2024届高三化学高考备考一轮复习：微粒间相互作用与物质性质课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习：微粒间相互作用与物质性质课件，共60页。PPT课件主要包含了头碰头，肩并肩，发生偏移，不发生偏移，金属离子或原子，FeSCN3，3实例分析填表，直线形，平面三角形，四面体形等内容，欢迎下载使用。

1.了解粒子间作用(共价键、配位键、分子间作用力等)的类型、特征与实质。了解共价键的极性与类型(σ键、π键)。　2.能结合分子结构特点判断分子的极性、手性，并据此解释分子的一些典型性质。　3.了解杂化轨道理论及杂化轨道类型，能结合杂化轨道理论、价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构，能利用键参数(键能、键长、键角)解释简单分子的某些性质。　4.了解配合物、超分子的组成、结构、形成与应用。
1．共价键的特征与分类(1)特征：具有方向性和______性。如O与H形成___个O—H 共价键且共价键夹角为105°。
(2)共价键的常见分类
2.共价键的键参数(1)定义①键能：气态分子中1 ml 化学键解离成气态原子所吸收的能量。②键长：两个成键原子的原子核间的距离(简称核间距)。③键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
(2)键参数对分子性质的影响键能越___，键长越___，分子越稳定。(3)利用键能(E)计算ΔH的公式ΔH＝________________________。
E(反应物)—E(生成物)
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)不存在H3、H2Cl和H3O分子说明共价键具有饱和性。(　　)(2)所有σ键均具有方向性。(　　)(3)从原子轨道重叠的角度来看，CO2分子中σ键与π键的个数比为1∶1。(　　)(4)NH3与[Cu(NH3)4]2＋中的键角∠HNH相同。(　　)(5)H2O分子不是直线形而是V形说明共价键有方向性。(　　)[答案]　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√
[答案]　22NA　4NA
　共价键的分类及σ键、π键的计算1.维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式如图所示(NA表示阿伏加德罗常数的值)，以下关于维生素B1的说法正确的是(　　)
A．只含σ键和π键B．既有共价键又有离子键C．只有极性键没有非极性键D．1 ml 维生素B1分子中含有5NA个π键，28NA个σ键
2．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于________(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于________键。(2)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则1个C60分子中π键的数目为________。　
[答案]　(1)σ　极性　(2)1∶1　(3)30　(4)D　(5)16NA　(6)8NA　2NA
3．Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是_______________________________________________________________________________________________。[答案]　Ge的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
σ键、π键深化理解(1)成键原子半径越大，π键越难形成，如Si、O难形成双键。(2)σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键稳定，但N2中π键较稳定。(3)配位键也属于σ键。
　 共价键的三个参数键角比较的三种思维模板(1)杂化类型不同，键角：sp>sp2>sp3。
4．下列说法正确的是(　　)A．键角：BF3>CH4>H2O>NH3B．分子或离子中键角：H2O5．已知几种共价键的键能如下：下列说法错误的是(　　)A．键能：N≡N＞N===N＞N—NB．H(g)＋Cl(g)===HCl(g)　ΔH＝－431.8 kJ·ml－1　C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH3的沸点高于HClD．2NH3(g)＋3Cl2(g)===N2(g)＋6HCl(g)　ΔH＝－463.9 kJ·ml－1
6．比较下列分子中键角大小(用“>”或“<”表示)(1)CO2________BCl3________CCl4(2)H2S________PH3________SiH4(3)NH3________PH3________AsH3(4)PCl3________PBr3________PI3[答案]　(1)>　>　(2)<　<　(3)>　>　(4)<　<
1．配位键和配合物(1)配位键①孤电子对：分子或离子中没有与其他原子共用的电子对。②配位键：当共价键中共用的电子对是由其中一个原子或离子独自供给，另一原子或离子提供空轨道时，就形成配位键。即“电子对给予-接受”键。③配位键的表示方法：如A→B：A表示______孤电子对的原子或离子，B表示接受电子对的原子或离子。
(2)配位化合物①概念：由___________________________与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。②配合物的组成如[Cu(NH3)4]SO4
a．配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b．中心原子或离子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。当配体中有两种提供孤电子对的原子时，电负性小的为配位原子。如CO中的C，CN－中的C等。
[Cu(NH3)4]2＋
[Ag(NH3)2]＋
3．超分子(1)定义：由两种或两种以上的分子通过非共价键(氢键、静电作用等)结合而成的分子聚集体。这里的分子也包含离子。(2)特点：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
(3)应用示例一：分离C60和C70示例二：冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。(4)特征：超分子的两特征分别为分子识别和自组装。
