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1、新课标人教版课件系列高中化学选修选修3 312.4分子结构与性质 归纳与整理2S-S重叠重叠S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠 1.键成键方式键成键方式 “头碰头头碰头”一、共价键一、共价键原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互所形成的相互作用，叫做作用，叫做共价键。共价键。2.p-p2.p-p键形成过程键形成过程“肩并肩肩并肩”3二、键参数二、键参数 1.1.键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价共价键释放的最低能量键释放的最低能量( (或拆开或拆开1mol共价键所吸收的能量共价键所吸收的能量)，例如，例如H-HH-H键的键能为键的键能为436.0k
2、J.mol436.0kJ.mol-1-1，键能可作为，键能可作为衡量化学键牢固程度衡量化学键牢固程度的键参数。的键参数。2.2.键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。键能与键长的关系键能与键长的关系:一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越大键能越大,分子越稳定分子越稳定.3.3.键角键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。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键角决定分子的立体结构和分子的极性结构和分子的极性.41.CHCCCCHHHH该有机物中有该有机物中有 个个键，键， 个个键。键。 8352. 广东省高考题
3、：广东省高考题：已知已知HH键的键能为键的键能为436KJmol-1,HN键的键能键的键能为为391KJmol-，根据化学方程式：，根据化学方程式：N2+3H22NH31mol N2反应放出的热量为反应放出的热量为92.4KJ，则则 的键能是？的键能是？N N945.6KJmol-163.在在HF、H2O、NH3、CH4、N2、CO2、HI分子中分子中：（1）以非极性）以非极性键结合的非极性分子是合的非极性分子是。（2）以极性）以极性键相相结合，具有正四面体合，具有正四面体结构的非极性分构的非极性分子是子是。（3）以极性）以极性键相相结合，具有三角合，具有三角锥型型结构的极性分子构的极性分子是
4、是。（4 4）以极性）以极性键相相结合，具有折合，具有折线型型结构的极性分子是构的极性分子是 。（5）以极性）以极性键相相结合，而且分子极性最大的是合，而且分子极性最大的是。（1 1） N N2 2；（；（2 2） CHCH4 4；（；（3 3） NHNH3 3；（4 4） H H2 2O O；（；（5 5） HFHF。 7三、等电子原理三、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原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理等电子原理2.2.等电子体的判断和利用等电子体的判断和利用判断方法
5、：原子总数相同，价电子总数相同的判断方法：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同，可运用来预测分子空间的构型和性质8四、价层电子对互斥模型（四、价层电子对互斥模型（VSEPR）基本要点基本要点 ABn型分子（离子）中中心原子型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（取决于价电子对数（n），价电子对），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。尽量远离，使它们之间斥力最小。9平面三平面三角形角形12
6、01200 0正四面体正四面体109.5109.50 0MMM直线直线1801800 0价价电电子子对对空空间间构构型型4 43 32 2n n10直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体BeCl2,HgCl2BF3，BCl3(CH4,CCl4,NH4+)中心原子价电中心原子价电子子都用于形成都用于形成共价键共价键, ,不含不含孤对电子孤对电子三角锥三角锥V型型H2O，H2S(NH3;H3O+)中心原子有中心原子有孤对电子孤对电子11CH4:(sp3杂化)C:2p五、杂化轨道理论五、杂化轨道理论12SP3杂化杂化13SP2杂化杂化14SP杂化杂化15 2. 2.杂化轨道的应用范围杂化轨道的
7、应用范围: : 杂化轨道只应用于形成杂化轨道只应用于形成键或者键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。用来容纳未参加成键的孤对电子。 判断下列分子或离子中判断下列分子或离子中, ,中心原子中心原子的杂化轨道类型的杂化轨道类型NHNH4 4+ +、NHNH3 3、H H2 2O O 、CHCH2 2O O 、SOSO2 2 BeClBeCl2 2、COCO2 216一般方法：一般方法：1.看中心原子有没有形成双键或叁键，如果看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有有1个叁键，则其中有个叁键，则其中有2个个键，用去了键，用去了2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化；如果有杂化；如果有1个双键则个双
