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GVG-615

时间:2020-10-07 15:32  编辑:wendj

第六十八讲分子结构和性质(1)(两课时)

【考试说明】

1、了解共价键的主要类型

σ键和π键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对σ键和π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

1、定义:

2、三种化学键的比较:

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NH4+)和典型非金

属、含氧酸根

非金属金属

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

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。

σ键π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σ键,共价双键中一个是σ键,另一个是π键;

共价叁键中一个σ键,另两个为π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HCl、H2O、CO2、H2SO4H2、N2、Cl2

例题1:下列说法正确的是()

A.π键是由两个P电子“头碰头”重叠形成

B.σ键是镜面对称,而π键是轴对称

C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键

D.H2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键.

3、共价键参数

键能:

键长:

键角:

例题2:三氯化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()

A.PCl3分子中三个共价键的键长,键角都相等

B.PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键

C.PCl3分子中三个共价键键能,键角均相等

D.PCl3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:①,②。

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:、、。

(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,1angmuir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。

(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-互为等电子体的分子有:。

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l8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ⅣA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-l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π键的是

A.H2

B.Cl2

C.N2

D.HCl

2、σ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σ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、H2

B、HCl

C、Cl2

D、N2

3、下列分子中,含有非极性键的化合物的是

A.H2

B.CO2

C.H2O

D.C2H4

4、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ⅠA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H—O—H,分子中键角为180°

D.H—O键键能为463KJ/mol,即18克H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2×463KJ

5.下列说法中,错误的是

A.键长越长,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.CH4

B.NH3

C.H2O

D.CO2

7.与NO3-互为等电子体的是

A.SO3

B.BF3

C.CH4

D.NO2

8、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、溴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、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长短,键能大

B、溴化氢分子中的键长比碘化氢分子中的键长长,键能小

C、溴化氢分子相对分子质量比碘化氢分子相对分子质量小

D、溴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、H2O的沸点比HCl、H2S的沸点高很多

B.正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高

C.的沸点比的沸点低

D.N a2O的熔点比MgO的熔点低

13、下列现象与氢键有关的是:

①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高

②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶

③冰的密度比液态水的密度小

④尿素的熔、沸点比醋酸的高

⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低

⑥水分子高温下也很稳定

A.①②③④⑤⑥

B.①②③④⑤

C.①②③④

D.①②③

14、已知次氯酸分子的结构式为H -O -Cl ,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 、Cl 都形成σ键

C .该分子为直线型分子

D .该分子的路易斯结构式是:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

班级 姓名 学号

14、氮可以形成多种离子,如N 3-,NH 2-,N 3-,NH 4+,N 2H 5+,N 2H 62+等,已知N 2H 5+与N 2H 62+是由

中性分子结合质子形成的,类似于NH 4+,因此有类似于 NH 4+的性质。

(1)写出N 2H 62+在碱性溶液中反应的离子方程式

(2)NH 2-的电子式为 ,N 采用______杂化方式,粒子空间构型为______________。 (3)N 3-有 个电子。写出二种由多个原子组成的含有与N 3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N 3—的构

型 。

15、“笑气”(N 2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N 2O 与CO 2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N 2O 分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N 2O 的电子式可表示为 ,由此可知它 (填“含有”或“不含”)非极性键。 16、1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。O 3能吸收有害紫外线,保

护人类赖以生存的空间。O 3的分子结构如图,呈V 型,两个O----O 键的夹角为116.5o 。三

个原子以一个O 原子为中心,另外两个O 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O 原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学键——三个O 原子均等地享有这个电子。请回答:

(1)臭氧与氧气的关系是 (2)写出下列分子与O 3分子的结构最相似的是( ) A .H 2O B . CO 2 C .SO 2 D . BeCl 2

(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O 3分子有 对孤对电子。

(4)O 3分子是否为极性分子 (填是或否)

(5)O 3具有强氧化性,它能氧化PbS 为PbSO 4而O 2不能,试配平:

PbS + O 3 ==== PbSO 4 + O 2

生成1mol O 2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)(两课时)

【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AB 5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子 。

(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

O

O O

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=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

杂化

类型

VSEPR

模型

分子空间

构型

分子的

极性

CO2

SO2

H2O、OF2、

HCN

NH3

BF3、SO3

H3O+

CH4、CCl4

NH4+

HCHO、COCl2

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,NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化。

B.NH3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.NH3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+、H3O+

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:

(1)中心原子:。

(2)配位体:。

(3)配位原子:。

(4)配位数:。

(5)内界:。

(6)外界:。

(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Cu2+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+。

C. 向反应后的溶液加入乙醇,溶液将会没有发生变化,因为[Cu(NH3)4] 2+不会与乙醇发生反应。

D. 在[[Cu(NH3)4] 2+离子中,Cu2+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)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=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)m RO n,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=1 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(H3PO3)

(1)写出两种酸的结构式:、。

(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H3PO2,它的结构为:。

3、手性分子

(1)手性分子的特点是:。

(2)手性异构体具有不同的性质。

(3)有机分子是手性分子应满足的一般条件是:

。如:。

例题4:在有机物分子中,当一个碳原子连有4个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

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,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;

(3)Q的元素符号是,它属于第周期,它的核外电子排布式为,在形成化合物时它的最高化合价为;

(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键。

【教学反思】

。

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