1、第2讲 微粒间作用力与分子空间结构,考纲要求:1.了解共价键的形成、极性和类型(键和键),了解配位键的含义。(宏观辨识与微观探析) 2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(证据推理与模型认知) 3.理解离子键的形成。(证据推理与模型认知) 4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。(宏观辨识与微观探析) 5.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)。(宏观辨识与微观探析) 6.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。(证据推理与模型认知) 7.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。(宏观辨识与微观探析) 8.了解氢键
2、的含义,能列举含有氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。(宏观辨识与微观探析),-3-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,微粒间作用力 1.金属键 (1)定义。 金属离子与 之间强烈的相互作用。 (2)运用金属键理论解释金属的一些物理性质 导电性:通常情况下,金属内部自由电子的运动 固定的方向性。但在外电场作用下,自由电子在金属内部会发生定向运动,从而形成电流。 导热性:通过 的运动把能量从温度高的区域传到温度低的区域,从而使整块金属达到同样的温度。 延展性:金属键 方向性,当金属受到外力作用时,金属原子之间发生相对滑动,各层金属原子之间仍然保持金属键的作用。 硬
3、度和熔、沸点:与金属键的强弱有关。,自由电子,不具有,自由电子,没有,-4-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.离子键 (1)离子键的形成。 当阴、阳离子之间的 和 达到平衡时,阴、阳离子保持一定的平衡核间距,形成稳定的离子键。 (2)特征。 离子键没有方向性和饱和性。,静电引力 静电斥力,-5-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.共价键 (1)共价键的本质和特征 本质:原子之间形成 。 特征:具有 性和 性。 (2)共价键类型,共用电子对,方向,饱和,大,非极性,双,-6-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三
4、,(3)键参数 定义,键参数对分子性质的影响键能越 ,键长越 ,分子越稳定。,稳定性,立体构型,大,短,-7-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,4.等电子原理相同, 相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征,具有许多相似的性质,如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与 等。,原子总数,价电子总数,-8-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习 1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子 ( ) (2)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关 ( ) (3)键可以绕键轴旋转,键一定不能绕
5、键轴旋转 ( ) (4)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 ( ) (5)所有的共价键都有方向性 ( ),-9-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.下列说法中正确的是( ) A.分子的键长越长,键能越高,分子越稳定 B.元素周期表中的第A族(除H外)和第A族元素的原子间不能形成共价键 C.水分子可表示为HOH,分子的键角为180 D.HO键键能为462.8 kJmol-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2462.8 kJ,B,解析 键长越长,键能越小,分子越不稳定,A项错误;共价键一般形成于非金属元素之间,而第A族元素(H除外
6、)均是活泼金属元素,第A族元素均是活泼非金属元素,二者易形成离子键,B项正确;水分子立体构型为V形,两个HO键的键角为105,C项错误;断裂2 mol HO键吸收2462.8 kJ能量,而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量,D项错误。,-10-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向1 共价键类型的判断 例1完成下列填空 (1)(2018江苏化学,21节选)N2分子中键与键的数目比n()n()= 。 (2)(2017江苏化学,21节选)1 mol丙酮( )分子中含有键的数目为 。 (3)(2016课标全国,37节选)GaAs的熔点为1 238 ,Ga与As以 键键
7、合。 (4)(2016课标全国,37节选)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键和三键。从原子结构角度分析,原因是 。,-11-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,答案 (1)12 (2)9NA (3)共价 (4)Ge原子半径大,原子间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键 解析 (1)两原子间成键只能得到一个键,其他键则为键,N2分子中N原子之间形成三键,故n()n()=12。 (2)单键全为键,双键中有一个键、一个键,1 mol丙酮分子中共含有9 mol 键。 (4)Ge的原子半径比C大,原子间
8、形成单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成“肩并肩”重叠方式的键。,-12-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结键与键的判断方法 1.由轨道重叠方式判断。“头碰头”重叠为键,“肩并肩”重叠为键。 2.由物质的结构式判断。通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为键,双键中有一个键和一个键,三键中有一个键和两个键。 3.由成键轨道类型判断。s轨道形成的共价键全部是键;杂化轨道形成的共价键全部为键。,-13-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
9、 A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1 mol NH5中含有5NA个NH键(NA表示阿伏加德罗常数) B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且键与键数目之比为11 C.已知乙炔的结构式为CHCH,则乙炔中存在2个键(CH)和3个键(CC) D.乙烷分子中只存在键,不存在键,D,解析 NH5即NH4H,为离子化合物,1 mol NH5中含有4NA个键,还含有离子键,A项错误;乙烯酮分子中键与键之比为21,B项错误;乙炔中存在3个键和2个键,2个CH键和碳碳三键中的1个键是键,而碳碳三键中的两个是键,C项错误。,-14-,考点一,