8、键则其中有其中有1个个键，形成的是键，形成的是SP2杂化；如果全杂化；如果全部是单键，则形成的是部是单键，则形成的是SP3杂化。杂化。2.没有填充电子的空轨道没有填充电子的空轨道一般一般不参与杂化，不参与杂化，1对孤对电子占据对孤对电子占据1个杂化轨道。个杂化轨道。17由金属原子与中性分子或者阴离子由金属原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫以配位键结合形成的复杂化合物叫做做配合物配合物，其中，其中:金属原子是金属原子是中心原中心原子，中性分子或者阴离子子，中性分子或者阴离子(如如H2O、NH3、Cl-)叫做叫做配体。配体。六、配位化合物理论六、配位化合物理论184氨氨气气分分
9、子子空空间构构型型是是三三角角锥形形，而而甲甲烷是是正正四四面面体体形，形，这是因是因为A两两种种分分子子的的中中心心原原子子杂化化轨道道类型型不不同同，NH3为sp2型型杂化，而化，而CH4是是sp3型型杂化化BNH3分分子子中中N原原子子形形成成三三个个杂化化轨道道，CH4分分子子中中C原子形成原子形成4个个杂化化轨道道CNH3分分子子中中有有一一对未未成成键的的孤孤对电子子，它它对成成键电子的排斥作用子的排斥作用较强强D氨气分子是极性分子而甲氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子是非极性分子答案：答案：C练习练习195 5(2007(2007海南新海南新课标，23)23)用价用价层电子子对
10、互斥理互斥理论预测H H2 2S S和和BFBF3 3的立体的立体结构，两个构，两个结论都正确的是都正确的是A A直直线形；三角形；三角锥形形 B BV V形；三角形；三角锥形形C C直直线形；平面三角形形；平面三角形 D DV V形；平面三角形形；平面三角形答案：答案：D206 6向盛有硫酸向盛有硫酸铜水溶液的水溶液的试管里加入氨水，首先管里加入氨水，首先形成形成难溶物，溶物，继续添加氨水，添加氨水，难溶物溶解得到深溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列色的透明溶液。下列对此此现象象说法正确的是法正确的是A A反反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后前后CuCu2
11、+2+的的浓度不度不变B B在在Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+ 2+离子中，离子中，CuCu2+2+给出孤出孤对电子，子，NHNH3 3提供空提供空轨道道C C向反向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有后的溶液加入乙醇，溶液没有发生生变化化D D沉淀溶解后，将生成深沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子色的配合离子Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+ 2+ D217.下列关于丙下列关于丙烯（CH3CH=CH2）的）的说法法正确的是（正确的是（）A.丙丙烯分子有分子有7个个键，1个个键B.丙丙烯分子中分子中3个碳原子都是个碳原子都是sp3杂化化C.丙丙烯分子中既存在极性分子中既存在极
12、性键又存在非极又存在非极性性键D.丙丙烯分子中所有原子在同一平面上分子中所有原子在同一平面上C22 实例实例H H2 2HClHCl特特征征组成组成原子吸引电子对能力原子吸引电子对能力共用电子对位置共用电子对位置成键原子电性成键原子电性结论结论( (键的性质键的性质) )同种原子同种原子 相同相同 不偏向任何不偏向任何一个原子一个原子 不显电性不显电性 A A：A A 非极性键非极性键 不同种原子不同种原子 不同不同 偏向吸引电偏向吸引电子能力强的子能力强的原子一方原子一方 显电性显电性A：B极性键极性键 七、非极性键和极性键七、非极性键和极性键 23类别类别非极性分子非极性分子极性分子极性分
13、子定义定义 共用电子对共用电子对电荷分布电荷分布分子空间构型分子空间构型 实例实例电荷分布均匀电荷分布均匀对称的分子对称的分子 不偏移或不偏移或对称分布对称分布 对称对称 对称对称 H2、Cl2CO2、CS2电荷分布不均匀电荷分布不均匀不对称的分子不对称的分子 偏移或偏移或不对称分布不对称分布 不对称不对称 不对称不对称 HCl、H2ONH3八、极性分子和非极性分子八、极性分子和非极性分子 24方法小结方法小结1.1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。2.2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。3.3
14、.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。性得到抵消，其分子为非极性分子。 如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。其分子为极性分子。经验规律经验规律:在在ABn型分子中，当型分子中，当A 的化合价数值等于其族序的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子数时，该分子为非极性分子. 分子极性的判断分子极性的判断25练习：练习：8.下列各组分子中，都属于极性键的非下列各组分子中，都属于极性键的非极性分子的是极性分子的是()A.CO2、H2SB
15、.CH4、C2H4C.Cl2、C2H2D.NH3、HCl B9.NF3和和3的空间构型是如何的，的空间构型是如何的，NF键和键和NH键中，极性较强的是？键中，极性较强的是？26分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响着直接的影响 九、范德华力及氢键对物质性质的影响九、范德华力及氢键对物质性质的影响 分子间作用力分子间作用力氢键氢键范德华力范德华力分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键相对分子质量相对分子质量分子极性分子极性分子中与分子中与电负性极大电负性极大的元素（一般指的元素（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）相）相结合的结合的氢原子氢原子
