还剩52页未读，
继续阅读
2024届高中化学一轮复习课件：化学键 分子结构与性质
展开
这是一份2024届高中化学一轮复习课件：化学键 分子结构与性质，共3页。PPT课件主要包含了共价键，极性键，阳离子，非金属，不同种，饱和性，方向性，头碰头，肩并肩，不发生等内容，欢迎下载使用。
1. 化学键(1)化学键的定义及分类
(2)离子键、共价键的比较
2. 共价键(1)特征具有 和 。 (2)分类
(3)键参数①概念②键参数对分子性质的影响a.键能越 ,键长越 ,分子越稳定。 b.
3.电子式 (1)电子式概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。(2)电子式的书写
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“→”连接,相同的原子或离子不合并,用弯箭头表示出电子的转移情况。如NaCl: 。②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“ ”连接,不必标出电子的转移。如HCl: 。
2.现有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN。(1)只含有极性键的分子是 (填序号,下同),只含有非极性键的分子是 ,既含有极性键,又含有非极性键的分子是 。 (2)只有σ键的是 ;既有σ键,又有π键的是 ;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 。
1.下列每组物质中含有的化学键类型相同的一组化合物是 ( ) A.NaCl、HCl、NaOHB.Na2S、H2O2、H2OC.Cl2、H2SO4、SO2D.HBr、CO2、SiO2
题组一 化学键与物质类别的判断
[解析]三种物质分别含有离子键、共价键、离子键和共价键,A错误;三种物质分别含有离子键、共价键、共价键,B错误;三种物质均只含有共价键,但Cl2是单质,C错误;三种物质均只含有共价键,D正确。
2.有下列十种物质:①CaF2,②KOH,③Na2O2,④NH4NO3,⑤N2H4,⑥AlCl3,⑦CO2,⑧O2,⑨H2O,⑩Na2CO3。(1)只含离子键的物质有 (填写序号,下同),只含共价键的物质有 。 (2)属于离子化合物的有 ,属于共价化合物的有 。 (3)含极性键的离子化合物有 ,含非极性键的化合物有 。
[方法技巧] 离子化合物和共价化合物的判断方法
题组二 化学键与物质变化
1.下列过程中,共价键被破坏的是 ( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水 ④HCl气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥NH4Cl受热 ⑦氢氧化钠熔化 ⑧(NH4)2SO4溶于水(不考虑水解)A.①④⑥⑦B.④⑥⑧C.①②④⑤D.④⑥
[解析] ①与②均无共价键被破坏;③不发生电离,破坏的为分子间作用力;④发生电离,H—Cl共价键被破坏;⑤破坏的为分子间作用力;⑥发生化学变化,生成NH3和HCl,N—H共价键被破坏;⑦离子键被破坏;⑧发生电离,离子键被破坏。
2.在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化; ③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水; ⑥Na2O2溶于水。未发生化学键破坏的是 ,仅发生离子键破坏的是 ,仅发生共价键破坏的是 ,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是 。
[解析] ①I2升华属于物理变化,化学键未被破坏;②烧碱熔化电离出阴、阳离子,离子键被破坏;③NaCl溶于水电离出阴、阳离子,离子键被破坏;④HCl溶于水电离出阴、阳离子,共价键被破坏;⑤O2溶于水属于物理变化,化学键未被破坏;⑥Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气,离子键和共价键均被破坏;据此分析作答。根据以上分析可知,未发生化学键破坏的是①⑤;仅发生离子键破坏的是②③;仅发生共价键破坏的是④;既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑥。
[归纳总结] 物质变化中化学键的变化关系
[易错警示] 电子式书写常见的6大误区
1. 分子结构的测定(1)红外光谱当一束红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率 的红外线,再记录到图谱上呈现 。通过和已有谱图库比对,或通过 计算,可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。
(2)相对分子质量的测定——质谱法①基本原理:在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量,它们在高压电场加速后,通过狭缝进入磁场得以分离,在记录仪上呈现一系列峰,对这些峰进行系统分析,便可得知样品分子的相对分子质量。②质荷比(粒子的 与其 的比值) 即为该物质的相对分子质量。
2.应用价层电子对互斥模型推测分子空间结构(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。②孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。其中a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1,其他原子等于“8-该原子的价电子数”),x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对数和分子空间结构的关系
[微点拨] 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时,二者的空间结构一致;(2)当中心原子有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
