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

请分别用一句话表达下列关键词： 共价键 键能 键长 键角 等电子原理 范德华力 氢键 手性 提示 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1 mol化学键释放的最低能量，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，往往键能越大，共价键越稳定。,章 末 归 纳 整 合,键角：在原子数超过2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。 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。 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。 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。 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。,键和键的比较,1,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,2.,(2)分子极性的判断,(3)键的极性与分子极性的关系,分子构型的判断 根据分子中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。 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：,1,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，其含氧酸的酸性越强。例如，酸性：HClO4HClO3HClO2HClO。 (2)相同化合价的不同种元素，中心原子R的半径越小，酸性越强。例如，原子半径ClBrI，故酸性：HClO3HBrO3HIO3。 (3)结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力(氧化性)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。,2.,含氧酸通式(HO)mROn中，n为非羟基氧原子(即不与氢相连的氧原子)的数目，n越大，酸性越强。 例如：,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，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。 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；与溶剂间的范德华力越大，则在该溶剂中的溶解度越大。,学科思想培养四 结构决定性质的思想,1.,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X以共价键结合时，H能够跟另一个电负性大的原子Y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XHY表示氢键。 注意：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12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，即氢原子处在XHY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：N、O、F三种。 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。 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的，其熔、沸点较能形成分子间氢键的物质的熔、沸点要低。,右图是过氧化氢(H2O2)分子的空间结构示意图。 (1)写出过氧化氢分子的电子式：_。,【例】,(2)下列关于过氧化氢的说法中，正确的是(用序号填空)_。 分子中有极性键 分子中有非极性键 氧原子的轨道发生了sp2杂化 OO共价键是p­p 键 分子是非极性分子,(3)过氧化氢分子之间易形成氢键，该氢键的表示式是_ _。 (4)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是_；过氧化氢易溶于水，主要原因是_。 (5)写出过氧化氢的两项主要用途：_；_。 (6)过氧乙酸也是一种过氧化物，它可以看做是过氧化氢 分子中的一个氢原子被乙酰基 取代的产物， 是一种常用的杀菌消毒剂，在酸性条件下过氧乙酸易发生水解反应生成过氧化氢。,写出过氧乙酸发生水解反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)：_。 过氧乙酸用作杀菌消毒剂的原因是_ _。 解析 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HOOH分子中，HO键是极性键，OO键是非极性键。由于H2O2分子具有图中所示的空间结构，所以H2O2分子是极性分子。借助H2O分子中氧原子的轨道杂化方式判断可知，H2O2分子中氧原子的轨道杂化方式是sp3杂化，所以OO键不是p­p 键。HOOH分子中的OH键决定了H2O2分子之间的氢键。,H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子，H2O2分子和CS2分子之间不能形成氢键，H2O2和CS2不发生化学反应，所以过氧化氢难溶于二硫化碳。H2O2分子和H2O分子都含有OH键，所以H2O2分子与H2O分子之间可形成氢键，氢键的形成能增大物质的溶解度。,一、价层电子对互斥模型 基本观点：分子中的价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。 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CO2、 CH2O、CH4等分子中的C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：,学科思想培养五 分子结构,中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。,2.,多原子分子的立体结构,二、杂化轨道理论简介 CH4的立体结构模型 图像分析：(一)sp3杂化轨道 例：CH4 1s22s22p2,每个杂化轨道占有原s原子轨道的成分。109°28 sp3轨道杂化形成示意图,分析： 每一个杂化轨道的能量高于2s轨道能量而低于2p轨道能量；杂化轨道的形状也可以说介于s轨道和p轨道之间。,1,四个杂化轨道在空间均匀对称地分布，以碳原子核为中心，伸向正四面体的四个顶点。这四个杂化轨道的未成对电子分别与氢原子的1s电子配对成键，这就形成了甲烷分子。,2,形成分子时，由于原子间的相互作用，使同一原子内部能量相近的不同类型原子轨道重新组合形成的一组新的能量相同的杂化轨道。有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。 杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。 杂化轨道之间在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。,(二)sp2杂化轨道 sp2杂化轨道,例：BF3 1s22s22p1 sp2杂化轨道空间呈平面三角形 sp杂化,(三),例：Hg Xe5d106s2,2杂化轨道的应用范围： 杂化轨道只应用于形成键或者用来容纳未参加成键的孤对电子 杂化轨道数中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数,三、配合物理论简介： 配位键 (1)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的共价键。 (2)表示 A B 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。 另一原子必须能接受孤电子对轨道。 例：H3O,1,配合物的概念 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化合物称为配合物。,2,