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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质复习课复习课设疑：设疑：为什么氢与氧按照为什么氢与氧按照2：1的原的原子个数比结合水？子个数比结合水？有没有可能存在有没有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子？分子？共价键具有共价键具有饱和性饱和性决定了原子形成分子时相互结合的数量关系决定了原子形成分子时相互结合的数量关系一。共价键HCl用电子云来描述用电子云来描述HCl中共价键的形成过程中共价键的形成过程 ClH 共价键的共价键的方向性方向性（s-p 键）键）S-S重叠重叠无方向无方向S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠键成键方式键成键方式 “头碰头头碰头”以原子核连线为轴旋转，电子云图形不变：
2、键键轴对称p-pp-p 键形成过程键形成过程 键键特点特点: :两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“肩并肩肩并肩” 方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为面为镜面，它们互为镜像，称为镜像对称镜像对称由于由于键重叠程度要比键重叠程度要比键小键小,所以所以键的强度要比键的强度要比键大键大。“肩并肩肩并肩”注注: :两个两个s s轨道轨道不能成不能成键键 以上原子轨道相互重叠形成的以上原子轨道相互重叠形成的键和键和键键 ，总称，总称价键轨
3、道价键轨道PzPzPzPz键键yNNzzyN2分子形成分子形成zzyyxxzzx二、键参数二、键参数1 1、键能：气态基态原子形成、键能：气态基态原子形成1mol1mol化学化学键释放的最低能量。通常取正值。键释放的最低能量。通常取正值。2 2、键长：形成共价键的两个原子、键长：形成共价键的两个原子之间的核距离。之间的核距离。3 3、键角：在原子数超过、键角：在原子数超过2 2的分子的分子中，两个共价键之间的夹角中，两个共价键之间的夹角 CO分子和分子和N2分子的某些性质分子的某些性质 三、等电子原理：三、等电子原理： 原子总数相同、价电子总数相同的分原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似
4、的化学键特征，它们的许多子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的性质是相近的 19191919年，年，langmuirlangmuir提出等电子原理：原子相提出等电子原理：原子相同、最外层电子总数相同的分子，互称为等同、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、物理性质相电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，仅由第二周期元素组成近。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：的共价分子中，互为等电子体的是： 和和；和和；（2 2）此后，等电子原理又有发展。例如：短）此后，等电子原理又有发展。例如：短周期元素组成的物质中，与周期元
5、素组成的物质中，与NONO2 2互为等电子互为等电子体的分子有体的分子有、。N2COCO2N2OO3SO2共共价价键键本质：本质：原子之间形成共用电子对（或电子云重叠）原子之间形成共用电子对（或电子云重叠）特征：特征：具有饱和性和方向性具有饱和性和方向性成键方式成键方式键键特征特征电子云呈轴对称（如电子云呈轴对称（如s-ss-s键，键，s-ps-p键，键，p-pp-p键）键）”头碰头头碰头”键键特征特征电子云呈镜面对称电子云呈镜面对称（如（如p-pp-p 键）键）”肩并肩肩并肩”规律规律共价单键共价单键 键键共价双键共价双键 1 1个个键，键，1 1个个键键共价三键共价三键 1 1个个键，键，
6、2 2个个键键键参数键参数键能：键能越大，共价键越稳定键能：键能越大，共价键越稳定键长：键长越短，共价键越稳定键长：键长越短，共价键越稳定键角：描述分子空间结构的重要参数键角：描述分子空间结构的重要参数衡量共价键衡量共价键的稳定性的稳定性三、分子的立体构型三、分子的立体构型要点：要点：对对ABnABn型的分子或离子，中心原子型的分子或离子，中心原子A A价层电子对（包括用于形成价层电子对（包括用于形成键的共用键的共用电子对和没有成键的孤电子对）之间存电子对和没有成键的孤电子对）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于在排斥力，将使分子中的原子处于尽可尽可能远的相对位置能远的相对位置上，以使彼此之间
7、斥力上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。最小，分子体系能量最低。1、价层电子对互斥理论、价层电子对互斥理论 （VSEPR模型）模型）中心原子价层电子对数目计算中心原子价层电子对数目计算价层电子对=中心原子上电子对数=键对子对键对子对+ +中心原子上孤电子对中心原子上孤电子对=N（ 键键）+1/2 ( a xb )阳离子：阳离子：a=中心原子的价电中心原子的价电子数子数 离子所带的电荷数离子所带的电荷数阴离子：阴离子：a=中心原子的价电子数中心原子的价电子数 + 离子所带的电荷数离子所带的电荷数 注意注意：价层电子对互斥模型对：价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准少数化合物判断不准，不
8、能适用，不能适用于过渡金属化合物，除非金属具于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的有全满、半满或全空的d d轨道轨道注意：注意：1、VSEPR模型与分子立体构型模型与分子立体构型的区别。的区别。2、孤电子对的排斥力、孤电子对的排斥力大于大于成健对子对成健对子对分析思考：分析思考： 如果如果C原子就以个轨道和个原子就以个轨道和个轨道上的单电子，分别与四个轨道上的单电子，分别与四个原子的轨道上的单电子重叠成键，原子的轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？所形成的四个共价键能否完全相同？这与这与CH分子的实际情况是否吻合分子的实际情况是否吻合？如何才能使如何才能使CH分子
