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人教版 选择性必修2 第二章
《分子结构与性质》复习课
形成模型
认知素养
提升证据
推理素养
具备科学态度
社会责任素养
知道共价键的形成，常见分子的空间结构
会利用各种理论解释分子的空间结构
会利用结构解释和推测分子的性质
01
02
03
学习目标
一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如图) 的水合物晶体。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。请回答下列问题：
前置作业
①写出基态C原子价电子排布图并思考原子核外电子排布遵循的规律。
②为什么甲烷分子式是CH4而不是CH2 ？甲烷的空间构型？
③“可燃冰“中存在的作用力有哪些？
④为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想是否可行？
构造原理、泡利原理、洪特规则
使成对电子变单电子，有利于多成键，
杂化轨道电子云变形，有利于最大重叠
能量最低原理
共价键、范德华力、氢键
结构决定性质
CO2与H2O的结合能大于CH4，CO2分子直径小于笼状结构的空腔直径
化学思维模型：能量—结构—性质
【典例1】写出下图所示的共价键名称,并选出含有该共价键的一种物质（H2、Cl2、HCl、N2）。示例:①s-s σ键,H2
②　　　　键, 　　; ③　　　　键, 　　;
④　　　　键, 　　; ⑤　　　　键, 　　。
【典例2】
分子CH2=CH-CH2OH中含有　个σ键、　个π键，____个极性键。
1、共价键的分类
按共用电子对数
单键
双键
三键
按共用电子对是否偏移
极性键
非极性键
按原子轨道的重叠方式
σ键
π键
单键：σ键
双键：1个σ键、1个π键
三键：1个σ键、2个π键
知识点一：探“共价键”之究竟
能量最低
σ键：头碰头、轴对称
π键：肩并肩、镜面对称
电子配对-饱和性
原子轨道最大重叠-方向性
s-p σ
p-p σ
p-p π
p-p π
HCl
Cl2
N2
N2
9
1
7
下列说法正确的是( )
A. 一般来说，分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B. 水分子可表示为H-O-H,分子中键角为180°
C. H-O键键能为463KJ/mol,即18gH2O分解成H2和O2时
消耗能量为926KJ
D. 元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间可
以形成共价键
【典例3】
键 能
键 长
键 角
决定分子稳定性
决定分子空间结构
2、键参数的应用
一般地，键长越短,键能越大,共价键越稳定，含有该键的分子越稳定！
D
键能:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量
V形
1.[2016新课标Ⅰ卷]
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:
体验高考
Ge原子半径大，原子间形成的σ键较长，p轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
2.[2018新课标Ⅰ卷] Li2O是离子晶体，其晶格能可通过Born Haber循环计算得到。由图可知，O=O键键能为 kJ·mol 1
共价键的本质：原子轨道重叠
498
知识点二：析“分子模型”之构建
实验依据
杂化轨道理论
价层电子对互斥模型
理论依据
分子结构的测定
波谱、晶体X射线衍射等
分子的空间结构
预测
解释
微粒 中心原子价层电子对数 中心原子 孤电子对数 VSEPR模型 微粒空间结构 中心原子杂化轨道
类型
CS2
HCHO
SO2
SO42－
H3O＋
H2O
2 0 直线形 直线形 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 正四面体形 正四面体形 sp3
4 1 四面体形 三角锥形 sp3
4 2 四面体形 V形 sp3
【合作交流1】思考下列问题并完成表格：
（1）σ键电子对数、孤电子对数、价层电子对数、杂化轨道数的关系？
（2）①价层电子对在空间怎样分布？②VSEPR模型、微粒空间结构是一致的吗？
（3）①杂化轨道类型和价层电子对数的关系？②杂化轨道结构、微粒空间结构之间的关系？
价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=杂化轨道数
孤电子对数
算价层电子对数
VSEPR模型
分子的空间结构
2 3 4
杂化轨道类型
去孤电子对
2 3 4
sp sp2 sp3
能量最低原理
概括归理
找中心原子
2、[2018·全国卷Ⅱ，35(4)] 气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_________，固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为____。
平面三角形
sp3
体验高考
1、[2020·新课标Ⅰ]磷酸根离子（PO43-）的空间构型为_____________，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
正四面体形
4
sp3
杂化类型的判断：①价层电子对数②结构式
【典例4】比较下列各组物质中微粒键角的大小
（1）CH4、CO2、BF3
（2）CH4、NH3、H2O

（3）NH3、PH3、AsH3
孤电子对与成键电子对间的斥力＞成键电子对间的斥力
NH3＞PH3＞AsH3
键角的比较思路:
①杂化类型②孤电子对数③原子电负性
CO2＞BF3＞CH4
CO2＞NH3＞H2O
中心原子杂化类型相同，孤电子对数相等，中心原子的电负性越大，成键电子对之间的斥力越大，键角越大。
sp ＞ sp2 ＞ sp3
