复习题优质课教案内容

分子结构与性质

【复习目标】

1．了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

2．了解简单配合物的成键情况。

3．了解化学键和分子间作用力的区别。

4．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键物质。

【复习建议】

1．在复习必修2中“共价键极性”的基础上，进一步认识共价键的形成过程，了解共价键的本质，能用键参数来解释分子的空间结构和性质。

2．能用杂化轨道理论解释分子的空间结构。

3．能根据共价键的构型和分子的空间结构正确判断极性分子和非极性分子。

【自主复习】

一、共价键

1．共价键是常见化学键之一，它是指原子间通过共用电子对形成的化学键，在原子间形成________。

2．判断σ键和π键的一般规律是：共价单键是________键；而共价双键中有________个σ键，共价三键中有________个σ键，其余为π键。

3．键参数通常包括________、________与________。

4．等电子原理的概念：________相同、________相同的分子具有相似的化学键特征。

5．互为等电子体的物质其________(填“物理”或“化学”，下同)性质相近，而________性质差异较大。

二、分子的立体结构

1．________是用元素符号描述物质组成的式子。

2．________是用短线来表示一对共用电子对的图式。

3．________是省略了部分短线的结构式。

4．________是在元素符号周围用小黑点表示原子最外层电子数目的式子。

5．________是与元素的化学性质密切相关的最外层电子轨道上的电子。

6．杂化轨道理论是一种价键理论，是________为了解释分子的立体结构提出的。

7．在形成分子时，受外界条件影响，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫做________，________组合后形成的一组新的原子轨道称为________。

8．一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是能够接受孤对电子的空轨道的原子间形成的“电子对给予——接受键”这种化学键叫做________。

9．通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子以配位键结合形成的一类化合物称为________。

三、分子的性质

1．共价键有两种：________和________。其中极性共价键指____________形成的共价键，简称极性键；非极性共价键指____________形成的共价键，又简称非极性键。

2．分子有________分子和________分子之分。

3．极性键和非极性键的判断，可归纳为：________(填“相同”或“不同”)元素原子间形成的共价键为非极性键，如A—A型；________元素原子间形成的共价键为极性键，如A—B型。

4．氢键是除范德华力外的另一种____________力，它是由____________原子和____________原子之间的作用力。又分________和________。

5．氢键和范德华力、化学键的强弱关系为__________________________________(由强到弱排列)，其中氢键____________(填“属于”或“不属于”)化学键。

6．通过对许多实验的观察和研究，人们得出了一个经验性的“相似相溶”规律：非极性溶质一般易溶于非极性溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶质；如果存在氢键，则溶解性________。此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

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7．具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互为________。手性分子指__________________。

【考点精析】

考点1：共价键的特征及类型

1.共价键的特征

(1)共价键的饱和性

①按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。

②共价键的饱和性决定了共价分子的组成。

(2)共价键的方向性

①共价键形成时，两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠，而且原子轨道重叠越多，电子在两核间出现概率越大，形成的共价键就越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状，所以要取得最大重叠，共价键必然有方向性。多原子分子的键角一定，也表明了共价键具有方向性。

②共价键的方向性影响着共价分子的立体结构。

2．共价键的类型

(1)按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

(2)按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

(3)按原子轨道的重叠方式分为σ键、π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

●案例精析

【例1】

下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是

(

) ①HCl

②H2O

③N2

④H2O2

⑤C2H4

⑥C2H2

A．①②③

B．③④⑤⑥

C．①③⑥

D．③⑤⑥

变式探究

下列说法中正确的是

(

) A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定

B．元素周期表中的第Ⅰ

A族(除H外)和第Ⅶ

A族元素的原子间可能形成共价键

C．水分子可表示为HO—H，分子中键角为180°

D．H—O键键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 考点2：分子的立体结构

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排斥的作用对分子空间构型的影响，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致。

(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

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2．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

