《高中化学 第二章 分子结构与性质 章末归纳整合课件 新人教版选修3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第二章 分子结构与性质 章末归纳整合课件 新人教版选修3.ppt（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、请分分别用一句用一句话表达下列关表达下列关键词：共价共价键键能能键长键角等角等电子原理范德子原理范德华力力氢键手性手性提示提示共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。键能：气态基态原子形成键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。键能越大，化学键越稳定。键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。往往键能越大，共价键越稳定。章章末末归归纳纳整整合合键角：在原子数超过键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键
2、之间的夹角，的分子中，两个共价键之间的夹角，是描述分子立体结构的重要参数。是描述分子立体结构的重要参数。等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有等电子原理：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。相似的化学键特征，它们的许多性质相近。范德华力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，范德华力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，又称范德华力。又称范德华力。氢键：某些氢化物分子间存在的比范德华力稍强的作用力氢键：某些氢化物分子间存在的比范德华力稍强的作用力叫做氢键，其本质是静电作用。叫做氢键，其本质是静电作用。手性：具有完全相同的组成和原子排
3、列的一对分子，如左手性：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。键和键和键的比较键的比较1键的的类型型键键原子原子轨道重道重叠方式叠方式沿沿键轴方向相方向相对重叠重叠沿沿键轴方向平行重方向平行重叠叠原子原子轨道重道重叠部位叠部位两原子核之两原子核之间，在，在键轴上上键轴上方和下方，上方和下方，键轴处为零零原子原子轨道重道重叠程度叠程度大大小小键的的强强度度较大大较小小化学活化学活泼性性不活不活泼活活泼成成键规律律共价共价单键是是键，双，双键中有一个中有一个键一个一个键，三三键中有一个中有一个
4、键，两个，两个键共价键的极性、分子的极性二者之间的关系共价键的极性、分子的极性二者之间的关系(1)共价键与共价分子极性的判断共价键与共价分子极性的判断2.(2)分子极性的判断分子极性的判断(3)键的极性与分子极性的关系的极性与分子极性的关系分子构型的判断分子构型的判断根据分子中根据分子中键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子空间构型。方法确定相应的较稳定的分子空间构型。价层电子对互斥理论对几种分子或粒子的立体构型的预测价层电子对互斥理论对几种分子或粒子的立体构型的预测如表：如表：1键电子子对数数孤孤电子子对数数价价层电子子对数数目
5、目电子子对的排列的排列方式方式VSEPR模型模型分子的分子的立体立体结构构实例例202直直线形形 直直线形形HgCl2、BeCl2、CO2303三角形三角形平面三平面三角形角形BF3、BCl321V形形SnBr2、PbCl2404四面体四面体形形正四正四面体面体形形CH4、CCl431三角三角锥形形NH3、NF3V形形H2O22无机含氧酸分子酸性的比较无机含氧酸分子酸性的比较(1)对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。例如，酸性：氧酸的酸性越强。例如，酸性：HClO4HClO3HClO2HClO。(2)相同化合价的不同种