10、考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向2 等电子体、等电子原理的应用 例2(1)写出与CO分子互为等电子体的两种离子的化学式 。,-15-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,-16-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,-17-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结常见等电子体与空间构型,-18-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练 (2018湖北黄冈模拟)等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理,由短周期元素组成的粒子,只要其原子总数和原子最外层电
11、子总数相同,均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是( ),C,-19-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,分子的空间构型 1.价层电子对互斥理论 (1)理论要点 价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。 孤电子对对成键电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。,-20-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)用价层电子对互斥理论(又叫VSEPR理论)推测分子空间构型的关键是判断分子中心原子上的价层电子对数。其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是与中心原
12、子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。,-21-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(3)价层电子对互斥模型与分子空间构型的关系。,直线,平面正三角,V,正四面体,三角锥,V,-22-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.杂化轨道理论 (1)杂化轨道的定义:在外界条件的影响下,原子内部能量 的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。 (2)杂化轨道的类型与分子空间构型的关系,相近,1个s轨道 1个p轨道,180,直线,1个s轨道 2个p轨道,120,平面三角,
13、1个s轨道 3个p轨道,10928,正四面体,-23-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有公式: 杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子形成的键个数。,-24-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.配位键与配位化合物 (1)配位键 配位键的形成:成键原子一方提供 ,另一方提供形成共价键。,孤电子对,空轨道,-25-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)配位化合物 定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合
14、形成的化合物。 形成条件:,-26-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,组成: 如Cu(NH3)4SO4,中心离子,配位原子,配位数,-27-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,答案,解析,-28-,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物,下列说法中正确的是( ) A.配体是Cl-和H2O,配位数是9 B.中心离子是Ti4+,配离子是TiCl(H2O)52+ C.内界和外界中Cl-的数目比是12 D.加入足量AgNO3溶液,所有Cl-均被完全沉淀,答案,解析,-29
15、-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向1 价层电子对互斥理论、杂化轨道理论及其应用 例1回答下列问题: (1)(2018课标全国,35节选)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是 、中心原子的杂化形式为 。LiAlH4中,存在 (填标号)。 A.离子键 B.键 C.键 D.氢键,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(2)(2018课标全国,35节选)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。 气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为
16、 形,其中共价键的类型有 种;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为 。,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(3)(2018课标全国,35节选)中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为 ,C原子的杂化形式为 。 (4)(2017课标全国,35节选)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在 离子。 离子的几何构型为 ,中心原子的杂化形式为 。 (5)(2017课标全国,35节选)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为 和 。(6)(2017江苏化学,
17、21节选)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是 。,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,答案 (1)正四面体 sp3 AB (2)H2S 平面三角 2 sp3 (3)平面三角形 sp2 (4)V形 sp3 (5)sp sp3 (6)sp2和sp3 解析 (1)根据价电子对互斥理论,LiAlH4中阴离子的空间构型是正四面体,中心原子采用sp3杂化,LiAlH4中存在离子键和键。 (2)H2S、SO2、SO3中心原子价层电子对数分别为4、3、3,故H2S分子的中心原子价层电子对数不同于SO2、SO3。气态三氧化硫中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其分子
18、的立体构型为平面三角形,共价键有键和键两种类型;根据题图所示,固态三氧化硫每个硫原子与四个氧原子形成4个键,故S原子的杂化轨道类型为sp3。,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(5)CO2和CH3OH中的中心原子碳原子的价层电子对数分别是2和4,故碳原子的杂化方式分别为sp和sp3。 (6)丙酮分子中,甲基上的碳原子为sp3杂化,羰基上的碳原子为sp2杂化。,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,易错警示价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。 当中心原子无孤
