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人教版 選擇性必修2 第二章
《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》復(fù)習(xí)課
形成模型
認(rèn)知素養(yǎng)
提升證據(jù)
推理素養(yǎng)
具備科學(xué)態(tài)度
社會責(zé)任素養(yǎng)
知道共價鍵的形成，常見分子的空間結(jié)構(gòu)
會利用各種理論解釋分子的空間結(jié)構(gòu)
會利用結(jié)構(gòu)解釋和推測分子的性質(zhì)
01
02
03
學(xué)習(xí)目標(biāo)
一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如圖) 的水合物晶體。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。請回答下列問題：
前置作業(yè)
①寫出基態(tài)C原子價電子排布圖并思考原子核外電子排布遵循的規(guī)律。
②為什么甲烷分子式是CH4而不是CH2 ？甲烷的空間構(gòu)型？
③“可燃冰“中存在的作用力有哪些？
④為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想是否可行？
構(gòu)造原理、泡利原理、洪特規(guī)則
使成對電子變單電子，有利于多成鍵，
雜化軌道電子云變形，有利于最大重疊
能量最低原理
共價鍵、范德華力、氫鍵
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
CO2與H2O的結(jié)合能大于CH4，CO2分子直徑小于籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑
化學(xué)思維模型：能量—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)
【典例1】寫出下圖所示的共價鍵名稱,并選出含有該共價鍵的一種物質(zhì)（H2、Cl2、HCl、N2）。示例:①s-s σ鍵,H2
②　　　　鍵, 　　; ③　　　　鍵, 　　;
④　　　　鍵, 　　; ⑤　　　　鍵, 　　。
【典例2】
分子CH2=CH-CH2OH中含有　個σ鍵、　個π鍵，____個極性鍵。
1、共價鍵的分類
按共用電子對數(shù)
單鍵
雙鍵
三鍵
按共用電子對是否偏移
極性鍵
非極性鍵
按原子軌道的重疊方式
σ鍵
π鍵
單鍵：σ鍵
雙鍵：1個σ鍵、1個π鍵
三鍵：1個σ鍵、2個π鍵
知識點一：探“共價鍵”之究竟
能量最低
σ鍵：頭碰頭、軸對稱
π鍵：肩并肩、鏡面對稱
電子配對-飽和性
原子軌道最大重疊-方向性
s-p σ
p-p σ
p-p π
p-p π
HCl
Cl2
N2
N2
9
1
7
下列說法正確的是( )
A. 一般來說，分子中鍵能越大,鍵長越長,則分子越穩(wěn)定
B. 水分子可表示為H-O-H,分子中鍵角為180°
C. H-O鍵鍵能為463KJ/mol,即18gH2O分解成H2和O2時
消耗能量為926KJ
D. 元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子間可
以形成共價鍵
【典例3】
鍵 能
鍵 長
鍵 角
決定分子穩(wěn)定性
決定分子空間結(jié)構(gòu)
2、鍵參數(shù)的應(yīng)用
一般地，鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定，含有該鍵的分子越穩(wěn)定！
D
鍵能:氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量
V形
1.[2016新課標(biāo)Ⅰ卷]
Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是:
體驗高考
Ge原子半徑大，原子間形成的σ鍵較長，p軌道之間重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵
2.[2018新課標(biāo)Ⅰ卷] Li2O是離子晶體，其晶格能可通過Born Haber循環(huán)計算得到。由圖可知，O=O鍵鍵能為 kJ·mol 1
共價鍵的本質(zhì)：原子軌道重疊
498
知識點二：析“分子模型”之構(gòu)建
實驗依據(jù)
雜化軌道理論
價層電子對互斥模型
理論依據(jù)
分子結(jié)構(gòu)的測定
波譜、晶體X射線衍射等
分子的空間結(jié)構(gòu)
預(yù)測
解釋
