1、第第2 2節化學鍵與分子間作用力節化學鍵與分子間作用力-2-考綱要求:1.了解共價鍵的形成,能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質。2.了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp1、sp2、sp3)。 3.能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測常見簡單分子或離子的空間結構。4.了解化學鍵和分子間作用力的區別。 5.了解氫鍵的存在對物質性質的影響,能列舉含有氫鍵的物質。6.理解離子鍵的形成與金屬鍵的含義。-3-基礎梳理考點突破共價鍵1.共價鍵的形成及本質-4-基礎梳理考點突破2.基本特征具有飽和性和方向性。3.鍵參數(1)定義:(2)鍵參數對分子性質的影響:鍵能越大,鍵長越短,分子越穩

2、定。 -5-基礎梳理考點突破自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。(1)碳碳雙鍵的鍵能是碳碳單鍵鍵能的2倍 ( )(2)鍵能單獨形成,而鍵一定不能單獨形成 ( )(3)共價鍵的成鍵原子必須都是非金屬原子 ( )(4)鍵可以繞鍵軸旋轉,鍵一定不能繞鍵軸旋轉( )(5)雙鍵中一定有一個鍵、一個鍵,叁鍵中一定有一個鍵、 兩個鍵 ( )(6)乙烯分子中既有鍵和鍵,也含有極性鍵和非極性鍵( )(7)s電子與s電子、p電子形成的共價鍵一定是鍵 ( )-6-基礎梳理考點突破考查角度一共價鍵的類型-7-基礎梳理考點突破考查角度二判斷方法(1)鍵與鍵:依據強度判斷:鍵的強度較大,較穩定,鍵強度較小,比

3、較容易斷裂(注意:NN中的鍵強度大)。共價單鍵是鍵,共價雙鍵中含有1個鍵1個鍵;共價叁鍵中含有1個鍵2個鍵。(2)極性鍵與非極性鍵:看形成共價鍵的兩原子:不同種元素的原子之間形成的是極性共價鍵;同種元素的原子之間形成的是非極性共價鍵。看電子對的偏移:有偏移的為極性鍵,無偏移的為非極性鍵。看電負性:成鍵原子電負性不同,即不同種元素形成的為極性鍵。-8-基礎梳理考點突破例1(1)(2013浙江理綜節選)關于化合物 ,下列敘述正確的有BD。A.分子間可形成氫鍵B.分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.分子中有7個鍵和1個鍵D.該分子在水中的溶解度大于2-丁烯(2)(2012浙江理綜)下列物質中,只含有極性

4、鍵的分子是B、C,既含離子鍵又含共價鍵的化合物是G;只存在鍵的分子是C、E,同時存在鍵和鍵的分子是A、B、D。A.N2B.CO2C.CH2Cl2D.C2H4E.C2H6F.CaCl2G.NH4Cl解析解析關閉(1)該化合物的官能團有碳碳雙鍵和醛基,不能形成氫鍵,碳碳雙鍵是非極性鍵,其余的都是極性鍵,碳碳雙鍵和碳氧雙鍵均含有鍵和鍵,故該分子中有9個鍵,3個鍵;分子中含有2個醛基,溶解度大于相同碳原子數的烴。(2)不同元素的原子之間形成的共價鍵為極性鍵,同種原子之間形成的共價鍵是非極性鍵;活潑金屬元素和活潑非金屬元素形成離子鍵,銨鹽中存在離子鍵;只含有單鍵的物質只存在鍵,含有雙鍵或叁鍵的物質同時存

