[2011届高三化学复习]分子结构与性质(2)

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1、2011年高考化学第一轮复习,选修3 物质结构与性质第二章 分子结构与性质,第一讲 共价键,复习回忆,什么是化学键？什么是离子键？什么是共价键？,化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的 化学键。共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。,1.共价键的本质及特征共价键的本质：在原子之间形成共用电子对,共价键特征：具有饱和性和方向性,一、共价键,2.共价键的类型(1)按成键原子间共用电子对的数目分为：单键双键三键(2)按共用电子对是否偏移分为：极性键非极性键(3)按原子轨道的重叠方式分为：键键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性,原子轨

2、道以 方式互相 导致电子在两核间出现的机率增大而形成的共价键,3、共价键的形成,“头碰头”,重叠,（1）键：,键：“头碰头”,X,ss,X,pxs,X,pxpx,轴对称,形成键的电子称为电子。,键的特点：,键：以 方式形成化学键，以两原子核的 为轴，作 操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为,连线,旋转,不变,轴对称,“头碰头”,键：,+,I,X,Z,Z,pZpZ,键：由两个原子的p电子以 方式重叠形成。特点： 。,“肩并肩”,肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂,4、形成共价键应遵循的原则,1）.电子配对原理,2）.最大重叠原理,两原子各自提供1个 的电子彼此配对。,自旋方向相反,两个原子

3、轨道重叠部分越 ，形成的共价键越 ，分子越 。,大,牢固,稳定,5、比较键 键,沿轴方向“头碰头”,平行方向“肩并肩”,轴对称,镜像对称,强度大，不易断裂,强度较小，易断裂,共价单键是键，共价双键中一个是 键，另一个是键，共价三键中一个是键，另两个为键。,C,H,C,C,C,C,H,H,H,H,10,3,H,练习,1.键能 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)， 例如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1，通常取正值。键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间距。键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,

4、分子越稳定.3.键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体结构和分子的极性.,二、键参数,1.影响共价键键能的主要因素,2键能大小与分子稳定性的关系： 对结构相似的分子，键长越短，键能越 大， 一般含 该键的分子越稳定。,（1）一般情况下，成键电子数越多，键长越 短 ，形成的共价键越牢固，键能越大.,（2）在成键电子数相同，键长相近时，键的 极性越大，键能越大.,小结：,（）如果反应物的键能总和生成物的键能总和则为吸热反应,3.键能与化学反应中的H关系,化学反应中发生旧化学键断开和新化学键形成,化学反应的实质:,三、等电子原理,1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似

5、化学键特征，它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原理,2.等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质,原子数相同，最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。,（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 和 。（2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有 、 。,N2O,CO2,N2,CO,SO2,O3,（1）2原子10价电子,（2）2原子11价电子,几组常见的等电子体及

6、特征,如：N2、CO、C22-、CN- 直线型,如：NO、O2+、 直线型,（3）3原子16价电子,如：CO2、BeCl2、N2O、NO2+、N3- 直线型,（4）3原子18价电子,如：NO2-、SO2、O3 V型或角型,（5）3原子24价电子,如：NO3-、BF3、CO32-、SO3 平面正三角形,（6）5原子32价电子,如：SiF4、CCl4、SO42-、PO43- 正四面体,（7）(BN)n晶体和碳单质具有类似结构。 B3N3H6 与C6H6是等电子分子。,第二讲 分子的立体构型,一、形形色色的分子,O2,HCl,H2O,CO2,1、双原子分子（直线型）,2、三原子分子立体结构（有直线形

7、和V形）,、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）,（平面三角形，三角锥形）,C2H2,CH2O,NH3,P4,、五原子分子立体结构,最常见的是正四面体,CH4,CH3CH2OH,CH3COOH,C6H6,C8H8,CH3OH,5、其它：,C60,C20,C40,C70,资料卡片：,形形色色的分子,1 基本要点 ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。,二、价层电子对互斥模型（VSEPR）,2 价层电子对互斥理论认为：1）分子的立体结构是 2）价层电子对指 包括 3） 键电子对数怎样确定？