杂化轨道理论

杂化类型

sp sp2

sp3

杂化轨道数目

2 3 4 杂化轨道间夹角

180°

120°

109°28′

空间构型

直线形

平面三角形

正四面体形

实例

BeCl2

BF3

CH4

分

价子

电子对数

层构

电型

子2 对3 互斥模4 型

成键对数

孤对电子数

电子对空间构型

2 3 2 4 3 2 0 0 1 0 1 2 四面体

直线形

三角形

分子空间构型

直线形

平面三角形

V形

正四面体形

三角锥形

V形

实例

BeCl2

BF3

SnBr2

CH4

NH3

H2O

(

) ●案例精析

【例2】

用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是

A．直线形，三角锥形

B．V形；三角锥形

C．直线形；平面三角形

D．V形；平面三角形

变式探究

指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。

分子式

PCl3

BCl3

CS2

杂化轨道类型

分子的几何构型

考点3：键的极性与分子极性的关系

1.键的极性的判断

(1)电负性差法：两原子电负性差为零，则为非极性键，两原子电负性差大于零，则为极性键。

(2)组成元素法：A—A为非极性键，A—B为极性键。

2．分子极性的判断

(1)根据所含共价键类型及分子的空间构型判断

①由非极性键形成的A—A型分子一定是非极性分子，如H2。

②由极性键形成的A—B型分子一定是极性分子，如HCl。

③由极性键形成的AB2型分子，除直线形结构B—A—B(如CO2)为非极性分子外，其他均为极性分子

④由极性键形成的AB3型分子，除平面正三角形结构

(如BCl3)为非极性分子外，其他均为极性分子。

⑤由极性键形成的AB4型分子，除正四面体形(如CH4)及平面正四边形结构为非极性分子外，其他均为极性分子。

(2)据中心原子最外层电子是否全部成键判断

中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键，此分子一般为非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，此分子一般为极性分子，如第

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H2O、NH3等。

●案例精析

【例3】

下列叙述中正确的是 (

) A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子

B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子

C．非极性分子只能是双原子单质分子

D．非极性分子中，一定含有非极性共价键

变式探究

下列叙述中不正确的是

(

) A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强

B．以极性键结合的分子，一定是极性分子

C．判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是，具有极性键且分子构型不对称、键角小于180°的非直线型结构

D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合

考点4：范德华力、氢键及共价键的比较

范德华力

氢键

共价键

概念

由已经与电负性很强的原分子之间普遍存在的一种相子形成共价键的氢原子与原子间通过共用电子对所形成的强互作用力

另一电负性很强的原子之烈的相互作用

间形成的作用力

分子或原子(稀有气体) 无方向性、无饱和性

共价键＞氢键＞范德华力

分子内氢键、分子间氢键

极性共价键、非极性共价键

氢原子、原子

有方向性、有饱和性

原子

有方向性、有饱和性

分类

作用微粒

特征

强度比较

①随着分子极性和相对分子对于A—H……B—，A、B影响强度的质量的增大而增大②组成和成键原子半径越小，键长越短，键的电负性越大，B原子的半因素

结构相似的物质，相对分子质能越大，共价键越稳定

径越小，氢键越强

量越大，分子间作用力越大

①影响物质的熔、沸点、溶解分子间氢键的存在，使物质度等物理性质②组成和结构的熔、沸点升高，在水中的对物质性质相似的物质，随相对分子质量①影响分子的稳定性②共价键键能溶解度增大，如熔、沸点：的影响

的增大，物质的熔、沸点升高，越大，分子稳定性越强

H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜＞PH3

CCl4＜CBr4

特别提示

①有氢键的物质分子间也有范德华力，但有范德华力的分子间不一定有氢键。

②一个氢原子只能形成一个氢键，这是氢键的饱和性。

●案例精析

【例4】

氧族元素的氢化物的沸点如下表：

H2O H2S H2Se H2Te 100 ℃

－60.75 ℃

－41.5 ℃

－1.8 ℃

下列关于氧族元素氢化物的沸点高低的分析和推断中，正确的是

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(

)

A．氧族元素氢化物沸点高低与范德华力的大小无关

B．范德华力一定随相对分子质量的增大而减小

C．水分子间存在氢键这一特殊的分子间作用力

D．水分子间存在共价键，加热时较难断裂

变式探究

下列关于范德华力的叙述中，正确的是(

) A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键

B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题

C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力

D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量

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