5、在鍵和鍵。故只含有極性鍵的是CH2Cl2、CO2;既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物是NH4Cl;只存在鍵的分子是CH2Cl2、C2H6;同時存在鍵和鍵的分子是N2、CO2、C2H4。-9-基礎梳理考點突破歸納總結: 鍵、鍵的判斷方法(1)一般規律單鍵是;共價雙鍵中有一個是鍵,另一個是鍵;共價叁鍵由一個鍵和兩個鍵組成。(2)公式對于簡單的情況,鍵和鍵的數目可用下式表示:鍵的個數=單鍵個數+雙鍵個數+叁鍵個數鍵的個數=(雙鍵的個數2-1)+(叁鍵的個數3-1)-10-基礎梳理考點突破跟蹤訓練 1.下列分子中共價鍵的類型完全相同的是(A)A.CH4與NH3B.C2H6與C2H4C.H2與HeD.Cl

6、2與N2 答案解析解析關閉A項中存在都是H的s軌道分別與C、N的p軌道形成的鍵;B項中的C2H4含有鍵;C項He中不存在共價鍵;D項中N2除有p-p 鍵外,還有p-p 鍵。 答案解析關閉A-11-基礎梳理考點突破2.有以下物質:HF;Cl2;H2O;N2;C2H4。(1)只含有極性鍵的是;(2)只含有非極性鍵的是;(3)既有極性鍵又有非極性鍵的是;(4)只含有鍵的是;(5)既有鍵又有鍵的是。.COCl2分子的結構式為 ,COCl2分子內含有(D)A.4個鍵B.2個鍵、2個鍵C.2個鍵、1個鍵 D.3個鍵、1個鍵解析解析關閉.(1)含不同原子,所以一定只含極性鍵;中兩個氫原子分別與氧原子相連,所

7、以只含極性鍵;(2)雙原子的單質分子只含非極性鍵,所以符合題意;(3)根據結構可判斷既含極性鍵又含非極性鍵;(4)只有單鍵的只含鍵,即;(5)有雙鍵或叁鍵的一定既有鍵又有鍵,即。.C和Cl之間為鍵,C和O之間為一個鍵、一個鍵,因此該分子中含有3個鍵、1個鍵,所以D項正確。-12-基礎梳理考點突破分子的構型1.雜化軌道的要點當原子成鍵時,原子的價電子軌道相互混雜,形成與原軌道數相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數不同,軌道間的夾角不同,形成分子的空間形狀不同。雜化軌道就是雜化后形成的能量相同的新軌道。2.價電子對互斥模型的兩種類型價電子對互斥模型說明的是價電子對的空間構型,而分子的空間構型指的是

8、成鍵電子對的空間構型,不包括孤電子對。(1)當中心原子無孤電子對時,兩者的構型一致。(2)當中心原子有孤電子對時,兩者的構型不一致。(3)價電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子立體構型的關系:-13-基礎梳理考點突破-14-基礎梳理考點突破3.配位鍵和配合物(1)配位鍵:由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共用電子對。(2)配位鍵的表示方法:如AB:A表示提供孤對電子的原子,B表示接受電子對的原子。(3)配位化合物:形成條件。a.中心原子有空軌道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。b.配位體有孤電子對,如H2O、NH3、CO、F-Cl-、CN-等。氫鍵也影響物質的電荷、溶解

9、等過程。-15-基礎梳理考點突破自主鞏固 指出下列原子的雜化軌道類型及分子的結構式、空間構型。(1)CS2分子中的C為sp1雜化,分子的結構式為S C S,空間構型為直線形。(2)CH2O中的C為sp2雜化,分子的結構式為 ,空間構型為平面三角形。(3)CH4分子中的C為sp3雜化,分子的結構式為 ,空間構型為正四面體形。(4)H2S分子中的S為sp3雜化,分子的結構式為 ,空間構型為V形。-16-基礎梳理考點突破考查角度雜化軌道與粒子的空間構型由價層電子對互斥(VSEPR)模型判斷分子構型:(1)運用價層電子對互斥(VSEPR)模型可預測分子或離子的立體構型,但要注意判斷其價層電子對數,對A