19、电子对时,两者的构型一致; 当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。 若中心原子采取sp3杂化,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结1.判断分子或离子空间构型“三步法” 第一步:确定中心原子上的价层电子对数a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。如NH3的中心原子为N,a=5,b=1,x=3,所以中心原子孤电子对数=,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考
20、点二,考点三,第二步:确定价层电子对的空间构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定它们的立体构型。 第三步:分子空间构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子立体构型。,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.判断分子中心原子杂化类型的方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形,则分子的中心原子发生sp3杂化。 若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分
21、子的中心原子发生sp2杂化。 若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为10928,则分子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120,则分子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180,则分子的中心原子发生sp杂化。,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(3)根据等电子原理进行判断 如CO2是直线形分子,CNS-、 与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采取sp杂化。 (4)根据中心原子的价层电子对数判断 若中心原子的价层电子对数为4,则是sp3
22、杂化;若为3则是sp2杂化;若为2则是sp杂化。,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 下列说法中正确的是( ) A.PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果 B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道 C.凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体 D.AB3型的分子空间构型必为平面三角形,答案,解析,-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向2 配位键、配合物理论,-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,Fe(NO)(
23、H2O)52+结构示意图,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-43-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,-44-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(2)铁为26号元素,根据能级图可写出Fe的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2;Fe失去最外层的2个电子得到Fe2+,故Fe2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。 (3)等电子体是原子数相同,电子数相同,将臭氧中的其中一个氧原子换成电子数较少的原子,然后增加缺少的电子,变为阴离子即可,如
24、 。 (4)将配离子化学式与图中结构比较可以得出,图中缺少一个NO和一个H2O,题目给出N原子与Fe2+形成配位键,故该离子的结构图为 。,-45-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结配位键形成条件,-46-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练 (1)K+、Fe3+、F-三种离子组成的化合物K3FeF6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配体是 。 (2)锌的氯化物与氨水反应可形成配合物Zn(NH3)4Cl2,1 mol该配合物中含有键的数目为 。 (3)若BCl3与XYm通过B原子与X原子
25、间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤电子对的原子是 。,答案 (1)离子键、配位键 FeF63- F- (2)166.021023 (3)X,-47-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,解析 (1)K+、Fe3+、F-三种离子组成的化合物K3FeF6,其中化学键的类型有离子键、配位键;该化合物中存在复杂离子FeF63-,配体是F-。 (2)Zn(NH3)42+中Zn与NH3之间以配位键相连,共4个键,加上4个NH3的12个键,共16个键,即1 mol配合物中共有16NA键。 (3)在BCl3分子中B原子最外层的3个电子与Cl原子形成键,所以在该配合物中提供孤电
26、子对的应该是X原子,B原子提供空轨道。,-48-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,分子间作用力与分子性质 1.分子间作用力 (1)定义: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。 (4)范德华力:一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,范德华力逐渐 。 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越大,物质的熔点、沸点越 ,硬度越 。,范德华力,氢键, ,增大,高,大,-49-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(5)氢
27、键 形成:已经与电负性很 的原子形成共价键的 (该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性 的原子之间的作用力,称为氢键。 表示方法:AHB(A、B是电负性很大的原子,一般为N、O、F三种元素的原子;A、B可以相同,也可以不同)。 特征:具有方向性和饱和性。 分类:氢键包括 氢键和 氢键两种。 分子间氢键对物质性质的影响:主要表现为使物质的熔、沸点 ,对电离和溶解度等产生影响。,大,氢原子,很大,分子内,分子间,升高,-50-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.分子的性质 (1)分子的极性,重合,不重合,非极性键或极性键,极性键(可能含非极性键),对称,不对称,-5
