2023届高三化学高考备考第一轮复习分子结构与性质课件

这是一份2023届高三化学高考备考第一轮复习分子结构与性质课件，共49页。PPT课件主要包含了+2＝6，-1＝4，直线形，平面三角形，三角锥，三角双锥，正八面体，延伸了解，完成下列各空，+2＝2等内容，欢迎下载使用。
一、价层电子对互斥模型(VSEPR mdel)
------用来预测分子的空间结构
1.理论要点(1)VSEPR模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。 
(2)VSEPR模型的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。 多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对
两个原子间的成键电子不论是单键还是多重键，都看作一个空间取向；一对孤电子对可看作一个空间取向。
2.中心原子价层电子对数的计算
其中：a为中心原子的价电子数(主族元素=原子的最外层电子数,阳离子要减去电荷数,阴离子要加上电荷数);x为与中心原子结合的原子数;b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢原子为1,其他原子=8-该原子的价电子数,如卤族元素为1,氧族元素为2等)。 
用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键：判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
(4-2×2)÷2＝0
(6-2×2)÷2＝1
(6-3×2)÷2＝0
(4-4×1)÷2＝0
练习1、计算中心原子上的孤电子对数
3、根据中心原子的价层电子对数确定价电子对存在的空间取向(VSEPR模型)
价电子对存在的空间取向尽量彼此远离。
不同价层电子对数相应的VSEPR模型
4、利用VSEPR模型和中心原子存在的孤电子对及多重键情况，推测出分子的空间结构。
(4-1×1-1×3)÷2＝0
应用提升 VSEPR模型与分子(或离子)空间结构的关系
(3)根据VSEPR模型判断分子(或离子)的空间结构时,要略去孤电子对。
(2)VSEPR模型和分子的空间结构不一定相同,还要看中心原子是否有孤电子对①当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；②当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
(1)VSEPR模型反映中心原子的价层电子对的空间结构；分子(或离子)的空间结构是指σ键电子对的空间结构,不包括孤电子对。
(2)杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构也不同。 
(1)当原子成键时,原子中能量相近的价电子轨道发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,得到与原轨道数目相等、方向　不同的一组新的杂化轨道。 
-----解释分子的空间结构
2、杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
注意：未杂化的p轨道形成π键
3、中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
计算公式：杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键个数
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对。
练习3、应用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释分子的空间结构
(4-2×1-1×2)÷2＝0
(6-1-3×1)÷2＝1
(6+2-4×2)÷2＝0
练习4、(21年山东高考9) 关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是（ ） A. CH3OH为极性分子 B. N2H4空间结构为平面形 C. N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D. CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
练习5、(21年山东高考16) Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为______，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是______(填标号)。 A. sp B. sp2 C. sp3 D. sp3d
练习6、SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_______。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________（填标号）。
练习7、(2017·扬州质检)下列说法中正确的是（ ）A.PCl3分子是三角锥型，这是因为P原子是以sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C.凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体D.AB3型的分子立体构型必为平面三角形
练习8、在硅酸盐中， 四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化轨道类型为_____，Si与O的原子数之比为______，化学式为_________________。
练习8、(2017·全国高考卷Ⅰ，35节选)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3＋离子。I3＋离子的几何构型为________，中心原子的杂化形式为________。
题后归纳判断分子或离子中中心原子杂化类型的三种方法
(1)根据价层电子对数判断
(2)根据分子的结构(简)式判断
(3)根据等电子原理判断
在结构(简)式中，若C、N、O等原子形成单键时为sp3杂化，形成双键时为sp2杂化，形成三键时为sp杂化。
如CO2是直线形分子，SCN－、N3－与CO2是等电子体，离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。
1、概念： 原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子(即等电子体)具有相似的结构特征，许多性质是相似的，此原理称为等电子原理。如CO和N2。
“结构特征”包括：分子的立体结构，化学键的类型，但键角不一定相等
3、应用：根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的立体构型,并推测其物理性质。(1)N2O与CO2等是等电子体;(2)硅和锗是良好的半导体材料,它们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料;(3)SiCl4、SiO44-、SO42- 的原子数目和价电子总数都相等,它们互为等电子体,都形成正四面体形。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。
练习1、与OCN- 键合方式相同且互为等电子体的分子为　　　　 (任举一例);在与OCN-互为等电子体的微粒中,由一种元素组成的阴离子是　　　　。 
CO2(N2O)、N3-
练习2、(1)第三周期元素形成的含氧酸根离子中有多种与PO43－互为等电子体，试写出两种，并判断中心原子的杂化方式。(2)氯原子可形成多种含氧酸根离子，其中三角锥形的是________，V形的是________，直线形的是________。
练习3、回答下列问题。(1)根据等电子原理，仅由第2周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是____和____；______和______。(2)在短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有_____、____。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_____(填化学式)，阴离子为_____。(4)与N2互为等电子体的阴离子是____________，阳离子是______。
CN－(或C22- )
一、中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响
小结：影响分子中键角大小的因素
上表由前（左）到后（右）的顺序就基本是一个键角逐渐减小的顺序。
例如CH4、BF3、CO2这一分子序列，中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。
由于中心原子的孤对电子的电子云肥大，对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小。且中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小。
二、中心原子孤电子对数目对键角的影响
例如H2O、NH3、CH4分子系列。这3个分子的中心原子采取的都是sp3杂化，但孤电子对数不同。其孤电子对数分别为2、1、0.。在H2O分子中，键角要受2个孤电子对的压缩，键角应该会最小。查得它们的键角分别是104.5°、107.1°、109.5°。
三、中心原子电负性对键角的影响
当同主族中心原子种类不同，但杂化类型相同、且配原子种类相同时，中心原子的电负性大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大。反之，中心原子电负性小的分子，成键电子对要远离中心原子，成键电子对间的斥力要变小，键角要变小。
四、配原子电负性对键角的影响
当同一种原子中心原子种类相同、杂化类型也相同，而配原子种类不同时，由于配原子的电负性不同，会使键角有区别。因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大。反之，当相邻的两个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。
例如NF3与NH3，中心原子都是N原子、且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远，两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。实际上：NH3的键角是107°,NF3的键角是102.5°.
思考：H2O与OF2分子的键角的大小？
H2O的键角（104.5°）与OF2的键角（103°）
例如H2O与H2S的键角，通常认为其中的O与S原子都采取了sp3杂化，都有2个孤电子对。但O原子的电负性大，键角应该H2O比H2S中的键角大。又例如：PH3的键角是96.3°，NH3键角是107°
五、单键与重键对键角的影响不同
在同一个分子中，当价电子对包含孤电子对且成键电子对中也有多重键时,由于它们之间的斥力不同,会对分子的空间结构产生影响。通常,多重键、成键电子对与孤电子对的斥力大小顺序可定性地表示为:
⑵孤电子对—孤电子对≫孤电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对
⑴三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键
练习1、俗称光气的二氯甲醛分子(COCl2)为三角形,但C—Cl键与C==O键之间的夹角为124.1°,C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.8°,解释其原因。
COCl2为平面三角形分子,但由于C=O键与C—Cl键之间电子对的作用强于C—Cl键与C—Cl键之间电子对的作用,所以使C==O键与C—Cl键之间的夹角增大(>120°),使C—Cl键与C—Cl键之间的夹角减小(”“”“