6、元素，中心原子相同化合价的不同种元素，中心原子R的半径越小，酸的半径越小，酸性越强。例如，原子半径性越强。例如，原子半径ClBrI，故酸性：，故酸性：HClO3HBrO3HIO3。(3)结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力(氧化性氧化性)越强，其相应酸的酸性越强，例如，酸性：越强，其相应酸的酸性越强，例如，酸性：H2SO3H2SeO3H2TeO3。(4)酸分子中不与氢原子相连的氧原子数目越多，酸性越强。酸分子中不与氢原子相连的氧原子数目越多，酸性越强。2.含氧酸通式含氧酸通式(HO)mROn中，中，n为非非羟基氧原子基氧原子(即不与即不与氢相相连的氧
7、原子的氧原子)的数目，的数目，n越大，酸性越越大，酸性越强强。例如：例如：含氧酸含氧酸通式通式非非羟基氧数目基氧数目酸性酸性HClO4(HO)ClO3n3最最强强酸酸H2SO4(HO)2SO2n2强强酸酸HClO3(HO)ClO2n2强强酸酸H2SO3(HO)2SOn1中中强强酸酸H3PO4(HO)3POn1中中强强酸酸HNO2(HO)NOn1中中强强酸酸H3BO3(HO)3Bn0弱酸弱酸HClO(HO)Cln0弱酸弱酸范德华力及其对物质性质的影响范德华力及其对物质性质的影响分子与分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，分子与分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力，范德华
8、力很小，它不属于化学键。称为范德华力，范德华力很小，它不属于化学键。影响范德华力的因素包括：相对分子质量、分子的空间构影响范德华力的因素包括：相对分子质量、分子的空间构型以及分子的极性等。对组成和结构相似的分子，其范德型以及分子的极性等。对组成和结构相似的分子，其范德华力一般随相对分子质量的增加而增大。华力一般随相对分子质量的增加而增大。范德华力只影响物质的物理性质。它对物质的熔、沸点、范德华力只影响物质的物理性质。它对物质的熔、沸点、溶解度的影响为：范德华力越大，分子的熔、沸点越高；溶解度的影响为：范德华力越大，分子的熔、沸点越高；与溶剂间的范德华力越大，则在该溶剂中的溶解度越大。与溶剂间的
9、范德华力越大，则在该溶剂中的溶解度越大。学科思想培养四学科思想培养四结构决定性质的思想结构决定性质的思想1.氢键及其对物质性质的影响氢键及其对物质性质的影响氢键是一种既可以存在于分子间、又可以存在于分子内的氢键是一种既可以存在于分子间、又可以存在于分子内的作用力。它的能量比化学键小，比范德华力大。当氢原子作用力。它的能量比化学键小，比范德华力大。当氢原子与电负性大的原子与电负性大的原子X以共价键结合时，以共价键结合时，H能够跟另一个电能够跟另一个电负性大的原子负性大的原子Y形成氢键。氢键有两种基本类型：分子间形成氢键。氢键有两种基本类型：分子间氢键和分子内氢键。氢键和分子内氢键。氢键基本上还属
10、于分子间作用力，它既有方向性，又有饱氢键基本上还属于分子间作用力，它既有方向性，又有饱和性。常用和性。常用XHY表示氢键。表示氢键。注意注意：范德华力的作用范围很小，作用力也很小，约比范德华力的作用范围很小，作用力也很小，约比化学键的键能小化学键的键能小12个数量级，无方向性和饱和性。个数量级，无方向性和饱和性。2氢键的形成条件：化合物中必须有氢原子，即氢原子处氢键的形成条件：化合物中必须有氢原子，即氢原子处在在XHY中间；氢只有与电负性大的并且具有孤电子对中间；氢只有与电负性大的并且具有孤电子对的元素化合后，才具有较强的氢键，像这样的元素有：的元素化合后，才具有较强的氢键，像这样的元素有：N
11、、O、F三种。三种。氢键不属于化学键，键能比化学键小得多，化学键主要氢键不属于化学键，键能比化学键小得多，化学键主要影响物质的化学性质，而氢键主要影响物质的物理性质。影响物质的化学性质，而氢键主要影响物质的物理性质。氢键和范德华力都属于分子之间的相互作用，能量都很氢键和范德华力都属于分子之间的相互作用，能量都很小，都只影响物质的物理性质，如熔点、沸点、硬度和溶小，都只影响物质的物理性质，如熔点、沸点、硬度和溶解度等。解度等。有氢键的分子间必然存在范德华力，但有范德华力的物有氢键的分子间必然存在范德华力，但有范德华力的物质中不一定存在氢键。质中不一定存在氢键。互为同分异构体的物质能形成分子内氢键