3. 杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时,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。(2)杂化轨道与分子空间结构的关系
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数 ( )(2)孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越大 ( )(3)原子内部能量相近的原子轨道发生杂化,且杂化前后轨道的数目不变 ( )(4)分子的中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构 ( )(5)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化( )(6)只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化( )
2.应用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写表格中对应内容:
1. 根据价层电子对互斥模型,判断下列分子或离子的空间结构正确的是 ( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④
题组一 用价层电子对互斥模型预测空间结构
2.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
[解析] SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,A错误;BF3键角为120°,BF3分子是平面三角形结构,而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,含有1个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,B错误;CH2O、BF3、SO3中心原子的价层电子对数均为3,无孤电子对,都是平面三角形的分子,C正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形结构,D错误。
题组二 中心原子杂化类型的判断
1.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式错误的是 ( )
2.根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论回答下列问题:(1)OF2分子的中心原子上的σ键电子对数为 , 孤电子对数为 ,价层电子对数为 ,中心原子的杂化方式为 ,VSEPR模型为 ,分子的空间结构为 。
[解析]根据价层电子对数的计算公式可以计算出价层电子对数和孤电子对数,分析其VSEPR模型和分子或离子的空间结构。(1)O原子最外层有6个电子,F原子最外层有7个电子;OF2分子中O和F之间形成单键,中心原子为O原子,其与2个F原子形成σ键,故σ键电子对数为2,孤电子对数为(6-2×1)÷2=2,价层电子对数为σ键电子对数与孤电子对数之和,即2+2=4,中心原子的杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构为V形。
[方法技巧] 判断中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据中心原子价层电子对数判断(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
(3)根据分子或离子的空间结构判断
1. 范德华力与物质的性质
2.氢键与物质的性质(1)表示及特征
(2)强弱及对物质性质的影响
3. 分子的性质(1)分子的极性①非极性分子、极性分子
②键的极性对化学性质的影响羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,相同条件下pKa越小,酸性 。羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。 a.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性 氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性 ,更易电离出氢离子。 b.烃基(符号R—)是推电子基团,烃基越长推电子效应 ,使羧基中的羟基的极性 ,羧酸的酸性 ,则甲酸的酸性强于乙酸的酸性,乙酸的酸性大于丙酸的酸性。
(2)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 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,氢键作用力越大,则溶质的溶解性 。 ②随着溶质分子中憎水基个数的增大,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。
原子或基团
(2)乙醇分子和水分子间可以形成氢键( )(3)卤素单质、卤素氢化物的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键( )
[解析]氢键不是化学键。
[解析] HF分子间存在氢键,其沸点高于HCl。
[解析]可燃冰中水分子间存在氢键,但CH4与H2O之间不存在氢键。
(4)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高 ( )(5)可燃冰(CH4·nH2O,6≤n≤8)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( )
[解析] H2O比H2S稳定是因为O—H键能大于S—H键能,而与氢键无关。
(6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( )
