第二章 分子结构与性质（复习课件） 化学人教版选择性必修2

该高中化学单元复习课件聚焦“分子结构与性质”，系统梳理共价键（类型、参数）、分子空间结构（VSEPR模型、杂化轨道理论）、分子性质（极性、作用力）等核心内容，通过表格对比（如σ键与π键、键参数关系）、逻辑串联（结构→性质→应用）构建知识网络，体现“结构决定性质”的化学观念。 其亮点在于采用“考点梳理-典型范例-技能实战”分层设计，如共价键部分通过乙烷、乙烯成键对比培养科学思维，分子空间结构判断结合VSEPR模型与杂化理论强化证据推理，助力学生巩固知识，也为教师提供精准复习路径，提升教学效率。

单元复习课件 第二章 分子结构与性质 人教版2019选择性必修2 分子的空间结构 2 共价键 1 知识导航 分子结构与物质的性质 3 知识导航 1.认识离子键、共价键的本质。结合常见的离子化合物和共价分子的实例，认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。知道金属键的特点与金属某些性质的关系 2.认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间结构 3.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，并可运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型进行解释和预测 4.认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用 5.知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关 明·复习目标 分子结构与性质 共价键 分子的空间结构 共价键的概念 参数——键能、键长与键角 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型与Jon关键结构 理·核心要点 键参数与分子性质的关系 杂化轨道理论 等电子原理 分子结构与 物质的性质 共价键的极性 分子间作用力 分子的手性 01 共价键 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 1．概念：原子间通过________电子对所形成的相互作用叫做共价键 2．本质：高概率地出现在两个原子核之间的_______与两个原子核之间的_____________。共价键形成的原因是成键原子相互接近，原子轨道发生_________，自旋方向_________的未成对电子形成共用电子对 3．形成元素：通常电负性相同或差值较小的__________________原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于_________的_________与非金属原子之间形成共价键 共用 电子 电性作用 重叠 相反 非金属元素 1.7 金属 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 4．共价键特征 特征 概念 作用 存在情况 饱和性 每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是_______的 饱和性决定了分子的________ 所有的________都具有饱和性 方向性 在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率_________，所形成的共价键就_________，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性 方向性决定了分子的_________结构 并_______所有共价键都具有方向性 一定 越大 越牢固 组成 空间 共价键 不是 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 5．表示方法 (1) 用一条短线表示由_________________所形成的共价键，如H—H、H—Cl (2) “”表示原子间共用________电子所形成的共价键(共价双键)，如C=C (3) “≡”表示原子间共用________电子所形成的共价键(共价叁键)，如C≡C 一对共用电子 两对 三对 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 6．共价键的类型——σ键、π键 按成键原子轨道重叠方式，分为_____键和_____键 σ π 类型 形成过程 s-­s型 H－H的s­-s σ键的形成 s­-p型 H－Cl的s-­p σ键的形成 p­-p型 Cl－Cl的p-­p σ键的形成 (1) σ键 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 6．共价键的类型——σ键、π键 按成键原子轨道重叠方式，分为_____键和_____键 σ π (2) π键 形成 由两个原子的p轨道“____________”重叠形成 p－p π键 特征 π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别： 每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称； π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 肩并肩 (3) 判断σ键、π键的一般规律 共价单键为___键；共价双键中有一个___键，另一个是___键 共价三键由一个___键和两个___键构成 σ π σ σ π 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 7．共价键的类型——极性键、非极性键 (1) 分类标准：根据________________是否偏移 共用电子对 (2) 极性键和非极性键 共价键 极性键 非极性键 形成元素 _________元素 _______元素 共用电子的偏移 共用电子偏向电负性_______的原子 成键原子电负性相同，共用电子_______ 原子电性 电负性_______的原子显负电性，另一原子显正电性 两原子均不显电性 不同种 同种 较大 偏移 较大 一、共价键 考点1 共价键 汇·考点梳理 8．乙烷、乙烯、乙炔成键情况 名称 乙烷 乙烯 乙炔 分子 结构 碳碳键 成键方式 1个______键 1个____键、1个____键 1个____键、2个____键 σ π σ π σ 二、键参数——键能、键长与键角 考点1 共价键 汇·考点梳理 1．