10、Bm型分子或離子,其價層電子對數的判斷方法為(2)由雜化軌道數判斷分子構型:雜化軌道數的計算:雜化軌道用來形成鍵和容納孤對電子,所以有公式:雜化軌道數=中心原子的孤對電子的對數+中心原子的鍵個數。多原子分子雜化軌道數與分子構型的關系。多原子(3個或3個以上)分子的立體結構與中心原子雜化方式的對照:-17-基礎梳理考點突破a.只要分子構型為直線形的,中心原子均為sp1雜化,同理,只要中心原子是sp1雜化的,分子構型均為直線形。b.只要分子構型為平面三角形的,中心原子均為sp2雜化。c.只要分子中的原子不在同一平面內的,中心原子均是sp3雜化。d.V形分子的判斷需要借助孤對電子數,孤對電子數是1的

11、中心原子是sp2雜化,孤對電子數是2的中心原子是sp3雜化。(3)實例。-18-基礎梳理考點突破-19-基礎梳理考點突破解析解析關閉-20-基礎梳理考點突破歸納總結: 用價層電子對互斥理論確定分子或離子立體構型的方法(1)第一步:確定中心原子A價層電子對數a為中心原子的價電子數減去離子的電荷數,b為電荷數,x為非中心原子的原子個數。-21-基礎梳理考點突破(2)第二步:確定價層電子對的立體構型由于價層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能地相互遠離,這樣已知價層電子對的數目,就可以確定它們的立體構型。(3)第三步:分子立體構型的確定價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,價層電子對的總數減去

12、成鍵電子對數,得孤電子對數。根據成鍵電子對數和孤電子對數,可以確定相應的較穩定的分子立體構型。使用價層電子對互斥理論判斷分子立體構型時要注意,價層電子對互斥模型是價層電子對的立體構型,而分子的立體構型指的是成鍵電子對的立體構型,不包括孤電子對。兩者是否一致取決于中心原子上有無孤電子對(未用于形成共價鍵的電子對),當中心原子上無孤電子對時,兩者的構型一致;當中心原子上有孤電子對時,兩者的構型不一致。-22-基礎梳理考點突破跟蹤訓練 1.若ABn分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對,根據價層電子對互斥理論,下列說法正確的是 ( )A.若n=2,則分子的立體構型為V形B.若n=3,則分子

13、的立體構型為三角錐形C.若n=4,則分子的立體構型為正四面體形D.以上說法都不正確 答案解析解析關閉若中心原子A上沒有未成鍵的孤電子對,則根據斥力最小的原則,A項中當n=2時,分子的立體構型為直線形,所以錯誤;B項中n=3時,分子的立體構型為平面三角形,所以錯誤;C項中當n=4時,分子的立體構型為正四面體形,所以正確。 答案解析關閉C-23-基礎梳理考點突破 答案解析解析關閉 答案解析關閉-24-基礎梳理考點突破分子間作用力與分子性質1.分子極性(1)非極性分子與分子極性的判斷:-25-基礎梳理考點突破(2)分子的極性與鍵的極性、空間構型的關系:-26-基礎梳理考點突破2.分子間作用力(1)分

14、子間作用力包括范德華力和氫鍵兩類。范德華力是分子之間普遍存在的一種相互作用力。氫鍵是由已經與電負性很強的原子結合的氫原子和另一個電負性很強的原子之間的作用力。(2)分子間作用力主要影響物質的物理性質,如熔點、沸點和溶解性等。3.氫鍵對物質性質的影響(1)當形成分子間氫鍵時,物質的熔、沸點將升高。(2)當形成分子內氫鍵時,物質的熔、沸點將降低。(3)氫鍵也影響物質的電離、溶解等過程。-27-基礎梳理考點突破4.溶解性(1)“相似相溶”的規律:非極性溶質一般能溶于非極性溶劑,極性溶質一般能溶于極性溶劑。若能形成氫鍵,則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力越大,溶解性越好。(2)“相似相溶”規律還適用于分子結

