第2章 分子结构与性质（复习课件） 化学沪科版选择性必修2

该高中化学单元复习课件系统梳理了分子结构与性质的核心内容，涵盖微粒间相互作用、分子空间结构、分子的极性和手性、配位化合物和超分子四大模块。通过知识导航与核心要点构建逻辑框架，将共价键类型、杂化轨道理论、价层电子对互斥模型等知识点串联，形成“结构决定性质”的知识网络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过“考点梳理-典型范例-技能实战”三层设计，如典例分析σ键π键判断、演练题探究分子极性，培养学生证据推理与模型认知能力。分层练习满足不同学生需求，助力教师精准教学，有效提升知识巩固与应用能力。

第2章 分子结构与性质 沪科版选择性必修2 考点串讲 单元复习课件 分子空间结构 2 微粒间相互作用 1 知识导航 分子的极性和手性 3 配位化合物和超分子 4 明·复习目标 1. 能从构成微粒、微粒之间的相互作用等视角认识共价键和分子间作用力，并理解它们的本质、特征和类型；能从宏观和微观相结合的视角，从微粒之间相互作用的类型和强弱分析物质物理性质的变化规律，形成“结构决定性质”的观念。 2.具有证据意识，能基于物质的性质实验和事实证据进行合理的推理和分析，认识配位化合物的组成和结构，揭示分子的结构和性质；能基于证据认识分子有一定的空间结构，并运用理论模型解释和预测分子的空间结构。 3.通过科学家逐步发展和完善共价键理论的科学史，了解和体验科学研究的一般过程，感悟科学家的创新思维和探求真理的科学精神。 分子结构与性质 微粒间相互作用 分子空间结构 共价键 分子间作用力 杂化轨道理论 价层电子对互斥理论 理·核心要点 分子的极性和手性 分子的极性 分子的手性 配位化合物和超分子 配位化合物 超分子 01 微粒间相互作用 考点1 共价键的本质和特征 微粒间相互作用 汇·考点梳理 原子间通过 （即原子轨道重叠）产生的强烈作用。 1.共价键的本质 共用电子对 2.共价键的特征 分子组成 立体构型 饱和性 方向性 (1)共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 (2)共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系 (3)共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 考点2 σ键和π键的判断 汇·考点梳理 σ键和π键的一般判断规律 共价单键 共价双键 共价三键 一个σ键、无π键 一个σ键、一个π键 一个σ键、两个π键 5个σ键和1个π键 7个σ键 3个σ键 2个π键 微粒间相互作用 注意：分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。 考点3 共价键的极性 汇·考点梳理 微粒间相互作用 极性键和非极性键的比较 项目 成键原子 电子对 成键原子 的电性 表示形式 实例 极性键 非极性键 不同元素的原子 发生偏移 一个原子呈正电性(δ＋)、 另一个原子呈负电性(δ－) A—B、A==B、A≡B等 C—H、C==O、C≡N 不发生偏移 呈电中性 A—A、A==A、A≡A等 H—H、C==C、C≡C 考点4 共价键的极性 汇·考点梳理 微粒间相互作用 键的极性判断方法 考点5 共价键的键参数 汇·考点梳理 微粒间相互作用 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 键长和键角的数值可以通过X射线衍射实验获得 考点6 范德华力、氢键、共价键的比较 汇·考点梳理 微粒间相互作用 概念 定义 作用微粒 特征 强度 范德华力 物质分子之间普遍存在的一种作用力 分子 无方向性和饱和性 共价键>氢键>范德华力 氢键 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的静电作用 H与N、O、F 有方向性和饱和性 共价键>氢键>范德华力 共价键 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 原子 有方向性和饱和性 共价键>氢键>范德华力 考点6 范德华力、氢键、共价键的比较 汇·考点梳理 微粒间相互作用 概念 影响 强度的 因素 对物质 性质的 影响 范德华力 ①随分子极性的增大而增大 ②分子组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大 ①影响物质的熔点、沸点 ②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高,如CF4<CCl4<CBr4 氢键 对于X—H…Y,X、Y的电负性越大,Y原子的半径越小,作用越强 ①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。 ②分子内氢键降低物质的熔、沸点 共价键 成键原子半径和共用电子对数目。键长越小,键能越大,共价键越稳定 共价键键能越大,分子稳定性越强 【典例1】下列说法正确的是(　　) A.若把H2S写成H3S,则违背了共价键的饱和性 B.H3O+的存在说明共价键不应有饱和性 C.所有共价键都有方向性 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 【典例2】丁烯二酸(HOOCCH==CHCOOH)分子结构中含有σ键、π键的个数分别是( ) A.4个σ键，1个π键 B.11个σ键，3个π键 C.4个σ键，3个π键 D.9个σ键，5个π键 B 析·典型范例 【典例3】下列说法正确的是（ ） A.分子的结构是由键角决定的 B.共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 C.CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X的键长、键角均相等 D.NH3分子中两个N—H之间的键角为120° B 析·典型范例 【演练1】下列有关物质性质的说法错误的是 A．