键能 概念：在101.3 kPa，298 K的条件下，断开_________AB(g)分子中的化学键，使其分别生成_________________和_____________________所吸收的能量，叫A—B键的键能 (2) 表示方式和单位：表示方式：________，单位：________ (3) 应用： ① 判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越_____，体系能量降低越_____，________能量越多，形成共价键的键能越_____，共价键越________ ② 判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越_____，分子越_______例如分子的__________：HF_____HCl_____HBr_____HI ③ 利用键能计算反应热：△H=_________的键能总和-___________的键能总和 (4) 测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的 1mol 气态A原子 气态B原子 EA-B kJ/mol 大 多 释放 大 牢固 大 稳定 稳定性 > > > 反应物 生成物 二、键参数——键能、键长与键角 考点1 共价键 汇·考点梳理 2．键长 (1) 概念：构成化学键的两个原子的__________叫做该化学键的键长。由于分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的_________ (2) 应用： ① 判断共价键的稳定性：键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 ② 判断分子的_____________：键长是影响分子空间结构的因素之一 (3) 定性判断键长的方法： ① 根据___________进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短 ② 根据_________________判断。相同的两原形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长 核间距 核间距 空间构型 原子半径 共用电子对数 二、键参数——键能、键长与键角 考点1 共价键 汇·考点梳理 3．键角 (1) 概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的________称为键角 (2) 意义：键角可反映分子的________结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 多原子分子的________一定，表明共价键具有________ 夹角 空间 键角 方向性 二、键参数——键能、键长与键角 考点1 共价键 汇·考点梳理 3．键角 (3) 常见分子的键角及分子空间结构 分子 键角 空间结构 CO2 (O=C=O)________ _______形 H2O (H-O)105° _______形(或称角形) NH3 (N-H)107° __________________ CH4 (C-H)109º28´ __________________ P4 (P-P)60º __________________ 180° 直线 V 三角锥形 正四面体形 正四面体形 (4) 测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 三、键参数与分子性质的关系 考点1 共价键 汇·考点梳理 分子的稳定性 键能 键长 键角 分子的空间结构 分子的性质 决定 决定 决定 【典例01-1】【共价键的判断方法】对以下说法正确的是( ) A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键 B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键 C．非金属元素间只能形成共价键 D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键 A 析·典型范例 18 【典例01-2】【化学键的分类与判断】关于离子键、共价键的各种叙述中，下列说法中正确的是（ ） A．在离子化合物里，只存在离子键，没有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子（如Cl2）中 C．原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物，该化合物中存在离子键 D．由不同元素组成的含多个原子的分子里，一定只存在极性键 C 析·典型范例 19 【典例01-3】【σ键和π键】氧氰的化学式为(OCN)2，结构式为N C-O-O-C N，下列叙述正确的是（ ） A．N≡C键中含有2个σ键和1个π键 B．分子中含有3个σ键和4个π键 C．N≡C键的键长小于C≡C键的键长 D．分子中只含有极性键 C 析·典型范例 20 【典例01-4】【键参数】下列关于键参数的说法错误的是(　　) A．双键的键能比单键的键能大 B．一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短 C．H—F的键长是H—X中最短的 D．可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数 A 析·典型范例 21 【演练01-1】下列关于σ键和π键的说法中，正确的是（ ） A．σ键和π键都可以绕键轴旋转 B．气体单质分子中一定有σ键，可能含π键 C．HCHO分子中σ键与π键的数目之比为1：3 D．C=C键中σ键比π键重叠程度大，故C=C键中σ键强于π键 练·技能实战 D 22 【演练01-2】关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(　　) A.键角是描述分子空间结构的重要参数 B.键长的大小与成键原子的半径有关 C.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 D.键能越大，键长就越长，共价化合物也就越稳定 练·技能实战 D 23 【演练01-3】下列各组化合物中化学键类型完全相同的是（ ） A．NaCl和HCl B．NaOH和Na2O C．H2和H2S D．NH3和H2O 练·技能实战 D 24 02 分子的空间结构 一、多样的分子空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 1．