物质的宏观性质 微观解释
1、CO2是非极性分子；H2O是极性分子
2、CF3COOH的酸性大于CH3COOH的酸性
3、卤素单质从F2到I2的熔沸点越来越高
4、对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的沸点
5、氨气极易溶于水
知识点三： 揭“分子性质”之由来
【合作交流2】完成下列表格：
都含有极性共价键，CO2为直线形，正电中心和负电中心重合
分子的极性
分子的空间结构
键的极性
判断分子极性的思维模型：
非极性键
极性键
非极性分子
极性分子
结构对称
结构不对称
直线形、平面三角形、正四面体形
物质的宏观性质 微观解释
1、CO2是非极性分子；H2O是极性分子
2、CF3COOH的酸性大于CCl3COOH 的酸性
3、卤素单质从F2到I2的熔沸点越来越高
4、对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的沸点
5、氨气极易溶于水
知识点三： 揭“分子性质”之由来
【合作交流2】完成下列表格：
都含有极性共价键，CO2为直线形，正电中心和负电中心重合
F-C极性大于Cl-C极性，使F3C-极性大于Cl3C-极性，前者羧基中O-H极性更大，更易电离出H+
从F2到I2相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大
分子极性：①键的极性 ②空间结构
键的极性对物质化学性质的影响
对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成
分子内氢键
熔、沸点：①氢键 ②范德华力
分子间作用力：范德华力、氢键
【问题1】化学键、范德华力、氢键的强弱顺序？
化学键＞氢键＞范德华力
(1)相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高;
(2)分子的极性越大，范德华力越大，熔沸点越高。
【问题2】范德华力对物质熔沸点的影响？
【典例5】中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了 80 多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键说法中不正确的是（ ）。
A: 由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B: 由于氢键的存在，乙醇比乙烷更易溶于水
C: 由于氢键的存在，沸点：HF＞HCl＞HBr＞HI
D: 由于氢键的存在，影响了蛋白质分子独特的结构
氢键影响物质的熔沸点、溶解性、密度等
C
物质的宏观性质 微观解释
1、CO2是非极性分子；H2O是极性分子
2、CF3COOH的酸性大于CH3COOH 的酸性
3、卤素单质从F2到I2的熔沸点越来越高
4、对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的沸点
5、氨气极易溶于水
知识点三： 揭“分子性质”之由来
【合作交流2】完成下列表格：
都含有极性共价键，CO2为直线形，正电中心和负电中心重合
F-C极性大于H-C极性，使F3C-极性大于H3C-极性，前者羧基中O-H极性更大，更易电离出H+
从F2到I2相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大
分子极性：①键的极性 ②空间结构
键的极性对物质性质的影响
对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成
分子内氢键
熔、沸点：①氢键 ②范德华力
①NH3和H2O都是极性分子，根据相似相溶原理，NH3易溶于水。②NH3和H2O分子间形成氢键。③氨气与水反应
溶解性：
①相似相溶 ②氢键 ③能否与水反应
性质
决定
反映
结构
【典例6】青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如图所示，则
青蒿素分子中含有______个手性碳原子。
7
1.[2020·山东卷改编]NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序________________，
原因是___________________________________________________________;
PH3是________（填“极性”或“非极性”）分子。
体验高考
2.[2019·江苏卷]抗坏血酸的分子结构如图所示，推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
极性
NH3＞AsH3＞PH3
NH3分子间能形成氢键，AsH3相对分子质量比PH3大，范德华力大
易溶于水
3.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl
图中虚线代表氢键，其表示式为(NH4＋)N—H…Cl、 、 。
(NH4＋)N—H…N(N5-)
(H3O＋)O—H…N(N5-)
氢键表示方法：X—H…Y（其中X、Y为F、O、N）
橘子遇气球
实验原理
橘子、橙子、柠檬这些柑橘类水果果皮上密密麻麻分布着一些小孔，这些就是它们的油脂腺，像人的毛孔一样。在这些孔里，会分泌出一种可以溶解橡胶的芳香油类物质。吹起来的气球“皮薄个大”，当被橘子皮汁溅到，沾到汁液的部分就会迅速溶解，气球压力遭到破坏，于是就爆了。
价层电子对互斥模型杂化轨道理论
理论依据
微观结构
宏观性质
实验依据
课堂总结
能量—结构—性质
波谱等实验技术
共价键
氢键
范德华力
…
极性
稳定性
熔沸点
溶解性
手性
…
课后作业
1、制作一张本章的知识思维导图
2、你已经学过很多物质的化学性质，请举例与同学讨论分子
结构对化学性质的影响

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