归纳与整理教学设计

分子结构与性质 章末复习

贵港市覃塘区樟木高级中学 卢兰飞

【复习目标】

1．了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。

3．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。

4．了解化学键和分子间作用力的区别。

5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

【复习重点】

1．共价键类型的判断及强弱比较。

2．共价键、范德华力和氢键对物质性质的影响。

3．杂化轨道类型的判断及利用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论对分子、离子立体构型的判断和解释。

【复习难点】

1．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。

2．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。

【复习过程】

一、明确考纲要求

考点一：化学键与分子立体构型

考纲要求：

(1) 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

(2) 了解共价键的形成、极性、类型（σ

键和

π

键），了解配位键的含义。

(3) 能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

(4) 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3）。

(5) 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。

考纲说明：化学键的内容主要考查化学键类型、σ键、π键的判断，分子的立体

构型主要考查价层电子对互斥理论、原子的杂化类型、粒子的立体构型等。分子构型的判断主要依据价层电子对互斥理论，杂化轨道理论是对分子结构的解释而不是判断的依据。杂化类型的判断要依据中心原子的价层电子对数。

考点二：分子的性质

考纲要求：

(1) 了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

(2) 了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。

考纲说明：分子的性质主要包括氢键、分子间作用力、键的极性和分子的极性，键参数对分子结构和性质的影响及氢键、分子间作用力对物质熔、沸点的影响。高考对该部分以综合题考查，常与化学键的知识结合在一起。

二、知识网络构建：

三、专题归纳：化学键与物质类别的关系

1．只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如：I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

2．只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如：HCl、NH3、SiO2、CS2等。

3．既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H2、CH3CH3等。

4．只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如：Na2S、CaCl2、K2O、NaH等。

5．既有离子键又有非极性键的物质，如：Na2O2、Na2Sx、CaC2等。

6．由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等。

7．由强极性键构成但又不是强电解质的物质，如：HF。

8．只含有共价键而无范德华力的化合物，如：原子晶体SiO2、SiC等。

9．无化学键的物质：稀有气体，如氩等。

10．共价键的分类

(1)配位键是一种特殊的共价键。

(2)根据共用电子对是否偏移，共价键分为极性键和非极性键。

(3)根据共用电子对数，共价键分为单键、双键、三键。

(4)根据原子轨道的重叠方式不同，可分为σ键(头碰头)和π键(肩并肩)。

常见分子的空间构型

1．价层电子对互斥模型的两种类型

价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。

(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；

(2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型

2．杂化轨道理论

当原子成键时，原子的价层轨道相互混杂，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，形成分子的空间形状不同。

3．价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子空间构型的关系

四、高考真题演练：

1．2019年全国卷Ⅲ［化学—选修3：物质结构与性质］（15分）

磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：

（1）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_____________。

（2）苯胺（

）的晶体类型是__________。苯胺与甲苯（

）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。

（3）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。

【答案】 (1). 4 (2). 分子晶体 苯胺分子之间存在氢键 (3). O sp3 σ 2.(1)(2016·全国甲卷)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_______________。

②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。

③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是__________________；

氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________ －解析：(1)①SO24中，S原子的价层电子对数为6＋2＝4，成键电子对数为4，2故SO4的立体构型为正四面体。

②[Ni(NH3)6]2＋中，由于Ni2＋具有空轨道，而NH3中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。

③由于 NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中，N原子形成3个σ键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。

3．(2015·新课标全国卷Ⅰ节选 ) (1)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是________。

2－

(2)CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。

解析：(1)在原子结构中，最外层电子小于4个的原子易失去电子，而碳原子的最外层是4个电子，且碳原子的半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构，所以通过共用电子对的方式，即形成共价键来达到稳定结构。(2)CS2分子中，C与S原子形成双键，每个双键都是含有1个σ键和1个π键，分子空间构型为直线形，则含有的共价键类型为σ键和π键；C原子的最外层形成2个σ键，无孤电子对，所以为sp杂化；O与S同主族，所以与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为CO2；与二氧化碳互为等电子体的离子有SCN－，所以SCN－的空间构型和键合方式与CS2相同。

答案：(1)C有4个价电子且半径较小，难以通过得失电子达到稳定结构

(2)

σ键和π键

sp

CO2、SCN－(或COS等) 4．(1)(2014·新课标全国卷Ⅰ节选)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。

解析：(1)由乙醛的结构式

知，—CH3、—CHO 上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CCS键、1个CO键，共有6个σ键，故1 mol乙醛分子中含有6NA个σ键。

五、专题归纳：键的极性和分子的极性

1．共价键与共价分子极性的判断

2．分子极性的判断

3．键的极性与分子极性的关系

均为非极性键：如Cl、P(1)非极性分子均为极性键：如CCl、CO含极性键、非极性键：如CH242426

均为极性键：如H2O、NH3(2)极性分子含极性键、非极性键：如H2O2

4．常见的极性分子与非极性分子的一般类型

ABn ∣A的化合价∣=A所在主族的族序数 分子空间构型对称 非极性分子

∣A的化合价∣≠A所在主族的族序数 分子空间构型不对称

极性分子

六、专题归纳：分子间作用力对物质性质的影响

1．范德华力对物质性质的影响

(1)对物质熔、沸点的影响

一般来说，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，物质的熔、沸点通常越高。如熔、沸点：I2>Br2>Cl2>F2，Rn>Xe>Kr>Ar>Ne>He。

(2)相似相溶原理

极性分子易溶于极性溶剂中(如HCl易溶于水中)，非极性分子易溶于非极性溶剂中(如I2易溶于CCl4中，白磷易溶于CS2中)。

2．氢键对物质性质的影响

(1)对物质熔、沸点的影响

①某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，会使其沸点较同族氢化物沸点反常，如H2O>H2S。

②当氢键存在于分子内时，它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。邻羟基苯甲醛的氢键存在于分子内部、对羟基苯甲醛存在分子间氢键，因此对羟基苯甲醛的熔点、沸点分别比邻羟基苯甲醛的熔点、沸点高。

(2)对物质密度的影响

氢键的存在，会使物质的密度出现反常，如液态水变为冰，密度会变小。

(3)对物质溶解度的影响

溶剂和溶质之间存在氢键，溶解性好，溶质分子不能与水分子形成氢键，在水中溶解度就比较小。如NH3极易溶于水，甲醇、乙醇、甘油、乙酸等能与水混溶，就是因为它们与水形成了分子间氢键的原因。

(4)氢键对物质结构的影响

氢键的存在使一些物质具有一些特殊结构，如冰晶体的孔穴结构等。

提示：判断物质的性质受何种作用力影响，首先要弄清该性质是物理性质还是化学性质，然后找出其影响因素。同时也要能根据作用力的强弱分析物质性质的变化规律。

七、高考真题演练：

5．(上海高考)PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是(

) A．PH3分子呈三角锥形

B．PH3分子是极性分子

C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P—H键键能低

D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N—H键键能高

解析：选C

因为NH3分子间可以形成氢键，所以PH3沸点低于NH3的沸点。

6.(福建高考节选)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是______________。

答案：硅烷的相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高

9．(1)(山东高考)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_________________________ __________________________________________________。

的沸点比

高，原因是

________________________________________________________________________ 答案：(1)O—H键、氢键、范德华力

形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大

(2)B、C八、课程小结

1．了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。

3．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。

4．了解化学键和分子间作用力的区别。

5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。

九、布置作业：

完善知识网络构建图