微粒 中心原子價層電子對數(shù) 中心原子 孤電子對數(shù) VSEPR模型 微粒空間結(jié)構(gòu) 中心原子雜化軌道
類型
CS2
HCHO
SO2
SO42－
H3O＋
H2O
2 0 直線形 直線形 sp
3 0 平面三角形 平面三角形 sp2
3 1 平面三角形 V形 sp2
4 0 正四面體形 正四面體形 sp3
4 1 四面體形 三角錐形 sp3
4 2 四面體形 V形 sp3
【合作交流1】思考下列問題并完成表格：
（1）σ鍵電子對數(shù)、孤電子對數(shù)、價層電子對數(shù)、雜化軌道數(shù)的關(guān)系？
（2）①價層電子對在空間怎樣分布？②VSEPR模型、微粒空間結(jié)構(gòu)是一致的嗎？
（3）①雜化軌道類型和價層電子對數(shù)的關(guān)系？②雜化軌道結(jié)構(gòu)、微粒空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系？
價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=雜化軌道數(shù)
孤電子對數(shù)
算價層電子對數(shù)
VSEPR模型
分子的空間結(jié)構(gòu)
2 3 4
雜化軌道類型
去孤電子對
2 3 4
sp sp2 sp3
能量最低原理
概括歸理
找中心原子
2、[2018·全國卷Ⅱ，35(4)] 氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_________，固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為____。
平面三角形
sp3
體驗高考
1、[2020·新課標(biāo)Ⅰ]磷酸根離子（PO43-）的空間構(gòu)型為_____________，其中P的價層電子對數(shù)為_______、雜化軌道類型為_______。
正四面體形
4
sp3
雜化類型的判斷：①價層電子對數(shù)②結(jié)構(gòu)式
【典例4】比較下列各組物質(zhì)中微粒鍵角的大小
（1）CH4、CO2、BF3
（2）CH4、NH3、H2O

（3）NH3、PH3、AsH3
孤電子對與成鍵電子對間的斥力＞成鍵電子對間的斥力
NH3＞PH3＞AsH3
鍵角的比較思路:
①雜化類型②孤電子對數(shù)③原子電負(fù)性
CO2＞BF3＞CH4
CO2＞NH3＞H2O
中心原子雜化類型相同，孤電子對數(shù)相等，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對之間的斥力越大，鍵角越大。
sp ＞ sp2 ＞ sp3
物質(zhì)的宏觀性質(zhì) 微觀解釋
1、CO2是非極性分子；H2O是極性分子
2、CF3COOH的酸性大于CH3COOH的酸性
3、鹵素單質(zhì)從F2到I2的熔沸點越來越高
4、對羥基苯甲醛的沸點高于鄰羥基苯甲醛的沸點
5、氨氣極易溶于水
知識點三： 揭“分子性質(zhì)”之由來
【合作交流2】完成下列表格：
都含有極性共價鍵，CO2為直線形，正電中心和負(fù)電中心重合
分子的極性
分子的空間結(jié)構(gòu)
鍵的極性
判斷分子極性的思維模型：
非極性鍵
極性鍵
非極性分子
極性分子
結(jié)構(gòu)對稱
結(jié)構(gòu)不對稱
直線形、平面三角形、正四面體形
物質(zhì)的宏觀性質(zhì) 微觀解釋
1、CO2是非極性分子；H2O是極性分子
2、CF3COOH的酸性大于CCl3COOH 的酸性
3、鹵素單質(zhì)從F2到I2的熔沸點越來越高
4、對羥基苯甲醛的沸點高于鄰羥基苯甲醛的沸點
5、氨氣極易溶于水
知識點三： 揭“分子性質(zhì)”之由來
【合作交流2】完成下列表格：
都含有極性共價鍵，CO2為直線形，正電中心和負(fù)電中心重合
F-C極性大于Cl-C極性，使F3C-極性大于Cl3C-極性，前者羧基中O-H極性更大，更易電離出H+
從F2到I2相對分子質(zhì)量逐漸增大，范德華力逐漸增大
分子極性：①鍵的極性 ②空間結(jié)構(gòu)
鍵的極性對物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成
分子內(nèi)氫鍵
熔、沸點：①氫鍵 ②范德華力
分子間作用力：范德華力、氫鍵
【問題1】化學(xué)鍵、范德華力、氫鍵的強弱順序？
化學(xué)鍵＞氫鍵＞范德華力
(1)相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點越高;
(2)分子的極性越大，范德華力越大，熔沸點越高。
【問題2】范德華力對物質(zhì)熔沸點的影響？