2.肼(H2N—NH2)和偏二甲肼[H2N—N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知,肼是一种良好的极性溶剂,沿肼分子球棍模型的N—N方向观察,看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是 ( )A.肼分子中的氮原子采用sp3杂化B.肼分子中既有极性键又有非极性键C.肼分子是非极性分子D.肼与偏二甲肼互称同系物
[解析] 肼分子中每个N原子含有3个σ键和1个孤电子对,其价层电子对数是4,则N原子采用sp3杂化,A正确;肼分子中N原子之间存在非极性键,N原子和H原子之间存在极性键,B正确;肼分子结构不对称,则正负电中心不重合,是极性分子,C错误;肼和偏二甲肼结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,属于同系物,D正确。
1. 下列说法不正确的是 ( )A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.甲烷可与水形成氢键,该化学键的强度较大
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
[解析] HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,相对分子质量越大分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A正确;H2O分子间可形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B正确;I2是非极性分子,易溶于非极性溶剂CCl4,C正确;甲烷中碳原子的电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D错误。
2.中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据 。下列有关氢键说法中不正确的是( )A.由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2SB.由于氢键的存在,乙醇比甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水C.由于氢键的存在,沸点:HF>HI>HBr>HClD.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
[解析]由于电负性:F>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2S,与氢键无关,A错误;乙醇与水能形成氢键,增大了乙醇在水中的溶解度,故乙醇比甲醚更易溶于水,B正确;HF能形成分子间氢键,其沸点在第ⅦA族元素形成的气态氢化物中最高,HI、HBr、HCl只存在范德华力,且相对分子质量逐渐减小,范德华力逐渐减弱,其沸点逐渐降低,故沸点:HF>HI>HBr>HCl,C正确;由于氢键的存在,水结成冰后体积膨胀,密度变小,冰能浮在水面上,D正确。
[归纳总结] 粒子间作用力对物质性质的影响
题组二 分子极性与共价键极性的关系
1.已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),如图所示。则下列判断错误的是 ( )A.E能使紫色石蕊溶液变蓝B.G和M都含σ键和π键C.L是极性分子 D.G和M都是非极性分子
[解析]由于组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10,结合四种分子中原子的成键情况推知,E是NH3,G是F2,L是HF,M是N2。NH3溶于紫色石蕊溶液而使其呈碱性,溶液变蓝色,A正确;F2只含σ键,N2含有σ键和π键,B错误;HF是双原子分子,含有极性键,则HF是极性分子,C正确;F2和N2都是双原子分子,都只含非极性键,则二者都是非极性分子,D正确。
2.根据题给信息,回答相关问题。(1)H2S分子的空间结构是 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。(2)SiCl4分子的空间结构为 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)氨是 (填“极性”或“非极性”)分子,中心原子的轨道杂化类型为 。
[解析] (1)H2S分子中S原子采取sp3杂化,分子的空间结构是V形;H2S分子中只含H—S,正、负电中心不重合,则H2S是极性分子。(2)SiCl4分子中Si原子采取sp3杂化,分子的空间结构为正四面体形;SiCl4分子中只含Si—Cl,分子结构对称,则是非极性分子。(3)NH3分子中N原子形成3个σ键且含有1个孤电子对,则N原子采取sp3杂化,分子的空间结构是三角锥形;NH3分子中只含N—H,正、负电中心不重合,则NH3分子是极性分子。
[归纳总结] 共价键的极性与分子极性的关系
1. [2022·江苏连云港期末] 下列化合物中含3个手性碳原子的是 ( )A. B. C. D.
[解析]手性碳原子是指有机物分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子,图中标“*”的碳原子均为手性碳原子: 、 、 , 中不含手性碳原子,故选C。
2.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图所示:下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是 ( )A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,其分子的性质也相同
1. 化学键(1)化学键的定义及分类
(2)离子键、共价键的比较
2. 共价键(1)特征具有 和 。 (2)分类
(3)键参数①概念②键参数对分子性质的影响a.键能越 ,键长越 ,分子越稳定。 b.