15、構的相似性,如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近),而戊醇在水中的溶解度明顯減小。5.手性具有完全相同的組成和原子排列的一對分子,如同左手與右手一樣互為鏡像,卻在三維空間里不能重疊,互稱手性異構體,具有手性異構體的分子叫手性分子。-28-基礎梳理考點突破6.等電子原理原子總數相同,價電子總數相同的分子具有相似的化學特征,具有許多相近的性質。如CO和N2。7.無機含氧酸分子的酸性無機含氧酸可寫成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,則n值越大,酸性越強,如HClOHClO2HClO3HClO3二氯甲烷屬于手性分子-30-基礎梳理考點突破考查角度微粒空間構型的判斷1.根據所含鍵的類型及

16、分子的空間構型判斷非極性分子、極性分子的判斷,首先看鍵是否有極性,然后再看各鍵的空間排列狀況。鍵無極性,分子必無極性;鍵有極性,各鍵空間排列均勻,使鍵的極性相互抵消,分子無極性;鍵有極性,各鍵空間排列不均勻,不能使鍵的極性相抵消,分子有極性。共價鍵的極性與分子極性的關系可總結如下:-31-基礎梳理考點突破2.根據中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷中心原子即其他原子圍繞它成鍵的原子。分子中的中心原子最外層電子若全部成鍵,此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵,此分子一般為極性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部成鍵,它們都是非極性分子。H2O、

17、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部成鍵,含孤對電子,它們都是極性分子。例3(2015湖南岳陽質檢)已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物,試根據有關信息完成下列問題:(1)水是維持生命活動所必需的一種物質。1 mol冰中有2mol氫鍵。用球棍模型表示的水分子結構是B。-32-基礎梳理考點突破(2)已知H2O2分子的結構如圖所示:H2O2分子不是直線形的,兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上,兩個氧原子在書脊位置上,書頁夾角為9352,而兩個OH鍵與OO鍵的夾角均為9652。-33-基礎梳理考點突破 答案 答案關閉(1)在冰中,每個水分子與周圍的4個水分子形成4個氫鍵,按“

18、均攤法”計算,相當于每個水分子有2個氫鍵;水分子為V形結構。(2)由H2O2的空間構型圖可知,H2O2是極性分子,分子內既有極性鍵,又有非極性鍵,而CS2為非極性分子,根據“相似相溶”規律,H2O2難溶于CS2。-34-基礎梳理考點突破跟蹤訓練 1.下列物質變化,只與范德華力有關的是AE。A.干冰熔化B.乙酸汽化C.乙醇與丙酮混溶D.HCON(CH3)2溶于水E.碘溶于四氯化碳F.石英熔融-35-基礎梳理考點突破2.(2015河南開封模擬)氫、碳、氧、硫元素是自然界極為豐富的非金屬元素,它們構成了許許多多的化合物。(1)如圖所示是H2O2的空間構型,H2O2分子中每個氧原子都是sp3雜化,H2

19、O2為極性(填“極性”或“非極性”)分子。-36-基礎梳理考點突破(2)H2S和H2O2的主要物理性質如表所示:H2S和H2O2的相對分子質量基本相同,造成上述物理性質差異的主要原因是H2O2分子間存在氫鍵,溶于H2O后也可以與H2O分子形成氫鍵。(3)居室裝飾材料中往往含有甲醛,甲醛中碳、氧原子之間含有1個鍵,1個鍵,甲醛中碳元素雜化方式為sp2,甲醛分子空間構型為平面三角形。解析解析關閉-37-基礎梳理考點突破幾種化學鍵的定義與特征的比較-38-基礎梳理考點突破-39-基礎梳理考點突破-40-基礎梳理考點突破自主鞏固 碘在不同的溶劑中會呈現不同的顏色。一般認為,溶液呈紫色表明溶解的“碘分子