三原子分子的立体构型 三原子分子的立体构型有直线形和V形两种 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CO2 O=C=O ______ _________ H2O ______ __________ 180° 105° 直线形 V形 一、多样的分子空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH2O 约120° ___________ NH3 _______ ___________ 107° 平面三角形 三角锥形 2．四原子分子的立体构型 四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种立体构型 一、多样的分子空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称 CH4 _______ _______ CCl4 _______ _______ 109°28′ 109°28′ 正四面体形 正四面体形 3．五原子分子的立体构型 五原子分子的立体构型更多，最常见的是四面体形 一、多样的分子空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．其他多原子分子的空间结构 二、价层电子对互斥模型 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 1．应用：预测分子的_________结构 2．理论要点：价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“__________________”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的_______________上的电子对，包括__________________和中心原子上的____________ 空间 价层电子对 中心原子 σ 电子对 孤电子对 二、价层电子对互斥模型 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．内容 (1) 当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取________结构 (2) 当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力________ ，从而________分子的空间结构 (3) 电子对之间的夹角越________ ，相互之间的斥力越________ (4) 成键电子对之间斥力由____到____的顺序：三键-三键____三键-双键____双键-双键____双键-单键____单键-单键 (5) 含孤电子对的斥力由__到__的顺序：孤电子对-孤电子对__孤电子对-单键__单键-单键 对称 不同 影响 大 小 大 小 大 小 > > > > > > 二、价层电子对互斥模型 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．中心原子上的价层电子对数的计算方法 (1) σ键电子对数的计算 σ键电子对数可由_________确定，中心原子有几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中σ键电子对数为_____，NH3分子中σ键电子对数为_____ 化学式 2 3 (2) 孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) a为______________________________；x为______________________________ b为与中心原子结合的原子______________________________ (3)中心原子价层电子对个数=_____键个数+__________个数 中心原子的价电子数 与中心原子结合的原子数 最多能接受的电子数 σ 孤电子对 二、价层电子对互斥模型 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 5．价层电子对互斥理论与分子构型 电子 对数 成键数 孤电子 对数 电子对空 间构型 分子空 间构型 实例 2 2 0 直线形 _________ CO2 3 3 0 三角形 三角形 BF3 2 1 _________ SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 _________ NH3 2 2 V形 H2O 直线形 V形 三角锥形 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 1．价层电子对互斥模型要点 (1) 对于ABx型分子中，几何构型主要取决于中心原子A价层电子对的相互排斥。价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数 (2) 中心原子的价层电子对数和立体构型的关系 价层电子对数 2 3 4 5 6 立体构型 直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥 正八面体 (3) 价层电子对之间相互排斥作用大小 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 > > 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．用价层电子对互斥模型判断共价分子或离子立体构型 确定中心原子的价层电子对数 ① 对于ABx型分子，σ键电子对＝B原子的个数，如H2O的中心原子是O，有2对σ键电子对 ② 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)，其中a为中心原子的价电子数，x为B原子的个数， b为B最多能接受的电子数 ③ 对于阳(或阴)离子来说，a为中心原子的价电子数减去(或加上)离子的电荷数 ④ 中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋中心原子的孤电子对数 (2)根据中心原子价层电子对数确定VSEPR模型 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．用价层电子对互斥模型判断共价分子或离子立体构型 (3)略去孤电子对，确定分子构型 σ键电子对数 孤电子对数 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR 模型 分子或离子 的立体构型 实例 2 0 2 ________形 _______形 HgCl2、BeCl2、CO2 3 0 _______形 __________形 BF3、AlCl3 平面三角 三角 直线 直线 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．