1．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法中正确的是(　　)A．配体是Cl－和H2O，配位数是9B．1 ml [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O含有σ键的数目为12NAC．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
2.(1)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1 ml该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ml，该螯合物中N的杂化方式为________，配位原子是________，有________种配体。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________________________，其中Fe的配位数为________。(3)乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是______________________________________________________。其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
3．配位化学创始人维尔纳发现，取CCl3·6NH3(黄色)、CCl3·5NH3(紫红色)、CCl3·4NH3(绿色)和CCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 ml，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀，沉淀的量分别为3 ml、2 ml、1 ml和1 ml。上述配合物中，中心离子的配位数均为6。请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CCl3·6NH3________________，CCl3·5NH3________________，CCl3·4NH3(绿色和紫色)：________________。
[答案]　[C(NH3)6]Cl3　[C(NH3)5Cl]Cl2　[C(NH3)4Cl2]Cl
[答案]　①[Cu(CN)4]2－　Cu2＋　CN－　4　C②[PtCl6]2－　Pt4＋　Cl－　6　Cl③[Cd(NH3)4]2＋　Cd2＋　NH3　4　N④[Fe(SCN)6]3－　Fe3＋　SCN－　6　S
1．价层电子对互斥模型(VSEPR模型)及应用(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力______，体系的能量越低。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角______。如H2O的键角______CH4的键角。
　 当有孤电子对时，电子对空间结构与粒子空间结构不同，若有孤电子对，判断粒子空间结构时可省略孤电子对的空间。如NH3的电子对空间结构为四面体形，而分子空间结构为三角锥形。
2.杂化轨道理论(1)当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
有机物中C、N、O的杂化类型一般判断①含C有机物：2个σ键—sp,3个σ键—sp2，4个σ键—sp3。②含N化合物：2个σ键—sp2,3个σ键—sp3。③含O(S)化合物：2个σ键—sp3。
[答案]　(1)2　直线形　sp　(2)3　平面三角形　sp2　(3)4　三角锥形　sp3　(4)4　三角锥形　sp3　(5)4　正四面体形　sp3
[答案]　sp、sp2、sp3　sp3　sp3
1．(2022·茂名模拟)氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的空间结构为平面三角形，则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(　　)A．直线形　sp杂化　B．V形　sp2杂化C．三角锥形　sp3杂化 D．平面三角形　sp2杂化
2．(1)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式。
(2)SOCl2的空间结构为________，中心原子杂化类型为________。
3．(1)CuSO4稀溶液中存在[Cu(H2O)6]2＋，[Cu(H2O)6]2＋的空间结构为________；下列对[Cu(H2O)6]2＋中Cu2＋杂化方式推断合理的是________(填标号)。A．sp3 B．sp3dC．sp3d2 D．dsp2(2)Cu2＋可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2，其中en代表H2N—CH2—CH2—NH2。该化合物分子中，VSEPR模型为四面体的非金属原子共有________个。[答案]　(1)八面体形　C　(2)11
4．SiCl4可发生水解反应，机理如下：(1)机理中涉及的物质中Si的杂化类型有________。
(2)机理中中间体Si原子的价层电子对空间结构为________(填字母)。a．正四面体b．三角双锥c．正八面体[答案]　(1)sp3、sp3d　(2)b
中心原子杂化类型5种判断方法(1)根据杂化轨道的空间结构①直线形—sp，②平面三角形—sp2，③四面体形—sp3，④三角双锥—sp3d，⑤正八面体—sp3d2，⑥平面四边形—sp2d。(2)根据杂化轨道间的夹角①109°28′—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。
1．分子间作用力(1)概念：物质分子之间______存在的相互作用力，称为分子间作用力。(2)分类：分子间作用力最常见的是____________和______。(3)强弱：范德华力___氢键___化学键。(4)范德华力：范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，_______________相似的物质，随着__________________的增加，范德华力逐渐______；分子的极性越大，范德华力也越大。
(5)氢键①形成：已经与_______________的原子形成共价键的_________与另一个_______________的原子之间形成的作用力，称为氢键。②表示方法：X—H…Y—。a．X、Y为电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。b．X、Y可以相同，也可以不同。③特征：具有一定的饱和性和方向性。如在冰中每个H2O分子周围四面体的4个方向形成4个氢键。