12、的，其熔、沸互为同分异构体的物质能形成分子内氢键的，其熔、沸点较能形成分子间氢键的物质的熔、沸点要低。点较能形成分子间氢键的物质的熔、沸点要低。右右图是是过氧化氧化氢(H2O2)分子的空分子的空间结构示意构示意图。(1)写出写出过氧化氧化氢分子的分子的电子式：子式：_。【例例】(2)下列关于下列关于过氧化氧化氢的的说法中，正确的是法中，正确的是(用序号填空用序号填空)_。分子中有极性分子中有极性键分子中有非极性分子中有非极性键氧原子的氧原子的轨道道发生了生了sp2杂化化OO共价共价键是是pp键分子是非极性分子分子是非极性分子(3)过氧化氧化氢分子之分子之间易形成易形成氢键，该氢键的表示式是的表
13、示式是_。(4)过氧化氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是溶于二硫化碳，主要原因是_；过氧化氧化氢易溶于水，主要原因是易溶于水，主要原因是_。(5)写出写出过氧化氧化氢的两的两项主要用途：主要用途：_；_。(6)过氧乙酸也是一种氧乙酸也是一种过氧化物，它可以看做是氧化物，它可以看做是过氧化氧化氢分子中的一个分子中的一个氢原子被乙原子被乙酰基基取代的取代的产物，物，是一种常用的是一种常用的杀菌消毒菌消毒剂，在酸性条件下，在酸性条件下过氧乙酸易氧乙酸易发生生水解反水解反应生成生成过氧化氧化氢。写出写出过氧乙酸氧乙酸发生水解反生水解反应的化学方程式的化学方程式(有机物用有机物用结构构简式表示式表示)：_
14、。过氧乙酸用作氧乙酸用作杀菌消毒菌消毒剂的原因是的原因是_。解析解析该题通过过氧化氢和过氧乙酸的重要用途展示了化该题通过过氧化氢和过氧乙酸的重要用途展示了化学的实用性。在学的实用性。在HOOH分子中，分子中，HO键是极性键，键是极性键，OO键是非极性键。由于键是非极性键。由于H2O2分子具有图中所示的空间分子具有图中所示的空间结构，所以结构，所以H2O2分子是极性分子。借助分子是极性分子。借助H2O分子中氧原子分子中氧原子的轨道杂化方式判断可知，的轨道杂化方式判断可知，H2O2分子中氧原子的轨道杂化分子中氧原子的轨道杂化方式是方式是sp3杂化，所以杂化，所以OO键不是键不是pp键。键。HOOH
15、分子中的分子中的OH键决定了键决定了H2O2分子之间的氢键。分子之间的氢键。H2O2分子是极性分子，分子是极性分子，CS2分子是非极性分子，分子是非极性分子，H2O2分子分子和和CS2分子之间不能形成氢键，分子之间不能形成氢键，H2O2和和CS2不发生化学反不发生化学反应，所以过氧化氢难溶于二硫化碳。应，所以过氧化氢难溶于二硫化碳。H2O2分子和分子和H2O分子分子都含有都含有OH键，所以键，所以H2O2分子与分子与H2O分子之间可形成氢分子之间可形成氢键，氢键的形成能增大物质的溶解度。键，氢键的形成能增大物质的溶解度。一、价层电子对互斥模型一、价层电子对互斥模型基本观点：分子中的价电子对基本
16、观点：分子中的价电子对成键电子对和孤电子对成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。把分子分成两大类：把分子分成两大类：1中心原子上的价电子都用于形成共价键。如中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的等分子中的C原子。它们的立体结构可用原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：中心原子周围的原子数来预测，概括如下：学科思想培养五学科思想培养五分子结构分子结构ABn立体立体结构构范例范例n2直直线形形CO2n3平面三角形平面三角形CH2On4正四面体形正四面体形CH4