用价层电子对互斥模型判断共价分子或离子立体构型 (3)略去孤电子对，确定分子构型 σ键电子对数 孤电子对数 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR 模型 分子或离子 的立体构型 实例 2 1 2 ________形 _______形 SnBr2、PbCl2 4 0 _______形 __________形 CH4、CCl4 正四面体 四面体 三角 V 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．用价层电子对互斥模型判断共价分子或离子立体构型 (3)略去孤电子对，确定分子构型 σ键电子对数 孤电子对数 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR 模型 分子或离子 的立体构型 实例 3 1 4 ________形 _______形 NH3、NF3 2 2 _______形 __________形 H2O V 四面体 四面体 三角锥 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．价层电子对之间的斥力大小 (1)由于孤电子对比成键电子对更靠近中心原子的原子核，因而价层电子对之间的斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间的斥力_____孤电子对与成键电子对之间的斥力_____成键电子对与成键电子对之间的斥力 (2) 孤电子对数越多，与成键电子对斥力越______，成键原子所形成的键角越______ 。例如H3O＋和H2O键角大小，H3O＋中O只有一个孤电子对，而H2O中O有两个孤电子对，所以H3O＋的键角______ H2O分子的键角 > > 大 小 大于 三、利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．价层电子对之间的斥力大小 (3) 结构相同的物质，元素的电负性越大，吸引电子的能力越______，成键电子对距离中心原子较近，成键电子对之间的斥力越大，键角越______ 。例如NH3、PH3、AsH3中，中心原子都是sp3杂化，都有1对孤电子对，NH3分子的中心原子N的电负性大，成键电子对距离中心原子较近，键角越大， 所以这三种物质键角由大到小的顺序为NH3 ______ PH3______ AsH3 大 强 > > 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 1．轨道杂化 轨道杂化 杂化轨道 形成 原子内部_________的原子轨道重新组合的过程 组合后形成的一组新的_________的原子轨道 能量相近 能量相近 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．甲烷中碳原子的杂化类型 能 量 相 近 一个______轨道 三个______轨道 四个_________ 的新轨道 _______杂化 2s 2p 能量相同 sp3 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．杂化轨道的形成及其特点 杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的 (1) 轨道的杂化： 在外界条件影响下，原子内部_____________的原子轨道发生________ ，重新________成一组新的轨道的过程 (2) 杂化轨道： 原子轨道_______后形成的一组新的________ ，叫做_____原子轨道，简称_________ 能量相近 混杂 组合 杂化 原子轨道 杂化 杂化轨道 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．杂化轨道的形成及其特点 (3) 杂化轨道的特点 ① 杂化轨道数________参与杂化的原子轨道数 ② 杂化改变了原子轨道的________和________ ③ 杂化使原子的成键能力________ ④ 杂化轨道用于构建分子的________轨道和_______________轨道 等于 形状 方向 增强 σ 孤电子对 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．杂化轨道类型及其空间结构 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s轨道和1个p轨道 1个s轨道和2个p轨道 1个s轨道和3个p轨道 杂化轨道的数目 ________ ________ ________ 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′ 立体构型名称 _________________ _________________ _________________ 实例 CO2、C2H2 BF3、HCHO CH4、CCl4 2 直线形 3 平面三角形 4 正四面体形 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．杂化轨道类型及其空间结构 (1)sp3杂化轨道 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．杂化轨道类型及其空间结构 (2)sp2杂化轨道 四、杂化轨道理论 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．杂化轨道类型及其空间结构 (3)sp杂化轨道 五、杂化类型及分子空间结构的判断 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 1．原子轨道的杂化过程 价层电子 空轨道 杂化轨道 激发 轨道重新组合 轨道总数目不变 角度和形状发生变化 成键时释放能量较多 轨道重叠程度增大 生成的分子更稳定 能量相近，类型不同 的原子轨道 与激发电子 邻近 成对电子 中的一个 吸收能量少 五、杂化类型及分子空间结构的判断 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．