周期元素中第一電離能最小的元素;E的合金是當今用量最大的合金。 (1)E2+的核外電子排布式為 。,(4)[E(H2O)6]3+內(nèi)E3+與H2O間的作用力為 。,(3)根據(jù)等電子原理,AB分子的電子式為 ,其中σ鍵與π鍵之比為 。,(5)在一定條件下,NH3與CO2能合成化肥尿素[CO(NH2)2],尿素中 C原子和N原子軌道的雜化類型分別為 ;1 mol尿素分子中,σ鍵的數(shù)為 。,(4)寫出與CO互為等電子體的離子 (任寫一個) 。,(3)配合物Cu(NH3)3(CO)Ac中心原子的配位數(shù)為 。,(2)寫出基態(tài)Cu+的核外電子排布式 。,答案: (1)NOC (2)[Ar]3d10 (3)4 (4)CN-(5)sp2雜化、sp3雜化 7NA(或4.2141024),高考題組,B,2.(2015年福建理綜)科學家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。 (1)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為 。 (2)下列關于CH4和CO2的說法正確的是 (填序號)。 a.固態(tài)CO2屬于分子晶體 b.CH4分子中含有極性共價鍵,是極性分子 c.因為碳氫鍵鍵能小于碳氧鍵,所以CH4熔點低于CO2 d.CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp,(3)在Ni基催化劑作用下,CH4和CO2反應可獲得化工原料CO和H2。 ①基態(tài)Ni原子的電子排布式為 , 該元素位于元素周期表中的第 族。 ②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有 mol σ鍵。,(4)一定條件下,CH4、CO2都能與H2O形成籠狀結構(如圖所示)的水合物晶體,其相關參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物晶體俗稱“可燃冰”。,,,,①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是 。 ②為開采深海海底的“可燃冰”,有科學家提出用CO2置換CH4的設想。已知上圖中籠狀結構的空腔直徑為0.586 nm,根據(jù)上述圖表,從物質(zhì)結構及性質(zhì)的角度分析,該設想的依據(jù)是 。,,答案: (1)H、C、O (2)a、d(3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 Ⅷ ②8(4)①氫鍵、范德華力 ②CO2的分子直徑小于籠狀結構空腔直徑,且與H2O的結合能大于CH4,3.(2012年山東理綜節(jié)選)金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應用廣泛。 (1)Ni是元素周期表中第28號元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性最小的元素是 。 (2)過渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n= 。CO與N2結構相似,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之 比為 。,,答案:(1)C(碳) (2)4 1∶2 (3)sp3 小于,