酸性：HClO4＞H2SO4 B．沸点：NH3＞PH3 C．范德华力：HBr＞HCl D．水中的溶解性：I2＞NH3 D 练·技能实战 【演练2】 练·技能实战 有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。 (1)只有σ键的是______________ (填序号，下同)； 既有σ键又有π键的是________。 (2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是____。 (3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。 (4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______________。 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ 【演练3】下列说法不正确的是（    ） A．由于H-O键比H--S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高 B．HF的沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子间存在氢键 C．F2、Cl2、Br2、I2熔沸点逐渐升高，是因为它们的组成结构相似，分子间的范德华力增大 D．氯化铵固体受热分解既破坏了离子键又破坏了共价键 练·技能实战 A 02 分子空间结构 汇·考点梳理 考点1 杂化轨道理论 分子空间结构 汇·考点梳理 分子空间结构 杂化轨道类型及分子的空间结构 杂化类型 参与杂化的原 子轨道及数目 杂化轨道的数目 杂化轨道间的夹角 空间结构名称 实例 sp 1个s轨道和 1个p轨道 2 180° 直线形 CO2、C2H2 sp2 1个s轨道和 2个p轨道 3 120° 平面三角形 BF3、CH2O sp3 1个s轨道和 3个p轨道 4 109°28' 正四面体形 CH4、CCl4 考点1 杂化轨道理论 汇·考点梳理 考点2 价层电子对互斥理论 分子空间结构 ABn型分子或离子的中心原子价层电子对数的计算方法 价层电子对数 σ键电子对数 中心原子上的孤电子对数 中心原子结合的原子数 = （a-xb） — 2 1 = 其中：a为中心原子的价电子数, 对主族元素，a=最外层电子数； 对于阳离子，a=价电子数-离子电荷数； 对于阴离子，a=价电子数+|离子电荷数|。 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，H为1。 示例： SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a＝6； 与中心原子S结合的O的个数为2，则x＝2； 与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b＝2； 故SO2中的中心原子S上的孤电子对数为1； 故SO2中的中心原子S上的价层电子对数为3。 汇·考点梳理 分子空间结构 对于ABn型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。 A的价电子对数 A的杂化轨道数 杂化类型 A的价电子空间构型(VSEPR模型) A的杂化轨道空间构型 ABn型分子或离子空间构型 2 3 4 2 3 4 sp sp2 sp3 直线形 平面三角形 正四面体 直线形 平面三角形 正四面体 直线形 平面三角形BF3或 V形SO2 正四面体、三角锥形或V形 杂化轨道类型的判断 考点2 价层电子对互斥理论 汇·考点梳理 分子空间结构 根据价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构 计算价层电子对数 确定VSEPR模型 略去孤电子对 分子或离子的空间结构 认识中心原子 σ键电子对数 孤电子对数 考点2 价层电子对互斥理论 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 ①中心原子不含孤电子对的分子(或离子)，VSEPR模型与分子(或离子)的空间结构一致。 实例 BeCl2、CO2 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 分子的立体构型 2 0 2 直线形 直线形 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 实例 BF3、BCl3 SO3、CO32- SO2 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 分子的立体构型 3 0 3 平面正三角形 平面 正三角形 2 1 3 平面 三角形 V形 ②中心原子若有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并与成键电子对互相排斥，则 VSEPR模型与分子的空间结构不一致，此时推测分子的立体模型必须略去 VSEPR模型中的孤电子对。 