28、1-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(2)分子的溶解性 “相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度 。 随着溶质分子中憎水基的增大,溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。,增大,-52-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(3)分子的手性 手性异构(对映异构):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的分子,互称手性异构体。 手性分子:具有手性异构体的分子。 手
29、性碳原子:在有机物分子中,连有 个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如 。,4,-53-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,(4)无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使ROH中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性: HClOHClO2HClO3HClO4。,-54-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,自主练习 1.判断下列说法是否正确,正确的画“”,错误的画“”。 (1)以极性键结合起来的分子不一定是极性分子 ( )
30、(2)非极性分子中,一定含有非极性共价键 ( ) (3)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大 ( ) (4)乙醇分子和水分子间只存在范德华力 ( ) (5)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键 ( ) (6)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键 ( ),-55-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,2.下列说法中正确的是( ) A.卤化氢中,以HF沸点最高,是由于HF分子间存在氢键 B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 C.H2O的沸点比HF的沸点高,是由于水中氢键键能大 D.氢键XH
31、Y的三个原子总在一条直线上,A,解析 B项,分子内氢键使熔、沸点降低,分子间氢键使熔、沸点升高,邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键;C项,水中氢键键能比HF中氢键键能小;D项,XHY的三原子不一定在一条直线上。,-56-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向1 微粒间作用力类型的判断及对物质性质的影响 例1(1)(2018课标全国,35节选)右图为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为 。 (2)(2017课标全国,35节选)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 。
32、(3)(2017江苏化学,21节选)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为 。,-57-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)(2016课标全国,37节选)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。,-58-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案 (1)S8相对分子质量大,分子间范德华力强 (2)H2OCH3OHCO2H2 H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大 (3)乙醇分子间存在氢键 (4)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子
33、结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强,-59-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析 (1)S8分子的相对分子质量比SO2大,分子间范德华力强,故其熔、沸点比SO2高很多。 (2)四种物质固态时均为分子晶体,H2O、CH3OH都可以形成分子间氢键,一个水分子中两个H都可以参与形成氢键,而一个甲醇分子中只有羟基上的H可用于形成氢键,所以水的沸点高于甲醇。CO2的相对分子质量大于H2的,所以CO2分子间范德华力大于H2分子间的,则沸点CO2高于H2,故沸点H2OCH3OHCO2H2。 (3)乙醇分子间可以形成氢键,故沸点高于丙酮。 (4)锗卤化物均为
34、分子晶体,对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。,-60-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错警示氢键除影响物质的熔、沸点外,还影响物质的溶解度(如乙醇和水能以任意比互溶),以及物质的密度(如冰的密度比水小);但氢键只是一种分子间较强的作用力,不能影响分子的化学性质。,-61-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结范德华力、氢键和共价键的比较,-62-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-63-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 下
35、列说法不正确的是( ) A.HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B.H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键 C.I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D.甲烷可与水形成氢键这种化学键,D,解析 HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子,分子间作用力越大,相应物质的熔、沸点越高,A项正确;水分子间可形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,因此H2O的熔、沸点高于H2S,B项正确;碘是非极性分子,易溶于非极性溶剂四氯化碳,C项正确;甲烷中碳原子电负性不大,甲烷分子和水分子之间不能形成氢键,并且氢键不是化学键,属于分子间作用力,D项错误。,-64-,考点一
