高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质本章综合与测试教学演示课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质本章综合与测试教学演示课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了σ键对数，孤电子对数，分子的立体构型，VSEPR模型，价层电子对数，杂化轨道类型，σ键个数，a-xb2，①确定价层电子对数，②判断VSEPR模型等内容，欢迎下载使用。

（1）按共用电子对数分
描述分子的立体构型的重要因素
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。
（共价键极性强弱的比较：电负性差值越大，极性越强）
3、特殊的共价键—配位键
成键特点：一方提供孤对电子，一方提供空轨道配离子：中心离子、配体、配位原子、配位数
σ键强度大，不容易断裂
π键强度较小，容易断裂
共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键，共价三键中一个是σ键，另两个为π键。
CH4、NH4+、SO42-
③再次判断孤电子对数确立分子的立体构型
*判断方法矢量运算法：向量和是否为零经验判断法：正负电荷中心是否重合（直线形、平面正三角形、正四面体）
（1）分子的极性——本质：正负电荷的中心能否重合
*含氧酸的化学式写成（HO）mROn n值越大，酸性越强
（2）含氧酸的酸性——（HO）mROn
另：在ABn型分子中A原子没有孤对电子一般为非极性分子；
在ABn型分子中A原子化合价绝对值等于价电子数，一般为非极性分子；
2、分子与分子之间的作用
分子间普遍存在的作用力
已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间的作用力
分子间或分子内氢原子与电负性很强的F、O、N之间
范德华力越大，物质熔沸点越高。
1、极性越大，范德华力越大2、组成结构相似， 相对分子质量越大， 范德华力越大
对某些物质的溶解性、熔沸点都产生影响
分子间氢键越强，熔沸点越高；溶质与溶剂分子间能形成氢键，则能增加溶质的溶解度
（1）手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。（2）手性分子：具有手性异构体的分子。（3）手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团的碳原子。含有一个手性碳原子的分子是手性分子，如：
1.根据价层电子对互斥理论判断中心原子的价层电子对数与分子的空间结构有密切联系,对ABm型化合物,A的价层电子对数:若B为氧原子、硫原子时,则不提供电子;若有成单电子时,则看成电子对。从价层电子对空间结构中去掉未成键的孤电子对,则为分子的空间结构。
一、判断分子空间结构的方法
2.根据杂化轨道类型判断由于杂化轨道类型不同,杂化轨道的夹角也不同,其成键时键角也不相同,故杂化轨道的类型与分子的空间结构有关,具体如下表:当杂化轨道都参与成键时,杂化轨道形成的空间结构与分子的空间结构一致。
3.根据共价键的键角判断分子的空间结构与共价键的键角的关系如下表:
4.根据等电子原理判断原子总数相同、价电子总数相同的分子属于等电子体,等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。通常情况下,等电子体的空间结构相同,例如SO2与O3均为V形结构,CH4与 均为正四面体形结构。
1.从形成过程认识氢键氢原子与电负性很大、半径很小的原子X(F、O、N)以共价键形成强极性键H—X,这个氢原子还可以被另一个具有孤电子对、电负性大、半径小的原子Y吸引,形成具有X—H…Y形式的物质。这时氢原子与Y原子之间的相互作用叫做氢键。X和Y可以是同种元素的原子,也可以是不同种元素的原子。一般分子形成氢键必须具备两个基本条件:(1)与电负性很大的原子X(F、O、N)形成强极性键的氢原子。(2)较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子Y(F、O、N)。
2.氢键对物质性质的影响根据氢键形成的环境不同可将氢键分为分子间氢键和分子内氢键。分子间氢键的形成增强了分子间作用力,导致化合物的熔、沸点升高;分子内氢键的形成则削弱了分子间作用力,导致化合物的熔、沸点降低。氢键还会对物质的溶解性、酸性等有不同程度的影响。
3.通过三种作用力的区别认识氢键氢键是一种非化学键作用力,比化学键弱得多,但比范德华力强,可以说氢键是一种比较强的分子间作用力。化学键存在于分子内,是将原子结合成分子的作用力;分子间作用力存在于分子间,是保持物质聚集状态的作用力,它们本质上都是静电作用,但大小相差1~2个数量级。氢键既可存在于分子内又可存在于分子间,但无论是哪种情况,它都不是形成分子的必要条件(破坏氢键只改变物质的聚集状态而不会使分子本身发生变化),而且它只存在于某些特定的分子之间,大小又与其他分子间作用力相近,表示氢键用虚线,说明它和化学键不是一个级别,氢键属于分子间作用力。
1．下列分子或离子中,中心原子价层电子对的空间结构为四面体形,且分子或离子的空间结构为V形的是(　　)A. B.PH3 C.H3O+ D.OF2解析:中心原子价层电子对的空间结构为四面体形,且分子或离子的空间结构为V形的只能是由3个原子组成的分子,中心原子有2对孤电子对。OF2分子为V形结构; 是三角锥形的NH3结合一个H+后形成的正四面体形结构;H3O+是V形的H2O结合一个H+后形成的三角锥形结构;PH3中P原子上有一对孤电子对,呈三角锥形。
2．下列分子中,中心原子杂化轨道类型相同,分子的空间结构也相同的是(　　)A.H2O、SO2 B.BeCl2、CO2C.H2O、NH3 D.NH3、CH2O解析:各选项分子中中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构分别为:A项,H2O分子中心原子采取sp3杂化,V形;SO2分子中心原子采取sp2杂化,V形。B项中BeCl2和CO2分子中心原子都是采取sp杂化,直线形。C项,NH3分子中心原子采取sp3杂化,三角锥形;H2O分子中心原子采取sp3杂化,V形。D项,CH2O分子中心原子采取sp2杂化,平面三角形;NH3分子中心原子采取sp3杂化,三角锥形。