9、中的分子中的C原子与四个原子与四个H原子形成完原子形成完全等同的四个共价键呢？全等同的四个共价键呢？10928原子轨道？伸展方向？见教材见教材P392、杂化轨道理论、杂化轨道理论在形成多原子分子的过程中，在形成多原子分子的过程中，中心原子中心原子的若干的若干能量相近能量相近的原子轨道间通过相互的原子轨道间通过相互的混杂后，形成的混杂后，形成相同数量相同数量的几个的几个能量与能量与形状都相同形状都相同的新轨道。的新轨道。杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来键或者用来容纳孤电子对。容纳孤电子对。剩余的剩余的p轨道可以形成轨道可以形成键键所以杂化轨道数所以杂化轨道数=价层电子对数价层电子对
10、数 C2H4(sp2杂化）（1）杂化轨道数）杂化轨道数=中心原子价层电子对数中心原子价层电子对数中心原子杂化方式的判断中心原子杂化方式的判断杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤电子对键或者用来容纳孤电子对 剩余的剩余的p轨道可以形成轨道可以形成键键= 键电子对数键电子对数+孤电子对数孤电子对数（ABn型）=n +1/2（a-xb）（2）杂化轨道数与杂化轨道类型的关系2 3 43SP SP2 SP3天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色无色无色无色3、配合物理论简、配合物理论简介介：固体颜色固体颜色固体颜色固体颜色溶液颜色溶液颜色溶液颜色溶液颜色CuSOCuSO4 4C
11、uClCuCl2 2.2H2H2 2OOCuBrCuBr2 2NaClNaClK K2 2SOSO4 4KBrKBr白色白色白色白色绿色绿色绿色绿色深褐色深褐色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色白色白色白色白色白色白色结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四四水合铜离子水合铜离子，可表示为，可表示为Cu(H2O) 42+。在。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电原子提供孤对电子子对给予铜离子（对给予铜离子（铜离子提供空轨道铜离子提供空轨道），），铜离子接受水分子的孤对电
12、子形成的，这铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类类“电子对给予电子对给予接受键接受键”被称为配位键。被称为配位键。Cu OH2H2OH2OH2O2+一个原子提供孤对电子，一个原子提供孤对电子，叫叫电子给予体或电子给予体或配体配体。常为常为N、O、P、S、卤素的原子或离子、卤素的原子或离子另一原子提供空轨道叫另一原子提供空轨道叫接受体接受体，一般为，一般为过渡过渡金属金属配位键与其他共价键虽然形成原因不配位键与其他共价键虽然形成原因不同，但只要成键的原子相同，其键参同，但只要成键的原子相同，其键参数一样。如数一样。如NH4+。2+CuNH3H3NNH3NH3实验实验2-2 已知氢氧化铜与已知氢
13、氧化铜与足量氨水反应后溶解是足量氨水反应后溶解是因为生成了因为生成了Cu(NH3) 42+ ，其结构简式为：其结构简式为：描述现象：。描述现象：。试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O蓝色沉淀蓝色沉淀蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液深蓝色溶液深蓝色溶液加入极性较小的溶剂（如乙醇），析出深蓝色晶加入极性较小的溶剂（如乙醇），析出深蓝色晶体。体。 Cu(NH3) 4SO4 .H2O名称：一水合硫酸四氨合
14、铜名称：一水合硫酸四氨合铜 或或 一水合硫酸铜氨一水合硫酸铜氨实验实验实验实验2-32-3Fe Fe 3+3+ +SCN +SCN Fe (SCN) Fe (SCN) 2+2+ 硫氰酸根硫氰酸根血红色血红色由于该离子的颜色极似由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特血液，常被用于电影特技和魔术表演。技和魔术表演。P44，T5：NaCl中滴加AgNO3，生成白色沉淀，再加氨水，沉淀溶解。四、分子的性质四、分子的性质1、键的极性和分子的极性、键的极性和分子的极性非非极性分子：极性分子：电荷分布均匀对称的分子电荷分布均匀对称的分子（正电中心与负电中心重合）（正电中心与负电中心重合）极性分子：极性分子
15、：电荷分布不均匀不对称的分子电荷分布不均匀不对称的分子（正电中心与负电中心不重合）（正电中心与负电中心不重合）ABn型分子极性的判断方法型分子极性的判断方法物理模型法物理模型法：从受力的角度分析：从受力的角度分析根据根据含键的类型和分子的空间构型含键的类型和分子的空间构型判判断：当断：当ABn型分子的空间构型是空间型分子的空间构型是空间对对称称结构时，由于分子的正负电荷中心重结构时，由于分子的正负电荷中心重合，故为合，故为非极性非极性分子，如：分子，如：CO2、BF3、CH4，当分子的空间构型，当分子的空间构型不是空间对称不是空间对称结构结构时，一般为时，一般为极性极性分子，如：分子，如：H2
16、O、NH3。化合价法化合价法：中心原子的化合价的绝对值等：中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子。子的空间结构不对称，其分子为极性分子。化学式化学式化学式化学式BFBF3 3COCO2 2PClPCl5 5SOSO3 3HH2 2OONHNH3 3SOSO2 2中心原子中心原子中心原子中心原子化合价绝化合价绝化合价绝化合价绝对值对值对值对值3 34 45 56 62 23 34 4中心原子中心原子中心原子中心原子价电子数价电子数价电子数价电子数3 34 45 56 66 65 56 6分子极性分子极性分子极性分子极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性极性极性极性极性极性极性极性极性自学自学: :科学视野科学视野表面活性剂和细胞膜表面活性剂和细胞膜 影响范德华力大