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 实例 CH4、CCl4 CH3Cl CH2Cl2 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 分子的立体构型 4 4 4 0 0 0 4 正四面体形 四面体形 四面体型 四面体形 4 4 四面体形 四面体形 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 实例 PO43- H3O+、NH3 H2O、H2S 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 分子的立体构型 4 3 2 0 1 2 4 正四面体形 四面体形 三角锥形 V形 4 4 四面体形 四面体形 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 实例 PCl5 SF4 ClF3 I3- 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 分子的立体构型 5 0 5 三角双锥 三角双锥 5 4 1 变形四面体 三角双锥 5 3 2 T形 三角双锥 5 2 3 三角双锥 直线形 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 实例 SF6 IF5 ICl4- 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 分子的立体构型 6 0 6 正八面体 5 1 6 四方锥形 八面体 4 2 6 八面体 平面正方形 汇·考点梳理 分子空间结构 考点2 价层电子对互斥理论 由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。孤电子对越多，与成键电子对之间的排斥力越大，键角越小。 【例】H2O的键角小于NH3的，分析原因。 答案：H2O中含有两对孤电子对而NH3中含有一对孤电子对，H2O中孤电子对对成键电子对的排斥作用较大。 根据价层电子对互斥模型判断分子中键角的大小 【典例1】下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是 ①BF3　② 　　　③CH≡CH　④NH3　⑤CH4 A.①②　　　　B.①⑤　　　　C.③④　　　　D.③⑤ A 析·典型范例 【典例2】氨分子的空间结构是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 A.两种分子的中心原子杂化类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4是sp3杂化 B.NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道 C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强 D.NH3分子中氮元素的电负性比CH4分子中碳元素的电负性大 C 析·典型范例 【典例3】用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，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．COCl2、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 C 析·典型范例 【演练1】多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到电子或失去电子导致的，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面的是（ ） A.NO2-和NH2- B.H3O+和ClO3- C.NO3-和CH3- D.PO43-和SO42- A 练·技能实战 【演练2】下列关于氯化亚砜（SOCl2）的VSEPR模型、分子的几何构型的说法正确的是（ ） A．四面体形、三角锥形 B．平面三角形、V形 C．平面三角形、平面三角形 D．四面体形、三角锥形 A 练·技能实战 【演练3】预测NO2、NO2-、NO2+的结构并比较键角大小。 练·技能实战 NO2价层电子对为3，VSEPR模型均为平面三角形，但NO2中孤电子是一个单电子，由于斥力：电子对-电子对>电子对-单电子，NO2键角大于120°。 NO2-价层电子对为3，VSEPR模型均为平面三角形，孤电子对数为1，由于斥力：孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对，NO2-键角小于120°。 NO2+价层电子对为2，VSEPR模型均为直线型，键角180°。 03 分子的极性和手性 汇·考点梳理 考点1 分子的极性 分子的极性和手性 分子的极性 (1)非极性分子 电荷分布均匀、空间结构对称的分子 或者：正电荷中心与负电荷中心重合,即键的极性的向量和为0 (2)极性分子 电荷分布不均匀、空间结构不对称的分子 或者：正电荷中心与负电荷中心不重合,即键的极性的向量和不为0 要对分子极性进行判断，也可用极性向量。极性向量的矢量和指向的一端，说明该处负电荷更为集中，为极性分子。若矢量和为零，为非极性分子。 汇·考点梳理 考点1 分子的极性 分子的极性和手性 分子极性的判断方法 (1)单原子分子 （稀有气体）——非极性分子 (2)双原子分子 化合物——极性分子 单 质——非极性分子 取决于原子间的共价键是否有极性 (3)根据极性键的极性的向量和是否为零判断 当分子中各个键的极性向量和等于0时，是非极性分子； 当分子中各个键的极性向量和不等于0时，是极性分子。 汇·考点梳理 分子的极性和手性 (4)化合价法 ABn型分子中 中心原子化合价的绝对值 该元素的价电子数 = 该分子为非极性分子 分子的空间结构中心对称 直线形 平面正三角形 正四面体 考点1 分子的极性 汇·考点梳理 考点2 分子的手性 分子的极性和手性 2.对映异构体：互为实物与镜像，又不能重合的分子，互称对映异构体。 1.手性分子：具有手性的分子。 汇·考点梳理 考点2 分子的手性 分子的极性和手性 2.不对称碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如果R1、R2、R3、R4互不相同，则是手性碳原子。 