归纳与整理优秀教学设计

《分子结构与性质归纳》教学设计

东湖高中 刘军

授课时间：2018年3月2日

课型：复习

1．键参数对分子性质的影响

图16-5

2．中心原子价层电子对(N)的求解方法

(1)计算法：先求中心原子孤电子对数＝0.5(a－xb)，N＝孤电子对数＋σ键数。

(2)电子式或结构式法：先写出分子相应的电子式或结构式，观察后再用N＝孤电子对数＋σ键数计算。

(3)价态法：若中心原子的化合价绝对值等于其价电子数，则N＝σ键数。

3．中心原子价层电子对数、杂化类型与粒子的立体构型

价层电子对数

杂化轨道类型

价层电子对模型

粒子组成形式与构型

规律

2 sp 直线形

AB2

直线形

AB2

V形

3 sp2

平面三角形

AB3

三角形

AB2

V形

4 sp3

四面体形

AB3

三角锥形

AB4

正

四面体形

当中心原子无孤电子对时，分子构型与价层电子对模型一致；当有孤电子对时，分子的模型为去掉孤电子对后剩余部分的空间构型

4．配位键与配位化合物的结构(以[Cu(NH3)4]SO4为例)

图16-6 5．分子构型与分子极性的关系

图16-7 6．等电子原理

等电子体具有相似的化学键特征，其物理性质相似，化学性质不同。常见等电子体有：

微粒

CO2、NO2+、SCN、N3-

－原子个数

3 4 3 5 4 2 5 价电子总数

16e

24e

18e

32e

26e

10e

8e

氢键

－－－－－－－立体构型

直线形

平面三角形

V形

正四面体形

三角锥形

直线形

正四面体形

共价键

有方向性、有饱和性

原子

CO32-、SO3、NO3-

SO2、NO2-、O3

SO42-、PO43-

PO33-、SO32-、ClO3-

CO、N2

CH4、NH4+

特征

作用微粒

强度比较

范德华力

无方向性、无饱和性

分子或稀有气体原子

7．分子间的作用力范德华力、氢键与共价键的比较

有方向性、有饱和性

氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间) 共价键>氢键>范德华力

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

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F2

对于A—H…B—，A、B成键原子半径越小，的电负性越大，B原子的键长越短，键能越大，半径越小，氢键键能越大

共价键越稳定

分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中①影响分子的稳定性

的溶解度增大，如熔沸点：②共价键键能越大，H2O>H2S，HF>HCl，分子稳定性越强

NH3>PH3

影响因素

性质的影响

典例探究

例2 (1)[2017·全国卷Ⅰ] X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为____________，中心原子的杂化形式为________________。

(2)[2017·全国卷Ⅱ] 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图16-8所示。

图16-8 ①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为____，

不同之处为_______。(填标号) A．中心原子的杂化轨道类型

B．中心原子的价层电子对数

C．立体结构

D．共价键类型

②R中阴离子N5-中的σ键总数为____个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表

示为)，则N5-中的大π键应表示为________。

③图中虚线代表氢键，其中表示式为(NH4+)N—H…Cl、__________________、__________________。

(3)[2017·全国卷Ⅲ] ①CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为____和________。

②在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为______________，原因是________________。

③硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________________。

变式

(1)[2016·全国卷Ⅰ] 锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是___________。

(2)[2016·全国卷Ⅱ] 东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。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________。

【方法技巧】

用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序