杂化类型与分子构型 (1) 当杂化轨道全部用于形成σ键时 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 1个ns和1个np 1个ns和2个np 1个ns和3个np 轨道夹角 ________ ________ ________ 杂化轨道示意图 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子结构示意图 分子空间结构 ____________ ____________ ____________ 180° 120° 109°28′ 直线形 平面三角形 正四面体形 五、杂化类型及分子空间结构的判断 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 2．杂化类型与分子构型 (2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时 由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所_________。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有____个杂化轨道由_____________占据，其分子不呈_____________，而呈____形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有____个杂化轨道由_____________占据，氨分子不呈_____________，而呈_____________形 区别 2 孤电子对 孤电子对 正四面体 三角锥 正四面体 V 1 分子组成 弧电子对数 杂化方式 分子空间构型 示例 AB2 0 sp _____________ BeCl2 1 sp2 _____________ SO2 2 sp3 _____________ H2O AB3 0 sp2 _____________ BF3 1 sp3 _____________ NH3 AB4 0 sp3 _____________ CH4 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 五、杂化类型及分子空间结构的判断 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 3．中心原子轨道杂化类型的判断 (1) 利用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论判断成为分子构型的思路 价层电子对VSEPR模型杂化轨道构型 (2) 根据VSEPR模型判断 VSEPR模型 四面体形 三角形 直线形 杂化类型 _______ _______ _______ sp3 sp2 sp (3)有机物中碳原子杂化类型的判断 饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化 六、等电子原理 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 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，它们的许多性质是相近的。满足等电子原理的分子称为等电子体。例如CO和N2具有相同的原子总数和相同的价电子总数，属于等电子体 1．含义：____________相同、 ____________相同的__________________互为等电子体 2．特点：等电子体具有相似的________特征(立体结构和化学键类型)及________的性质，例如CO和N2的熔沸点、溶解性等都非常相近 3．等电子原理的应用：利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的________构型。如SO2和O3的原子数目和价电子总数都相等，二者互为等电子体，中心原子都是________杂化，都是_____形结构 原子总数 价电子总数 分子（或离子） 结构 相近 立体 sp2 V 六、等电子原理 考点2 分子的空间结构 汇·考点梳理 4．确定等电子体的方法：同主族代换或同周期________元素替换，交换过程中注意电荷变化。变换过程中注意________变化，并伴有元素种类的改变 相邻 电荷 序号 方法 示例 1 竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)_________交换， 即可得到相应的等电子体 CO2与CS2、O3与SO2 2 横换：换________主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等 N2与CO 3 可以将分子变换为________ 也可以将离子变换为________ O3与NO、CH4与NH；CO与CN－ 相邻 上下 离子 分子 【典例02-1】【价层电子对互斥模型】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是( ) D 析·典型范例 选项 化学式 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的 立体构型 A SO32- sp2 正四面体形 三角锥形 B H2O sp2 四面体形 V形 C NH3 sp3 三角锥形 平面三角形 D CH4 sp3 正四面体形 正四面体形 55 【典例02-2】【分子空间构型】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是(　　) A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形 D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形 B 析·典型范例 56 【典例02-3】【杂化轨道类型的判断】下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是(　　) A．PCl3中P原子为sp3杂化，三角锥形 B．NH4+中N原子为sp3杂化，正四面体形 C．H2S中S原子为sp杂化，直线形 D．SO2中S原子为sp2杂化，V形 C 析·典型范例 57 【典例02-4】【分子空间结构与杂化轨道理论】下列说法正确的是(　　 ) A．CH2Cl2分子的空间结构为正四面体形 B．H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的空间结构为V形 C．CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp，分子的空间结构为直线形 D．