3.电子式 (1)电子式概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。(2)电子式的书写
(3)用电子式表示化合物的形成过程①离子化合物:左边是原子的电子式,右边是离子化合物的电子式,中间用“→”连接,相同的原子或离子不合并,用弯箭头表示出电子的转移情况。如NaCl: 。②共价化合物:左边是原子的电子式,右边是共价化合物的电子式,中间用“ ”连接,不必标出电子的转移。如HCl: 。
2.现有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥C2H6,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN。(1)只含有极性键的分子是 (填序号,下同),只含有非极性键的分子是 ,既含有极性键,又含有非极性键的分子是 。 (2)只有σ键的是 ;既有σ键,又有π键的是 ;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 。
1.下列每组物质中含有的化学键类型相同的一组化合物是 ( ) A.NaCl、HCl、NaOHB.Na2S、H2O2、H2OC.Cl2、H2SO4、SO2D.HBr、CO2、SiO2
题组一 化学键与物质类别的判断
[解析]三种物质分别含有离子键、共价键、离子键和共价键,A错误;三种物质分别含有离子键、共价键、共价键,B错误;三种物质均只含有共价键,但Cl2是单质,C错误;三种物质均只含有共价键,D正确。
2.有下列十种物质:①CaF2,②KOH,③Na2O2,④NH4NO3,⑤N2H4,⑥AlCl3,⑦CO2,⑧O2,⑨H2O,⑩Na2CO3。(1)只含离子键的物质有 (填写序号,下同),只含共价键的物质有 。 (2)属于离子化合物的有 ,属于共价化合物的有 。 (3)含极性键的离子化合物有 ,含非极性键的化合物有 。
[方法技巧] 离子化合物和共价化合物的判断方法
题组二 化学键与物质变化
1.下列过程中,共价键被破坏的是 ( )①碘升华 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水 ④HCl气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥NH4Cl受热 ⑦氢氧化钠熔化 ⑧(NH4)2SO4溶于水(不考虑水解)A.①④⑥⑦B.④⑥⑧C.①②④⑤D.④⑥
[解析] ①与②均无共价键被破坏;③不发生电离,破坏的为分子间作用力;④发生电离,H—Cl共价键被破坏;⑤破坏的为分子间作用力;⑥发生化学变化,生成NH3和HCl,N—H共价键被破坏;⑦离子键被破坏;⑧发生电离,离子键被破坏。
2.在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化; ③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水; ⑥Na2O2溶于水。未发生化学键破坏的是 ,仅发生离子键破坏的是 ,仅发生共价键破坏的是 ,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是 。
[解析] ①I2升华属于物理变化,化学键未被破坏;②烧碱熔化电离出阴、阳离子,离子键被破坏;③NaCl溶于水电离出阴、阳离子,离子键被破坏;④HCl溶于水电离出阴、阳离子,共价键被破坏;⑤O2溶于水属于物理变化,化学键未被破坏;⑥Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气,离子键和共价键均被破坏;据此分析作答。根据以上分析可知,未发生化学键破坏的是①⑤;仅发生离子键破坏的是②③;仅发生共价键破坏的是④;既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑥。
[归纳总结] 物质变化中化学键的变化关系
[易错警示] 电子式书写常见的6大误区
1. 分子结构的测定(1)红外光谱当一束红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率 的红外线,再记录到图谱上呈现 。通过和已有谱图库比对,或通过 计算,可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。
(2)相对分子质量的测定——质谱法①基本原理:在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子等粒子。由于生成的离子具有不同的相对质量,它们在高压电场加速后,通过狭缝进入磁场得以分离,在记录仪上呈现一系列峰,对这些峰进行系统分析,便可得知样品分子的相对分子质量。②质荷比(粒子的 与其 的比值) 即为该物质的相对分子质量。
2.应用价层电子对互斥模型推测分子空间结构(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。②孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。其中a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1,其他原子等于“8-该原子的价电子数”),x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对数和分子空间结构的关系
[微点拨] 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。(1)当中心原子无孤电子对时,二者的空间结构一致;(2)当中心原子有孤电子对时,二者的空间结构不一致。
3. 杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时,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。(2)杂化轨道与分子空间结构的关系