8、4）,二、价层电子对互斥模型,“价层电子对”相互排斥的结果,分子中的中心原子上的电子对,键电子对和中心原子上的孤电子对,5）分子、阳离子和阴离子中a的计算方法有什么不同？,分子中a 指中心原子的价电子数、阳离子中a 指中心原子的价电子数减去离子的电荷数，阴离子中a 指中心原子的价电子数加上离子的电荷数b的意义-。,3、如何确定分子的立体结构？,1）、先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数= 键电子对数+中心原子上的孤电子对数2）、确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构价层电子对数 n与VSEPR模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直线型 平面三角形 正四面体 三角双

9、锥体 正八面体,3）略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构练习确定下列物质的VSEPR模型和它们的立体结构 H2O BF3 NH4+,3、如何确定分子的立体结构？,V形,平面三角形,正四面体形,应用反馈:,0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,直线形,V 形,V形,平面三角形,三角锥形,四面体,正四面体,正四面体,三、杂化轨道理论,杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道杂化轨道类型：sp、sp2、sp3、sp3d2杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等

10、成键能力更强的原子轨道杂化轨道用于容纳键和孤对电子,例：,CH4分子形成,C: 2s22px12py13pz,2s,2p,激发,杂化特征：,能量相近：ns,np ns,np,ns (n-1)d,ns,np,成键能力变大：轨道形状发生了变化,sp2 杂化,同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂化组合为 sp2 杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形,例：,BF3分子形成,Cl,Cl,sp2杂化：三个夹角为120的平面三角形杂化轨道。,C2H4(sp2杂化）,大 键 C6H6,C6H6的大键（离域键）,(3)几种常见分子的中心原子的杂化轨道类型：,

11、四、配合物理论简介,1. 配位键,（1）概念：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键,（2）形成条件：一方提供孤对电子，一方提供空轨道,注意：配位键是一种特殊的共价键配位键同样具有饱和性和方向性H3O+、NH4+中含有配位键,（3）配位键的表示方法,请你写出NH4的配位键的表示法？,2. 配位化合物（配合物）,（1）概念：把金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物。,配合物种类已超过数百万；,配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不稳定；,许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多,3.

12、配合物的组成,相关说明：,中心原子：也称配位体的形成体，一般是带正电荷的阳离子，主要是过渡金属的阳离子，但也有中性原子。如：Ni(CO)5、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是中性原子,配位体：配位体可以是阴离子，如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子是必须含有孤对电子的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子，配位原子常是VA、VIA、VIIA主族元素的原子。,配位数：直接同中心原子（或离子）配位的原子（离子或分子）总的数目。一般中心原子（或离子）的配位数为

13、2、4、6、8。在计算中心离子的配们数时，一般是先在配离子中找出中心离子和配位体，接着找出配位原子数目。如： Co(NH3)4Cl2Cl配位数是6。,CuSO45H2O是配合物,向硫酸铜水溶液中加入氨水,蓝色沉淀,深蓝色的透明溶液,深蓝色的晶体,产生现象的原因：,Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH-,深蓝色的晶体: Cu(NH3)4 SO4H2O,Cu(NH3)42+离子,实验2-3在盛有氯化铁溶液（或任何含有的Fe3+溶液）的试管中滴加硫氰化钾（KSCN）溶液,现象：生成血红色溶液,原因：生成Fe(SCN)n3-n(n=1

14、6),作用：检验或鉴定Fe3+，用于电影特技和魔术表演,配位键的强度有大有小。当遇上配合能力更强的配体时，由一种配离子可能会转变成另一种更稳定的配离子。,Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+,硫氰酸根,血红色,观 察：在上述血红色溶液中加入NaF溶 液有什么现象？,Fe(SCN)2+ + 6F- FeF63- + SCN-,血红色,无色,结论：,配离子中的中心离子（电子对接受体）通常是金属离子，尤其是过渡金属离子；配位体中的配位原子（电子对给予体 ）通常是主族非金属原子。,现象：溶液变成血红色,4.配合物的命名:,内界命名顺序：自右向左 配位体数（即配位体右下角的数字）配位体名称“合”字或“络”字中心离子的名称中心离子的化合价。,Zn(NH3)2SO4内界名称为： ，K3Fe(CN)6内界名称为 ， Zn(NH3)4Cl2 命名为 ，K3Fe(CN)6命名为 ，Cu(NH3)4SO4命名为 ， Ag(NH3)2OH命名为 。,