④分类：氢键包括__________氢键和分子间氢键两种。其中分子间氢键主要表现为使物质的熔、沸点______，对电离和溶解度等产生影响。
2．分子的性质(1)分子的极性
(2)分子的溶解性①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于______________，极性溶质一般能溶于____________。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好，如NH3极易溶于水。②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。③分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2。
(3)分子的手性①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为______，却在三维空间里____________的现象。②手性分子：有_______________的分子叫做手性分子。③手性碳原子：在有机物分子中，连有______不同基团的碳原子。
(4)分子的酸性——利用键极性判断酸性①R—COOH的酸性强弱a．R—极性越大，吸引电子能力越强，—COOH中—OH极性越大，越易电离，酸性越强。如F3C—COOH>Cl3C—COOH> Cl2CHCOOH>ClCH2COOH>CH3COOH。b．烃基(R—)为推电子基团，烃基越长推电子效应越大，—COOH中—OH极性越小，酸性越弱。如HCOOH>CH3COOH> CH3CH2COOH。
②无机含氧酸[(HO)mROn]的酸性强弱(HO)mROn中n越大，R的化合价越高，吸引电子能力越强，—OH极性越大，酸性越强，如HClO判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)任何分子间均存在范德华力，任何含氢原子的分子间均存在氢键。(　　)(2)氢键是特殊的分子间作用力，不是化学键。(　　)(3)O3分子属于极性分子，分子中的共价键是极性键，中心氧原子是呈正电性的。(　　)(4)非极性分子不含极性键，极性分子含极性键。(　　)
(5)F3CCOOH的酸性比Cl3CCOOH的强是因为F3C—极性比Cl3C—的极性大。(　　)(6)由于水分子间存在氢键，故水分子很稳定。(　　)[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×
　分子间作用力及对物质性质的影响1．(2022·厦门模拟)下列说法错误的是(　　)A．甘油和水可以任意比例互溶原因之一为甘油与水形成分子间氢键B．H2O的沸点高于HF，是因为前者的氢键作用较大C．氢氟酸水溶液中氢键的类型有 F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
(3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是______________________________________________________________________。
　分子的极性、手性与酸性3.(1)已知H2O2分子的结构如图所示，H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。
试回答：①H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。②H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_________________________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)①极性　非极性　极性　②H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”的规律，H2O2难溶于CS2(2)<　HIO4分子中非羟基氧较多　(3)2
4．已知：三氟乙酸(CF3COOH)的酸性强于三氯乙酸(CCl3COOH)的酸性。下列对于该事实的解释不正确的是 (　　)A．CF3COOH的相对分子质量小于CCl3COOH的B．氟的电负性强于氯的电负性C．CF3COOH分子中的羟基更易电离D．F—C的极性强于Cl—C的极性
5．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)A．CO2、H2S　　　　　B．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2 D．CCl4、CHCl3
分子极性的判断方法(1)ABn型分子的空间结构与极性
(2)只含非极性键的分子一定是非极性分子，如H2、P4等，但O3中含极性键为极性分子。(3)含极性键的双原子分子一定是极性分子，如HCl、CO等。
1．大π键的含义在一个平面形的多原子分子中，如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道，那么这些轨道可以相互重叠，形成多中心π键。这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离域π键”，简称“大π键”。
2．大π键的形成条件(1)所有参与形成离域π键的原子都必须在同一平面内，即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化。(2)所有参与形成离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行或接近平行的p轨道。(3)根据泡利不相容原理，参与形成离域π键的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
2．(1)实验测得BF3分子中B—F的键长远小于二者原子半径之和，所以BF3分子中存在大π键，可表示为________。
①4-甲基咪唑的大π键可表示为________。②4-甲基咪唑中，________(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu＋形成配位键。③配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu＋之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu＋配位，所得配合物的稳定性比含N配体低，可能的原因是____________________________________________________________________________。