高考化学人教版一轮复习教学案：选修三物质结构与性质分子结构与性质

第２节分子结构与性质错误!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．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp２、sp３），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空间结构。

３．了解简单配合物的成键情况。

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。

一、共价键１．本质在原子之间形成____________。

２．基本特征具有________性和________性。

３．共价键的类型（１）σ键与π键１依据强度判断：σ键的强度较________，较稳定，π键强度较________，比较容易断裂。

注意N N 中的π键强度大。

２共价单键是σ键，共价双键中含有____个σ键____个π键；共价三键中含有____个σ键____个π键。

（２）极性键与非极性键看形成共价键的两原子：不同种元素的原子之间形成的是____性共价键；同种元素的原子之间形成的是__________性共价键。

５．键参数（１）键能________________原子形成__________化学键释放的最低能量。

键能越____________，化学键越稳定。

（２）键长形成共价键的两个原子之间的____________。

键长越__________，共价键越稳定。

（３）键角在原子数超过２的分子中，两个共价键之间的夹角。

如O===C===O键角为________，H—O—H键角为__________。

6．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，它们的许多性质____________，如CO和________。

即时训练１下列叙述正确的是________。

１s电子与s电子、p电子形成的共价键一定是σ键２H—C N中含有一个σ键、三个π键３NaCl中含有一个σ键４甲烷中含有四个相同的极性共价键５乙烯中既含σ键和π键，也含极性键和非极性键⑥HF的键长小于HCl的，所以HF的键能小于HCl的特别提示：（１）并不是所有的分子都含有共价键，如单原子分子的稀有气体；（２）两原子之间形成的共价键中有且只有一个σ键；（３）键能、键长决定分子的稳定性，键长、键角决定分子的空间构型。

二、分子的立体构型１．价层电子对互斥模型对于AB n型分子的立体构型（１）中心原子A的价电子都用于形成共价键，无孤对电子，则n＝２时________形、n＝３时____________形、n＝４时______________形。

（２）中心原子A有未用于形成共价键的价电子，有孤对电子，则n＝２时________形、n＝３时__________形。

２．杂化轨道理论（１）sp杂化sp杂化轨道由__________和__________组合而成，杂化轨道间夹角为________，呈________形。

（２）sp２杂化sp２杂化轨道由__________和__________组合而成，杂化轨道间夹角为__________，呈____________。

（３）sp３杂化sp３杂化轨道由__________和__________组合而成，杂化轨道间夹角为__________________，呈__________形。

特别提示：注意电子对的空间构型与分子的空间构型有所不同，当分子中无孤对电子时，电子对的空间构型与分子的空间构型相同；当分子中有孤对电子时，电子对的空间构型与分子的空间构型不同。

３．配位键（１）孤电子对分子或离子中没有与其他原子共用的电子对称孤电子对。

（２）配位键成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。

含有孤电子对的微粒有：分子如CO、NH３、H２O 等；离子如Cl—、CN—、NO错误!等。

含有空轨道的微粒有：过渡金属的原子或离子。

（３）配位化合物的组成如对于硫酸四氨合铜，化学式为[Cu（NH３）４]SO４称为配位化合物（简称配合物），Cu２＋有空轨道为中心离子，NH３有孤对电子为配体，配位键的数目为４，配位数为４，表示为。

NH错误!的形成为＋，在NH错误!中，虽然有一个N—H键形成过程与其他三个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，四个共价键就完全相同。

即时训练２（１）填写下列表格分子类型实例结构式立体构型中心原子的杂化方式中心原子的孤对电子数三原子CO２H２O四原子HCHO NH３五原子CH４（２）在[Cu（NH３）４]２＋中含有________________，中心离子是________，配体为________。

三、分子的性质１．分子的极性非极性分子极性分子形成原因正电中心和负电中心____的分子正电中心和负电中心______的分子存在的共价键______键或____键____键分子内原子排列范德华力氢键共价键概念物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子形成的作用力相邻原子间通过共用电子对所形成的相互作用作用微粒分子或原子（稀有气体）氢原子、电负性很强的原子原子强度比较________＞________＞____________影响强度的因素１随着分子极性和相对分子质量的增大而______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______对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，作用力______成键原子半径越小，键长______，键能越大，共价键越______对物质性质的影响１影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质２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__Cl２__Br２__I２，CF４__CCl４__CBr４分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔沸点：H２O__H２S，HF__HCl，NH３__PH３１影响分子的稳定性２共价键键能越大，分子稳定性______（１）“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于__________，极性溶质一般能溶于__________。