16、和另一个分子中和另一个分子中电负性极大电负性极大的原子间产的原子间产生的作用力。生的作用力。常用常用XHY表示，式中的虚线表示氢表示，式中的虚线表示氢键。键。X、Y代表代表F、O、N等电负性大、原子半径较小等电负性大、原子半径较小的原子。的原子。272. 氢键形成的条件氢键形成的条件（1 1）分子中）分子中必须有一个必须有一个与电负性极大的与电负性极大的元素原子形成强极性键的元素原子形成强极性键的氢原子氢原子；（2 2）分子中必须有带）分子中必须有带孤电子对、电负性大孤电子对、电负性大、 而且而且原子半径小原子半径小的原子。的原子。实际上只有实际上只有F、O、N等原子与等原子与H原子结合原子结
17、合的物质，才能形成较强的氢键。的物质，才能形成较强的氢键。283. 氢键对化合物性质的影响氢键对化合物性质的影响分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高。显著升高。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。能形成氢键，则可使溶解度增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。的结构。一般会使物质的熔沸点下降一般会使物质的熔沸点下降,在极在极性溶剂中的溶解度降低性溶剂中的溶解度降低29十、溶解性十、溶解性（一）相似相溶原理（一）相似相溶原理 1.1.极性
18、溶剂（如水）易溶解极性物质极性溶剂（如水）易溶解极性物质 2.2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（等）能溶解非极性物质（BrBr2 2、I I2 2等）等）3.3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。30练习：练习：10.下列叙述正确的是：下列叙述正确的是：A氧气的沸点低于氮气的沸点氧气的沸点低于氮气的沸点B.稀有气体原子序数越大沸点越高稀有气体原子序数越大沸点越高C.分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低分子间作用
19、力越弱分子晶体的熔点越低D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子同周期元素的原子半径越小越易失去电子(BC）31十一、手性十一、手性1具具有有完完全全相相同同的的和和的的一一对对分分子子，如如同同左左手手与与右右手手一一样样互互为为镜镜像像，却却在在三三维维空空间间里里不不能能重重叠叠，互互称称手手性性异异构构体体(又又称称对对映映异异构构体体、光光学学异异构构体体)。含含有有手手性性异异构构体体的的分子叫做手性分子。分子叫做手性分子。2判断一种有机物是否具有手性异构体，可判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有以看其含有的碳原子是否连有个不同的原个不同的原子或原子团，符
20、合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。组成组成原子排列原子排列四四32十一、无机含氧酸的酸性十一、无机含氧酸的酸性1对对于于同同一一种种元元素素的的含含氧氧酸酸来来说说，该该元元素素的的化化合合价价越越高高，其其含含氧氧酸酸的的酸酸性性越越。原原因因：无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn，如如果果成成酸酸元元素素R相相同同，则则n值值越越大大，R的的正正电电性性，导导致致ROH中中的的O的的电电子子向向R偏偏移移，因因而而在在水水分分子子的的作作用用下下，也就越也就越电离出电离出H+，即酸性越即酸性越。2含含氧氧酸酸的的强强度度随随着
21、着分分子子中中连连接接在在中中心心原原子子上上的的非非羟羟基基氧氧的的个个数数增增大大而而增增大大，即即(HO)mROn中中，n值值越大，酸性越越大，酸性越。强强越高越高容易容易强强强强333 3同同主主族族元元素素或或同同周周期期元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸的的酸酸性性比较，根据非金属性强弱去比较。比较，根据非金属性强弱去比较。同同一一主主族族，自自上上而而下下，非非金金属属元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸酸性逐渐酸性逐渐 ；同同一一周周期期，从从左左向向右右，非非金金属属元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸酸性逐渐酸性逐渐 。 减弱减弱增强增强3411已已知知含含氧氧酸酸可可用用通通式式X
22、Om(OH)n来来表表示示，如如X是是S，则则m=2，n=2，则则这这个个式式子子就就表表示示H2SO4。一一般般而而言言，该该式式中中m大大的的是是强强酸酸，m小小的的是是弱弱酸酸。下下列列各各含含氧氧酸酸中中酸酸性性最最强强的的是是AH2SeO3BHMnO4CH3BO3DH3PO4 B3512.下列下列对分子的性分子的性质的解的解释中，不正确的是（中，不正确的是（）A.水很水很稳定（定（1000以上才会部分分解）是因以上才会部分分解）是因为水中水中含有大量的含有大量的氢键所致所致B.乳酸（乳酸（）有一）有一对对映异构体，因映异构体，因为其其分子中含有一个手性碳原子分子中含有一个手性碳原子C.碘易溶于四碘易溶于四氯化碳，甲化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶溶于水都可用相似相溶原理解原理解释D.由右由右图知酸性：知酸性：H3PO4HClO，因因为H3PO4的非的非羟基氧原子数大于次基氧原子数大于次氯酸的非酸的非羟基氧基氧原子数原子数A3637