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数 ( )(2)孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越大 ( )(3)原子内部能量相近的原子轨道发生杂化,且杂化前后轨道的数目不变 ( )(4)分子的中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构 ( )(5)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化( )(6)只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化( )
2.应用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论填写表格中对应内容:
1. 根据价层电子对互斥模型,判断下列分子或离子的空间结构正确的是 ( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④
题组一 用价层电子对互斥模型预测空间结构
2.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是( )A.SO2、CS2、HI都是直线形的分子B.BF3键角为120°,SnBr2键角大于120°C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
[解析] SO2是V形分子,CS2、HI是直线形的分子,A错误;BF3键角为120°,BF3分子是平面三角形结构,而Sn原子价电子数是4,在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键,含有1个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,使键角小于120°,B错误;CH2O、BF3、SO3中心原子的价层电子对数均为3,无孤电子对,都是平面三角形的分子,C正确;PCl3、NH3都是三角锥形的分子,而PCl5是三角双锥形结构,D错误。
题组二 中心原子杂化类型的判断
1.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式错误的是 ( )
2.根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论回答下列问题:(1)OF2分子的中心原子上的σ键电子对数为 , 孤电子对数为 ,价层电子对数为 ,中心原子的杂化方式为 ,VSEPR模型为 ,分子的空间结构为 。
[解析]根据价层电子对数的计算公式可以计算出价层电子对数和孤电子对数,分析其VSEPR模型和分子或离子的空间结构。(1)O原子最外层有6个电子,F原子最外层有7个电子;OF2分子中O和F之间形成单键,中心原子为O原子,其与2个F原子形成σ键,故σ键电子对数为2,孤电子对数为(6-2×1)÷2=2,价层电子对数为σ键电子对数与孤电子对数之和,即2+2=4,中心原子的杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构为V形。
[方法技巧] 判断中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据中心原子价层电子对数判断(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
(3)根据分子或离子的空间结构判断
1. 范德华力与物质的性质
2.氢键与物质的性质(1)表示及特征
(2)强弱及对物质性质的影响
3. 分子的性质(1)分子的极性①非极性分子、极性分子
②键的极性对化学性质的影响羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量,相同条件下pKa越小,酸性 。羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。 a.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸,这是因为氟的电负性 氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性 ,更易电离出氢离子。 b.烃基(符号R—)是推电子基团,烃基越长推电子效应 ,使羧基中的羟基的极性 ,羧酸的酸性 ,则甲酸的酸性强于乙酸的酸性,乙酸的酸性大于丙酸的酸性。
(2)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 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,氢键作用力越大,则溶质的溶解性 。 ②随着溶质分子中憎水基个数的增大,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。③如果溶质与水发生反应,将增大物质的溶解度,如SO2等。
原子或基团
(2)乙醇分子和水分子间可以形成氢键( )(3)卤素单质、卤素氢化物的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键( )
[解析]氢键不是化学键。
[解析] HF分子间存在氢键,其沸点高于HCl。
[解析]可燃冰中水分子间存在氢键,但CH4与H2O之间不存在氢键。
(4)分子内共价键越强,分子越稳定,其熔、沸点也越高 ( )(5)可燃冰(CH4·nH2O,6≤n≤8)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( )
[解析] H2O比H2S稳定是因为O—H键能大于S—H键能,而与氢键无关。
(6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( )
2.肼(H2N—NH2)和偏二甲肼[H2N—N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知,肼是一种良好的极性溶剂,沿肼分子球棍模型的N—N方向观察,看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是 ( )A.肼分子中的氮原子采用sp3杂化B.肼分子中既有极性键又有非极性键C.肼分子是非极性分子D.肼与偏二甲肼互称同系物