如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性________。

（２）“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

如乙醇与水______，而戊醇在水中的溶解度明显________。

（３）如果溶质与水发生反应，将增大物质的溶解度，如____________等。

４．无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成（HO）m RO n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越________，导致R—O—H中O的电子向________偏移，在水分子的作用下越________电离出H＋，酸性越________，如H２SO３________H２SO４。

即时训练３下列说法中正确的是______。

１甲烷是由极性键构成的非极性分子２水是非极性分子３乙醇分子跟水分子之间只存在范德华力４甲烷可与水形成氢键５HF的相对分子质量小于HCl的，所以HF的沸点小于HCl的⑥汽油易溶于四氯化碳符合“相似相溶”规律⑦邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸均可以形成氢键，但对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的⑧酸性由强到弱的顺序为：HClO２＞HClO３⑨二氯甲烷属于手性分子一、分子的空间构型与杂化方式的判断１．根据分子结构式进行推断（１）公式：杂化轨道数＝中心原子孤电子对数（未参与成键）＋中心原子形成的σ键个数（２）中心原子形成σ键个数的判断方法：因为两原子之间只能形成一个σ键，所以中心原子形成的σ键个数＝中心原子结合的原子数。

（３）中心原子孤电子对数的判断方法：１依据经验公式进行计算：对于通式AX错误!中心原子（A）未用于成键的孤电子对数＝错误!；如SO 错误!中的孤电子对数＝错误!＝0、NH错误!中的孤电子对数＝错误!＝0、HCN中的孤电子对数＝错误!＝0。

２根据分子结构式推断出中心原子的孤电子对数。

如HCN：结构简式（H—C N），中心原子C形成两个σ键，C原子的四个价电子全部参与成键无孤电子对；H２O：结构式（H—O—H），中心原子O 形成两个σ键，O只有两个价电子参与成键，还余四个电子形成两对孤电子对。

２．根据分子的空间构型推断杂化方式多原子（３个或３个以上）分子的立体结构与中心杂化方式的对照：分子的立体结构正四面体形三角锥形V形平面三角形V形直线形杂化类型sp３sp２sp型均为直线形。

（２）只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为sp２杂化。

（３）只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是sp３杂化。

（４）V形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是１的中心原子是sp２杂化，孤电子对数是２的中心原子是sp３杂化。

３．根据等电子体原理结构相似推断如：CO２是直线形分子，CNS—、NO错误!、N错误!与CO２是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。

【例１】判断下列物质的立体结构和杂化类型。

BF３________；PF３________；SO３________；SO２________；H２S________；HCHO________；NH错误! ________；H３O＋________。

二、分子的结构和性质１．分子极性的判断方法（１）只含非极性键的分子一定是非极性分子，如H２、P４等。

（２）含极性键的双原子分子一定是极性分子，如HCl、CO等。

（３）AB n（n≥３）型分子：１根据分子构型判断。

若分子是对称的（直线形、正三角形、正四面体形等），极性键的极性向量和等于零时，为非极性分子；否则是极性分子。

如CH４、CO２等含有极性键，是非极性分子；H２O、NH３等含有极性键，是极性分子。

２利用孤电子对判断。

若中心原子A中无孤电子对，则为非极性分子，有孤电子对，则为极性分子。

３利用化合价判断。

中心原子A的化合价的绝对值＝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。

BCl３、CO２是非极性分子；SO２、NF３是极性分子。

２．物质的熔沸点及氢键（１）分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的判断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，克服分子间引力使物质液化和气化就需要更多的能量，熔沸点越高。

但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高。

（２）易形成氢键的元素位于第二周期右边的三种电负性比较大的元素（N、O、F）易形成氢键。

N、O、F三种元素对应氢化物NH３、H２O、HF中由于存在氢键，使得它们氢化物的沸点比同族其他元素氢化物的沸点反常地高。

【例２】第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。

（１）NH３是一种很好的配体，氨气是______（填“极性”或“非极性”）分子，氨气分子的沸点________（填“高于”“等于”或“低于”）AsH３。