SO32-的空间结构为平面三角形 C 析·典型范例 58 【演练02-1】根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或离子的空间结构的相关描述不正确的是( ) 练·技能实战 D 选项 分子或离子 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的 空间结构 A CS2 sp 直线形 直线形 B SO2 sp2 平面三角形 V形 C CO2 sp 直线形 直线形 D SO3 sp3 四面体形 正四面体形 59 【演练02-2】下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是(　　) 练·技能实战 D   分子 立体结构 原因 A 氨基负离子(NH2-) 直线型 N原子采用sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V型 S原子采用sp2杂化 C 碳酸根离子(CO32-) 三角锥型 C原子采用sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线型 C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键 60 【演练02-3】下列分子或离子中，VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是(　　) A．SO2 B．HCHO C．NCl3 D．H3O＋ 练·技能实战 B 61 【演练02-4】乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C,6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是(　　) ①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道　 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道　 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道　 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 练·技能实战 B 62 03 分子结构 与物质的性质 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 1．极性键与非极性键 分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 ___________元素的原子 ___________元素的原子 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ＋) 一个原子呈负电性(δ－) 电中性 不同 同种 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 2．分子的极性 (1) 极性分子：分子中的正电中心和负电中心___________，使分子的某一个部分呈正电性(δ+)，另一部分呈负电性(δ-)，这样的分子是极性分子 (2) 非极性分子：分子中的正电中心和负电中心________ ，这样的分子是非极性分子 不重合 重合 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．分子极性的判断方法 (1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多数是__________分子。如O2、H2、P4、C60 (2)含有极性键的双原子分子都是______分子。如HCl、HF、HBr (3)含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是________分子；空间结构不对称的是_____分子 (4)判断ABn型分子极性的经验规律： ① 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为________分子；若不等，则为_________分子。 ② 若中心原子有孤电子对，则为________分子；若无孤电子对，则为________分子。如CS2、BF3、SO3、CH4为________分子；H2S、SO2、NH3、PCl3为________分子。 非极性 非极性 极性 极性 极性 非极性 极性 非极性 极性 非极性 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 4．键的极性对化学性质的影响 (1) 共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生断裂，易发生相关的化学反应 (2) 成键元素的原子吸引电子能力越强，电负性越______，共价键的极性就越______ ，在化学反应中该分子的反应活性越强，在化学反应中越容易断裂 大 强 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 5．含氧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 (1) 规律：键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越_______，越_______电离出H+，则羧酸的酸性越_______ (2)羧酸的酸性大小与其分子组成和结构的关系 ① 羧酸酸性的表示方法： 羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越_______ ② 与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越_______ 大 大 容易 强 大 一、共价键的极性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 (3) 无机含氧酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系 以P、S、Cl最高价含氧酸为例，它们的分子式为H3PO4、H2SO4、HClO4， 结构式写作： 非羟基氧原子(指不与H结合的氧原子)是电负性大的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氧原子个数依次________(分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次_____，更易电离出氢离子，所以酸性：H3PO4 _____ H2SO4 _____ HClO4，这也正好与元素周期律的结论相吻合。 