【典例5】中科院國家納米科學(xué)中心科研員在國際上首次“拍”到氫鍵的“照片”，實現(xiàn)了氫鍵的實空間成像，為“氫鍵的本質(zhì)”這一化學(xué)界爭論了 80 多年的問題提供了直觀證據(jù)。下列有關(guān)氫鍵說法中不正確的是（ ）。
A: 由于氫鍵的存在，冰能浮在水面上
B: 由于氫鍵的存在，乙醇比乙烷更易溶于水
C: 由于氫鍵的存在，沸點：HF＞HCl＞HBr＞HI
D: 由于氫鍵的存在，影響了蛋白質(zhì)分子獨特的結(jié)構(gòu)
氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點、溶解性、密度等
C
物質(zhì)的宏觀性質(zhì) 微觀解釋
1、CO2是非極性分子；H2O是極性分子
2、CF3COOH的酸性大于CH3COOH 的酸性
3、鹵素單質(zhì)從F2到I2的熔沸點越來越高
4、對羥基苯甲醛的沸點高于鄰羥基苯甲醛的沸點
5、氨氣極易溶于水
知識點三： 揭“分子性質(zhì)”之由來
【合作交流2】完成下列表格：
都含有極性共價鍵，CO2為直線形，正電中心和負(fù)電中心重合
F-C極性大于H-C極性，使F3C-極性大于H3C-極性，前者羧基中O-H極性更大，更易電離出H+
從F2到I2相對分子質(zhì)量逐漸增大，范德華力逐漸增大
分子極性：①鍵的極性 ②空間結(jié)構(gòu)
鍵的極性對物質(zhì)性質(zhì)的影響
對羥基苯甲醛能形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成
分子內(nèi)氫鍵
熔、沸點：①氫鍵 ②范德華力
①NH3和H2O都是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，NH3易溶于水。②NH3和H2O分子間形成氫鍵。③氨氣與水反應(yīng)
溶解性：
①相似相溶 ②氫鍵 ③能否與水反應(yīng)
性質(zhì)
決定
反映
結(jié)構(gòu)
【典例6】青蒿素是從黃花蒿中提取得到的一種無色針狀晶體，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，則
青蒿素分子中含有______個手性碳原子。
7
1.[2020·山東卷改編]NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的順序________________，
原因是___________________________________________________________;
PH3是________（填“極性”或“非極性”）分子。
體驗高考
2.[2019·江蘇卷]抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，推測抗壞血酸在水中的溶解性：____________（填“難溶于水”或“易溶于水”）。
極性
NH3＞AsH3＞PH3
NH3分子間能形成氫鍵，AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大，范德華力大
易溶于水
3.我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl
圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH4＋)N—H…Cl、 、 。
(NH4＋)N—H…N(N5-)
(H3O＋)O—H…N(N5-)
氫鍵表示方法：X—H…Y（其中X、Y為F、O、N）
橘子遇氣球
實驗原理
橘子、橙子、檸檬這些柑橘類水果果皮上密密麻麻分布著一些小孔，這些就是它們的油脂腺，像人的毛孔一樣。在這些孔里，會分泌出一種可以溶解橡膠的芳香油類物質(zhì)。吹起來的氣球“皮薄個大”，當(dāng)被橘子皮汁濺到，沾到汁液的部分就會迅速溶解，氣球壓力遭到破壞，于是就爆了。
價層電子對互斥模型雜化軌道理論
理論依據(jù)
微觀結(jié)構(gòu)
宏觀性質(zhì)
實驗依據(jù)
課堂總結(jié)
能量—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)
波譜等實驗技術(shù)
共價鍵
氫鍵
范德華力
…
極性
穩(wěn)定性
熔沸點
溶解性
手性
…
課后作業(yè)
1、制作一張本章的知識思維導(dǎo)圖
2、你已經(jīng)學(xué)過很多物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，請舉例與同學(xué)討論分子
結(jié)構(gòu)對化學(xué)性質(zhì)的影響

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