1.判断方法：有机物分子中是否存在不对称碳原子。 不对称碳原子 【典例1】下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A．CH4和H2O B．CO2和PCl3 C．NH3和H2S D．CS2和BF3 D 析·典型范例 【典例2】下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是（ ） A. CI4、CBr4、CCl4、CF4的熔、沸点逐渐降低 B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C. F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D. CH3—CH3、CH3—CH2—CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 B 析·典型范例 【演练1】下列说法不正确的是 A． 的酸性依次增强 B．苹果酸 含有1个手性碳原子 C． 均易溶于水的原因之一是与H2O均能形成氢键 D．以极性键结合的分子不一定是极性分子 C 练·技能实战 【演练2】下列分子中含有“手性碳原子”的是 A． B． C． D． D 练·技能实战 04 配位化合物和超分子 汇·考点梳理 考点1 配位键 配位化合物和超分子 成键原子或离子一方提供空轨道，另一方提供孤电子对而形成的，这类“电子对给予-接受”键被称为配位键。 形成条件 一方能提供孤电子对 另一方能提供空轨道 如分子有NH3、H2O、HF、CO等； 离子有Cl－、OH－、CN－、SCN－等。 如Fe、Ni、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Co3+、Cr3+等过渡金属的原子或离子。 配位键是一种特殊的共价键，同样具有饱和性和方向性。 汇·考点梳理 考点2 配位化合物 配位化合物和超分子 通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)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称为配位化合物,简称配合物。 配位化合物一定含有配位键 但含有配位键的化合物不一定是配位化合物 例如：CO、NH4+、H3O+、SO42-、P2O5 汇·考点梳理 考点2 配位化合物 配位化合物和超分子 （1）中心原子(离子)：提供空轨道的金属离子或原子。 一般是过渡金属，必须有空轨道。 （2）配位体：含有孤电子对的分子或离子 NH3 H2O CO Cl- SCN- CN- （3）配位原子：配位体中具有孤电子对的原子N O P S， 一般是ⅤA Ⅵ A ⅦA的非金属原子 （4）配位数：直接同中心原子配位的原子数目，一般是2、4、6、8 （5）配离子的电荷：等于中心离子和配体总电荷的代数和， 如：[Fe(SCN)6]3- 汇·考点梳理 考点2 配位化合物 配位化合物和超分子 对于配合物，外界在水溶液中易电离，但内界却难电离。 [Cu(H2O)4]SO4 中心离子 配体 配位数 内界 外界 汇·考点梳理 配位化合物和超分子 （1） 在生命体中的应用 （2）在医药中的应用 叶绿素 血红素 抗癌药物 酶 维生素B12 钴配合物 含锌的配合物 Fe2+的配合物 Mg2+的配合物 （3） 配合物与生物固氮 固氮酶 （4）在生产生活中的应用 王水溶金 热水瓶胆镀银 [Ag(NH3)2]+ H[AuCl4] 配合物的应用 考点2 配位化合物 汇·考点梳理 考点3 超分子 配位化合物和超分子 以分子间的相互作用力作为工具，把具有特定结构和功能的分子或建筑模块按照一定的方式组装成新的化合物称为超分子 分子识别 自组装 (1)分离C60和C70 (2)冠醚识别碱金属离子(如K+)。 超分子的重要特征 构筑超分子体系的基本作用力：范德华力、疏水作用、氢键等非共价键的弱相互作用 超分子化学的应用：在药物化学、光化学、电化学传感器、有机半导体、导体和超导体、催化及模拟酶等 【典例1】 析·典型范例 化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。 (1)配位键的形成条件是________________________________________ _______________________。 (2)在NH3·BF3中，________原子提供孤电子对，_______原子接受孤电子对。 形成配位键的一方能够提供孤电子对， 氮(或N) 硼(或B) 另一方能够提供空轨道 【典例2】 D 析·典型范例 【演练1】氮的氧化物对空气有污染，需要进行治理。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列说法不正确的是 A.该配合物中阴离子空间结构为正四面体形 B.配离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，配位数为6 C.Fe2＋被氧化为Fe3＋，失去的电子位于3d轨道 D.H2O分子是含有极性键的非极性分子 D 练·技能实战 【演练2】下列关于超分子和配合物的叙述不正确的是 A.利用超分子的分子识别特征，可以分离C60和C70 B.配合物中只含配位键 C.[Cu(H2O)4]2＋中Cu2＋提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤电子对，从 而形成配位键 D.配合物在半导体等尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域 都有广泛应用 B 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版选择性必修2