增大 增多 < < 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 1．分子间的作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，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 < < 范德华力 氢键 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 2．范德华力及其对物质性质的影响 (1)概念：对气体加压降温可使其液化，对液体降温可使其凝固，这表明分子之间存在着相互作用力。____________是最早研究分子间普遍存在作用力的科学家，因而把这类分子间作用力称为范德华力 (2)存在范围：范德华力存在于由共价键形成的多数______________________、绝大多数________________________及没有化学键的_____________分子间。但像二氧化硅晶体、金刚石等由共价键形成的物质中_________范德华力 (3)特征： ①范德华力广泛存在于分子之间，但只有分子间__________时才有分子间的相互作用力 ②范德华力很弱，比化学键的键能_____1~2个数量级 ③范德华力_______方向性和饱和性 范德华 共价化合物分子 非金属单质分子 稀有气体 不存在 充分接近 小 没有 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 2．范德华力及其对物质性质的影响 (4) 影响范德华力的因素 ①一般地，________和________相似的分子，相对分子质量越________ ，范德华力越________ ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越____ ，范德华力越____ 。如CO为极性分子，N2为非极性分子，范德华力：CO ____ N2 ③分子组成相同，但结构不同的物质(互为同分异构体)，分子的对称性越____ ，范德华力越____ ④对于M相同、极性相似的分子，分子间接触面积越____ ，范德华力越____ 。如：正丁烷____异丁烷 组成 结构 大 大 大 大 > 大 大 > 强 小 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 2．范德华力及其对物质性质的影响 (5) 范德华力对物质性质的影响 范德华力主要影响分子构成的物质的熔、沸点等__________性质 一般规律：范德华力越______ ，物质的熔、沸点越______ 而化学键主要影响分子构成的物质的________性质 物理 大 高 化学 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 (1)概念：氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力 (2)形成条件：它是由已经与电负性很________的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很______的原子之间的作用力 (3)表示方法：X-H…Y-。其中X、Y为N、O、F这样的电负性很大的原子，“-”表示共价键，…”表示形成的氢键。在X-H…Y中，X、Y的电负性越______ ，氢键越______ ；Y原子的半径越______ ，氢键越______ 大 强 大 强 小 强 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 (4)特征： ① 氢键是一种分子间作用力，但不同于范德华力，也_________化学键 ② 氢键是一种较弱的作用力，比化学键的键能_______ 1~2个数量级，与范德华力数量级_______ ，但比范德华力明显的_______ ③ 氢键具有_______性(X-H…Y尽可能在同一条直线上)和_______性(一个X-H只能和一个Y原子结合)，但本质上与共价键的_______性和_______性不同 不属于 小 相同 强 方向 饱和 方向 饱和 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 (5) 氢键参数 ① 键长：一般定义为X—H…Y的长度，而不是H…Y的长度。显然它与X—H的键长和Y的原子半径有关，X—H的键长越_______，Y的原子半径越______，则氢键的键长越______ 。F—H…F、O—H…O、N—H…N的氢键键长依次增大 ② 键能：氢键的键能一般不超过______kJ/mol，比共价键的键能______得多，而比范德华力略______ 。氢键键能的大小，与X和Y的电负性大小有关，电负性越________，则氢键越______ ，键能也越______ ；氢键键能也与Y原子的半径大小有关，半径越______，则越能接近X—H键，氢键越强，键能越______ 。 例如键能：F—H…F>O—H…O>N—H…N 短 短 小 小 40 强 强 大 大 小 大 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 (6)存在范围：氢键不仅存在于分子间，有时也存在于分子内 (7)分类：氢键可分为__________氢键和_________氢键两类，前者的沸点低于后者 分子间 分子内 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 (8) 对物质性质的影响 ① 氢键对物质熔、沸点的影响 分子间存在氢键时，物质在熔化或汽化时，除破坏范德华力外，还需要消耗更多的能量，破坏分子间氢键，所以能形成分子间氢键的物质一般具有________的熔点和沸点 互为同分异构体的物质中，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的____ 。如邻羟基苯甲醛能形成________氢键，而对羟基苯甲醛能形成________氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要吸收较多的能量，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点____于邻羟基苯甲醛的 较高 低 分子内 分子间 高 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．氢键及其对物质性质的影响 ② 氢键对物质溶解度的影响 如果溶质与溶剂之间能形成_________ ，则溶解度_______ 。例如，由于氨分子与水分子间能形成氢键，且二者都是极性分子，所以NH3极易溶于水。