20、”并未和溶劑分子發生很強的作用。石蠟油屬于石油分餾產品,精制石蠟油是一種良好的有機溶劑。已知不同溫度下,碘溶解在石蠟油中,溶液呈紫色或棕色。請回答:(1)碘單質易溶于石蠟油,下列原因分析中錯誤的是(填序號)。碘分子與石蠟油中的分子之間能形成氫鍵碘分子與石蠟油中的分子之間的范德華力較大碘單質易跟石蠟油發生化學反應-41-基礎梳理考點突破(2)碘的石蠟油溶液,溫度低時溶液呈棕色,溫度高時溶液呈紫色,呈現不同顏色的主要原因是溫度低時范德華力大,碘分子與石蠟油中的分子之間的作用力強,碘的石蠟油溶液顏色呈棕色;溫度高時范德華力小,碘分子與石蠟油中的分子之間的作用力弱,碘的石蠟油溶液顏色呈紫色。-42-基

21、礎梳理考點突破考查角度共價鍵與范德華力、氫鍵對物質性質影響的比較共價鍵既影響物質的化學性質(分子的穩定性),又影響物質的物理性質(原子晶體的熔點),范德華力只影響物質的物理性質,氫鍵一般只影響物質的物理性質,但對少數物質會影響穩定性,如NH3H2O中,NH3與H2O以氫鍵結合。-43-基礎梳理考點突破例4(2015貴州聯考)(1)短周期某主族元素M的電離能情況如圖甲所示,則M元素位于周期表的第A族;(2)圖乙折線c可以表達出第A族元素氫化物的沸點的變化規律。兩位同學對某主族元素氫化物的沸點的變化趨勢畫出了兩條折線a和b,你認為正確的是折線b(填“a”或“b”)。-44-基礎梳理考點突破(3)部

22、分有機物的熔沸點見下表:根據物質結構理論,由這些數據你能得出的相關結論是同系物相對分子質量越大,分子間作用力越強,故沸點越高;當有機物形成分子內氫鍵時,分子間作用力減弱,熔點變低(或當分子間形成氫鍵時,分子間作用力增強,熔點升高)(至少寫兩條)。-45-基礎梳理考點突破解析:(1)元素M的第一電離能與第二電離能相差不大,而第三電離能增大很多,說明原子的最外層有2個電子,則M元素位于周期表的第A族;(2)圖乙折線c表示的氫化物的沸點隨分子的相對分子質量的增大而增加,說明微粒之間只存在分子間作用力,所以可以表達出第族元素氫化物的沸點的變化規律。a、b兩條折線起點的氫化物的沸點為100 ,是H2O的

23、沸點,由于H2O分子間存在氫鍵,其沸點高于氧族元素的其他氧化物的沸點,即曲線b符合要求。-46-基礎梳理考點突破技巧點撥: 共價鍵與范德華力、氫鍵對物質性質影響的比較:共價鍵既影響物質的化學性質(分子的穩定性),又影響物質的物理性質(原子晶體的熔點),范德華力只影響物質的物理性質,氫鍵一般只影響物質的物理性質,但對少數物質會影響穩定性,如NH3H2O中,NH3與H2O以氫鍵結合。-47-基礎梳理考點突破跟蹤訓練 1.在硼酸B(OH)3分子中,B與3個羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結構。則分子中B雜化軌道的類型及同層分子間的主要作用力分別是(C)A.sp1,范德華力B.sp2,范德華力C.sp2,氫鍵D.sp3,氫鍵 答案解析解析關閉由石墨的晶體結構知C為sp2雜化,故B也為sp2雜化,但于B(OH)3中B與3個羥基相連,羥基間能形成氫鍵,故同層分子間的主要作用力為氫鍵。 答案解析關閉C-48-基礎梳理考點突破2.短周期的5種非金屬元素,其中A、B、C的特征電子排布可表示為A:asa,B:bsbbpb,C:csccp2c,D與B同主族,E在C