36、,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向2 共价键的极性与分子极性的判断 例2(2017湖南长沙明德中学模拟)膦又称磷化氢,化学式为PH3,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是 ( ) A.PH3是非极性分子 B.PH3中有未成键电子对 C.PH3是一种强氧化剂 D.PH3分子中PH键是非极性键,B,解析 A项,正负电荷中心不重合的分子为极性分子,正负电荷中心重合的分子为非极性分子;B项,PH3分子中有1个未成键的孤电子对;C项,根据P元素的化合价分析,错误;D项,同种非金属元素之间形成非极性键,不同种非金属元素之间形成极
37、性键。,-65-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,归纳总结分子极性的判断方法 (1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型共同决定。 首先看键是否有极性,然后再看各键的空间排列情况。键无极性,分子必无极性(O3除外)。键有极性,若各键空间排列均匀,使键的极性相互抵消,则分子无极性;键有极性,各键空间排列不均匀,不能使键的极性相互抵消,则分子有极性。 共价键的极性与分子极性的关系可总结如下:,-66-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-67-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)判断ABn型分子极性的经验规律
38、 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,则为非极性分子,若不等则为极性分子。 CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。,-68-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 肼(H2NNH2)和偏二甲肼H2NN(CH3)2均可用作火箭燃料。查阅资料得知,肼是一种良好的极性溶剂,沿肼分子球棍模型的NN键方向观察,看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是( ) A.肼分子中的氮原子采用sp3杂化 B.肼分子中既有极性键又有非极性
39、键 C.肼分子是非极性分子 D.肼与偏二甲肼互称同系物,C,解析 肼分子中每个N原子含有3个键和1个孤电子对,所以其价层电子对个数是4,则N原子采用sp3杂化,A项正确;肼分子中N原子之间存在非极性键,N原子和H原子之间存在极性键,B项正确;肼分子结构不对称,则正负电荷中心不重合,是极性分子,C项错误;肼和偏二甲肼结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,属于同系物,D正确。,-69-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考向3 无机含氧酸的酸性 例3判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示: 含氧酸酸性强
40、弱与非羟基氧原子数的关系,-70-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为 , 。 (2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是: , 。 (3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸,分析反应情况: ,写出化学方程式: 。,-71-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-72-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析 (1)已知H3
41、PO3为中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性,依据题给信息可知H3PO3中含1个非羟基氧原子,H3AsO3中不含非羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需得知H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知,含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸为几元酸。故H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。(3)H3PO3为中强酸,不与盐酸反应;H3AsO3为两性物质,可与盐酸反应。,-73-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-74-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)同一种元素的含氧酸酸性规律: H2SO4与HN
42、O3是强酸,其OH上的H原子能够完全电离成为H+。而同样是含氧酸的H2SO3和HNO2却是弱酸。即酸性强弱为H2SO3H2SO4,HNO2HNO3。其他的有变价的非金属元素所形成的含氧酸也有类似的情况。如酸性强弱HClOHClO2HClO3 HClO4。不难得出:对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。,-75-,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,对点演练 (2018陕西西安模拟)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,如X是S,当m=2,n=2,则这个式子就表示H2SO4。一般而言,该式中m大的是强酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最
43、强的是( ) A.HClO2 B.H2SeO3 C.H3BO3 D.HMnO4,D,解析 把AD选项中的化学式改写成ClO(OH),SeO(OH)2, B(OH)3,MnO3(OH),其m依次为1,1,0,3,m最大的是HMnO4,则HMnO4酸性最强。,-76-,2,3,1,-77-,1,2,3,1.液氨是富氢物质,是氢能的理想载体。下列说法不正确的是( ) A.NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化 B.Cu(NH3)42+中,NH3分子是配体,D.相同压强下,NH3的沸点比PH3的沸点低,答案,解析,-78-,1,2,3,2.已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示,如图所示,下列有
44、关H2O2结构的说法正确的是( ) A.H2O2中有3个键、1个键 B.H2O2为非极性分子 C.H2O2中氧原子为sp杂化 D.H2O2沸点高达158 ,可推测H2O2分子间可形成氢键,答案,解析,-79-,1,2,3,3.硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。 (1)Ni(NH3)6SO4中阴离子的空间构型是 。 (2)在Ni(NH3)62+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 。,答案 (1)正四面体形 (2)配位键 N (3)高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3,-80-,1,2,3,(2)Ni(NH3)62+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个键,且有1个孤电子对,N原子的轨道杂化类型为sp3,空间构型为三角锥形。由于空间结构不对称,NH3属于极性分子。,