[解析] 肼分子中每个N原子含有3个σ键和1个孤电子对,其价层电子对数是4,则N原子采用sp3杂化,A正确;肼分子中N原子之间存在非极性键,N原子和H原子之间存在极性键,B正确;肼分子结构不对称,则正负电中心不重合,是极性分子,C错误;肼和偏二甲肼结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,属于同系物,D正确。
1. 下列说法不正确的是 ( )A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释D.甲烷可与水形成氢键,该化学键的强度较大
题组一 分子间作用力及其对物质性质的影响
[解析] HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,相对分子质量越大分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A正确;H2O分子间可形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B正确;I2是非极性分子,易溶于非极性溶剂CCl4,C正确;甲烷中碳原子的电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D错误。
2.中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了多年的问题提供了直观证据 。下列有关氢键说法中不正确的是( )A.由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2SB.由于氢键的存在,乙醇比甲醚(CH3—O—CH3)更易溶于水C.由于氢键的存在,沸点:HF>HI>HBr>HClD.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
[解析]由于电负性:F>S,则气态氢化物的稳定性:HF>H2S,与氢键无关,A错误;乙醇与水能形成氢键,增大了乙醇在水中的溶解度,故乙醇比甲醚更易溶于水,B正确;HF能形成分子间氢键,其沸点在第ⅦA族元素形成的气态氢化物中最高,HI、HBr、HCl只存在范德华力,且相对分子质量逐渐减小,范德华力逐渐减弱,其沸点逐渐降低,故沸点:HF>HI>HBr>HCl,C正确;由于氢键的存在,水结成冰后体积膨胀,密度变小,冰能浮在水面上,D正确。
[归纳总结] 粒子间作用力对物质性质的影响
题组二 分子极性与共价键极性的关系
1.已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),如图所示。则下列判断错误的是 ( )A.E能使紫色石蕊溶液变蓝B.G和M都含σ键和π键C.L是极性分子 D.G和M都是非极性分子
[解析]由于组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10,结合四种分子中原子的成键情况推知,E是NH3,G是F2,L是HF,M是N2。NH3溶于紫色石蕊溶液而使其呈碱性,溶液变蓝色,A正确;F2只含σ键,N2含有σ键和π键,B错误;HF是双原子分子,含有极性键,则HF是极性分子,C正确;F2和N2都是双原子分子,都只含非极性键,则二者都是非极性分子,D正确。
2.根据题给信息,回答相关问题。(1)H2S分子的空间结构是 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。(2)SiCl4分子的空间结构为 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)氨是 (填“极性”或“非极性”)分子,中心原子的轨道杂化类型为 。
[解析] (1)H2S分子中S原子采取sp3杂化,分子的空间结构是V形;H2S分子中只含H—S,正、负电中心不重合,则H2S是极性分子。(2)SiCl4分子中Si原子采取sp3杂化,分子的空间结构为正四面体形;SiCl4分子中只含Si—Cl,分子结构对称,则是非极性分子。(3)NH3分子中N原子形成3个σ键且含有1个孤电子对,则N原子采取sp3杂化,分子的空间结构是三角锥形;NH3分子中只含N—H,正、负电中心不重合,则NH3分子是极性分子。
[归纳总结] 共价键的极性与分子极性的关系
1. [2022·江苏连云港期末] 下列化合物中含3个手性碳原子的是 ( )A. B. C. D.
[解析]手性碳原子是指有机物分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子,图中标“*”的碳原子均为手性碳原子: 、 、 , 中不含手性碳原子,故选C。
2.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如图所示:下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是 ( )A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有相同的分子极性C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,其分子的性质也相同
相关课件
2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第3讲 化学键 分子结构与性质 课件： 这是一份2024年高考化学一轮总复习 第10单元 第3讲 化学键 分子结构与性质 课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一化学键，非极性，带相反电荷离子，阳离子，静电作用，活泼金属，活泼非金属，共用电子对，2共价键的分类，不同种等内容，欢迎下载使用。
高考化学一轮总复习优化设计 第五单元 第3节 化学键 分子结构与性质课件PPT： 这是一份高考化学一轮总复习优化设计 第五单元 第3节 化学键 分子结构与性质课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了必备知识自主预诊，共用电子对，非极性，带相反电荷的离子，最外层电子，关键能力考向突破，答案D，答案C，答案AB，共价键的分类等内容，欢迎下载使用。
山东专用高考化学一轮复习专题八化学键分子结构与性质_基础篇课件： 这是一份山东专用高考化学一轮复习专题八化学键分子结构与性质_基础篇课件，共28页。