17、中心原子上有孤中心原子上有孤电子子对(未用于形成共价未用于形成共价键的的电子子对)的分的分子。如子。如H2O和和NH3中心原子上的孤中心原子上的孤电子子对也要占据中心原也要占据中心原子周子周围的空的空间，并参与互相排斥。因而，并参与互相排斥。因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈三角分子呈三角锥形。形。2.代表物代表物中心原子中心原子结合的原子数合的原子数分子分子类型型空空间构型构型中心原子中心原子无孤无孤电子子对CO22AB2直直线形形CH2O3AB3平面三角形平面三角形CH44AB4正四面体形正四面体形中心原子中心原子有孤有孤电子子对H2O2AB2V形形NH33AB3三角三角锥形形多
18、原子分子的立体多原子分子的立体结构构化学式化学式中心原子含有中心原子含有孤孤电子子对数数中心原子中心原子结合的原子数合的原子数空空间构型构型H2S22V形形NH222V形形BF303正三角形正三角形CHCl304四面体四面体SiF404正四面体正四面体二、杂化轨道理论简介二、杂化轨道理论简介CH4的立体结构模型的立体结构模型图像分析：像分析：(一一)sp3杂化化轨道道例：例：CH41s22s22p2每个每个杂化化轨道占有原道占有原s原子原子轨道的成分。道的成分。10928sp3轨道杂化形成示意图轨道杂化形成示意图分析：分析：每一个每一个杂化化轨道的能量高于道的能量高于2s轨道能量而低于道能量而
19、低于2p轨道能量；道能量；杂化化轨道的形状也可以道的形状也可以说介于介于s轨道和道和p轨道之道之间。1四个四个杂化化轨道在空道在空间均匀均匀对称地分布，以碳原子核称地分布，以碳原子核为中心，中心，伸向正四面体的四个伸向正四面体的四个顶点。点。这四个四个杂化化轨道的未成道的未成对电子子分分别与与氢原子的原子的1s电子配子配对成成键，这就形成了甲就形成了甲烷分子。分子。2形成分子形成分子时，由于原子，由于原子间的相互作用，使同一原子内部的相互作用，使同一原子内部能量相近的不同能量相近的不同类型原子型原子轨道重新道重新组合形成的一合形成的一组新的能新的能量相同的量相同的杂化化轨道。有多少个原子道。有
20、多少个原子轨道道发生生杂化就形成多化就形成多少个少个杂化化轨道。道。杂化化轨道的道的电子云一子云一头大，一大，一头小，成小，成键时利用大的一利用大的一头，可以使，可以使电子云重叠程度更大，从而形成子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学定的化学键。即即杂化化轨道增道增强强了成了成键能力。能力。杂化化轨道之道之间在空在空间取最大取最大夹角分布，使相互角分布，使相互间的排斥的排斥能最小，故形成的能最小，故形成的键较稳定。不同定。不同类型的型的杂化化轨道之道之间夹角不同，成角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空后所形成的分子就具有不同的空间构型。构型。(二二)sp2杂化化轨道道sp2杂化轨道杂化轨道例
21、：例：BF31s22s22p1sp2杂化化轨道空道空间呈平面三角形呈平面三角形sp杂化化(三三)例：例：HgXe5d106s22杂化化轨道的道的应用范用范围：杂化化轨道只道只应用于形成用于形成键或者用来容或者用来容纳未参加成未参加成键的孤的孤对电子子杂化化轨道数中心原子孤道数中心原子孤电子子对数中心原子数中心原子结合的原子合的原子数数代表物代表物杂化化轨道数道数杂化化轨道道类型型分子分子结构构CO2022sp直直线形形CH2O033sp2平面三角形平面三角形CH4044sp3正四面体形正四面体形SO2123sp2V形形NH3134sp3三角三角锥形形H2O224sp3V形形三、配合物理论简介：三、配合物理论简介：配位键配位键(1)概念概念共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。的共价键。(2)表示表示AB电子对给予体电子对接受体电子对给予体电子对接受体(3)条件：其中一个原子必须提供孤电子对。条件：其中一个原子必须提供孤电子对。另一原子必须能接受孤电子对轨道。另一原子必须能接受孤电子对轨道。例：例：H3O1配合物的概念配合物的概念金属离子或原子与某些分子或离子以配位金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的合而形成的化合物称化合物称为配合物。配合物。2