低级的醇、醛、酮等可溶于水，都与它们的分子能与水分子间形成氢键有关 ③ 氢键的存在引起密度的变化 由于水分子间存在氢键，水结冰时，体积变______，密度变_____。冰熔化成水时，体积减_____，密度变_____ 。在接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互“缔合”，形成所谓“缔合分子”，这种水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大。 氢键 增大 大 大 小 小 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 4．范德华力、氢键、共价键的比较 作用力 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种相互作用力 由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 分类   分子内氢键、分子间氢键 极性共价键 非极性共价键 特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性 有饱和性 强度比较 共价键>氢键>范德华力 二、分子间作用力 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 4．范德华力、氢键、共价键的比较 作用力 范德华力 氢键 共价键 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素　 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大 对于X—H…Y，X、Y的 电负性越大， X、Y原子的半径越小， 键能越大 成键原子半径越小，键长越短， 键能越大，共价键越稳定 对物质性质的影响 影响物质的熔、沸点及溶解度等物理性质；如熔、沸点F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4 分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大，分子稳定性越强 四、分子的手性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 1．手性异构体 具有完全相同的_______和__________的一对分子，如同左手与右手一样互为_______， 却在三维空间里__________的一对分子互称手性异构体。 组成 原子排列 不能重叠 镜像 四、分子的手性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 2．手性分子 有__________________的分子叫做手性分子，如乳酸(CH3—CH2—COOHOH)分子 手性异构体 四、分子的手性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 3．手性分子的确定 (1)两个分子具有完全相同的组成和原子排列 (2)两个分子互为_________ (3)两个分子在三维空间里不能重合 (4)有机物分子中如果有一个手性碳原子，则该有机物分子就是手性分子，具有手性异构体 镜像 四、分子的手性 考点3 分子结构与物质的性质 汇·考点梳理 4．手性碳原子的确定 (1) 碳原子连接了四个不同的原子或基团，形成的化合物存在手性异构，则该碳原子称为手性原子 如， 其中*C即为____________原子 (2) 不饱和碳原子(如碳碳双键、—C≡C—等中的碳原子)一定不是手性碳原子 手性碳 【典例04-1】【范德华力】下列对有关事实的解释正确的是(　　) C 析·典型范例 选项 事实 解释 A SiO2的熔点比干冰高 SiO2分子间的范德华力大 B CH4与NH3分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C HF的热稳定性比HCl强 H-F比H-Cl的键能大 D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同 86 【典例04-2】【氢键】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．冰和干冰中都存在氢键 C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的 D．H2O是一种非常稳定的化合物，是因为水分子间可以形成氢键 C 析·典型范例 87 【典例04-3】【分子间作用力与物质性质】当干冰汽化时，下列所述各项中发生变化的是(　　) ①分子间距离  ②范德华力  ③氢键  ④分子内共价键  ⑤化学性质  ⑥物理性质 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①④⑥ D．①②⑥ D 析·典型范例 88 【典例04-4】【手性分子】下列化合物中，含有3个手性碳原子的是 ( ) A 析·典型范例 89 【演练04-1】下列事实不能用氢键解释的是( ) A．氯气比氯化氢更易液化 B．邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的沸点低 C．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18 D．在冰的晶体中，每个水分子周围紧邻的水分子数目小于12 练·技能实战 A 90 【演练04-2】下列关于范德华力的叙述正确的是(　　) A．是一种较弱的化学键 B．分子间存在的强于化学键的相互作用 C．直接影响所有物质的熔、沸点 D．稀有气体的分子间存在范德华力 练·技能实战 D 91 【演练04-3】下列关于分子的结构和性质的描述中，正确的是( ) A．对羟基苯甲酸的熔点比邻羟基苯甲酸的熔点低 B．氨分子间有氢键，故气态氨分子的热稳定性比水蒸气的高 C．碘易溶于浓碘化钾溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释 D．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 练·技能实战 D 92 【演练04-4】物质X、Y、Z是三种常见的烃，其模型或结构如下。下列有关说法不正确的是（ ） 练·技能实战 B A．物质X能发生氧化反应 B．物质Y含有2个手性碳原子 C．物质X和Y互为同系物 D．物质Z中sp3、sp2杂化的碳原子数之比为5∶2 93 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 $