3．比较下列化合物的沸点,前者低于后者的是(　　)A.乙醇与氯乙烷B.邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸C.对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛D.H2O与H2Te解析:邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键,沸点较低;而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛容易形成分子间氢键,沸点较高,所以B选项符合题目要求。对于A选项,由于乙醇可以形成分子间氢键,而氯乙烷不可以形成氢键,所以乙醇的沸点高于氯乙烷的沸点;同理,D选项中H2O的沸点高于H2Te的沸点。
4．下列说法正确的是(　　)A.HF的稳定性很强,是因为HF分子之间能形成氢键B.水结成冰时,H—O键的键长变长,密度减小C.含氢元素的化合物中一定有氢键D.能与水分子形成氢键的物质易溶于水解析:氢键是一种相对较强的分子间作用力,它主要影响物质的物理性质,如熔沸点、密度、溶解度等,而分子的稳定性由分子内共价键的强弱决定,与氢键无关,A项错误。在冰中,水分子之间以氢键结合,形成比较疏松的晶体,在晶体结构中有许多空隙,造成冰的密度比水的密度小,B项错误。形成氢键必须有电负性很大的非金属元素的原子,如N、O、F,其他元素的原子则不易形成氢键,C项错误。
5．按要求完成下列空白。(1)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是　　　　。 (2)①碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是　　　 　。 ②CS2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具有相同立体构型和键合形式的分子或离子　　　　。 
C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构　
CO2、SCN-(或COS等)
(3)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:①C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为　　　　　　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　　　。 ②化合物D2A的立体构型为　　　　　,中心原子的价层电子对数为　　　　,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为　　。 
2Cl2+2Na2CO3+H2O === Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3 === Cl2O+CO2+2NaCl)
解析:(1)根据价层电子对互斥理论, 的价层电子对数为4,孤电子对数为 (6+2-4×2)=0,其立体构型为正四面体形。(2)①碳原子核外最外层有4个电子,在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子,也很难得到4个电子形成阴离子。因此,碳在形成化合物时,主要通过共用电子对形成共价键。②CS2分子中,存在σ键和π键。CS2分子中,C原子的价层电子对数为2,杂化轨道类型为sp。根据等电子理论,与CS2具有相同立体构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O,离子有 、SCN-。
(3)C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P元素。A、B的原子序数小于C,且A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O元素,B为Na元素。C、D为同周期元素,且D元素最外层有一个未成对电子,则D为Cl元素。①P和Cl元素形成的组成比为1∶3的化合物E为PCl3,中心原子P形成3个σ键且含有1对未成键的孤电子对,故P原子采取sp3杂化,分子构型为三角锥形。②化合物D2A为Cl2O,其中O原子形成2个σ键且含有2对未成键的孤电子对,则O原子采取sp3杂化,故Cl2O为V形结构,中心原子O的价层电子对数为4。Cl2与湿润的Na2CO3反应可生成Cl2O,据氧化还原反应规律可知,还生成还原产物NaCl,反应的化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O === 2NaCl+Cl2O+2NaHCO3或2Cl2+Na2CO3 === Cl2O+CO2+2NaCl。
6．按要求填空。(1)硫的氢化物的沸点低于与其组成相似的氧的氢化物,其原因是　 。 (2)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或三键。从原子结构角度分析,原因是  　。 (3)氨的沸点　　　(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是　　　 ;氨是　　　(填“极性”或“非极性”)分子,中心原子的轨道杂化类型为　　　。 
H2S分子间不能形成氢键,H2O分子间可以形成氢键
Ge原子半径大,原子间形成的σ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π键
NH3分子间可形成氢键
(4)①关于下列分子的说法不正确的是　　　　。A.既有σ键又有π键 B.O—H键的极性强于C—H键的极性C.是非极性分子D.该物质的分子之间不能形成氢键,但它可以与水分子形成氢键②下列说法正确的是　　　　。 A.HOCH2CH(OH)CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子B. 和CH4的立体构型相似D.CO2和H2O都是直线形分子