高中化学 第2章 第2节 共价键与分子的空间构型课件 鲁科版选修3.ppt

第2章 第2节 晨背关键语句 理解教材新知 应用创新演练 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 1 常见杂化轨道类型有sp3杂化 轨道间夹角109 5 sp2杂化轨道间夹角120 sp1杂化轨道间夹角180 2 中心原子没有孤对电子时 分子或离子的空间构型与杂化轨道的空间构型相同 否则不相同 如nh3 so2 3 由极性键形成的分子若分子在空间完全对称 则该分子为非极性分子 否则为极性分子 4 连有四个不同的原子或基团的碳原子为不对称碳原子 1 甲烷分子的空间构型 1 杂化轨道 杂化 在外界条件的影响下 原子内部的原子轨道重新组合的过程 叫做原子轨道的杂化 杂化轨道 组合后形成的一组新的 叫做杂化原子轨道 简称杂化轨道 2 甲烷中碳原子的杂化方式 碳原子中能量相近的一个轨道和3个轨道重新组成新的轨道 称之为sp3杂化 形成的四个能量相同的杂化轨道称之为 一些典型分子的空间构型 能量相近 原子轨道 2s 2p sp3杂化轨道 3 甲烷分子的空间构型 碳原子与氢原子成键时 碳原子中每个杂化轨道的一个未成对电子与氢原子的一个电子配对形成一个共价键 这样所形成的四个共价键是的 从而使甲烷分子具有构型 4 杂化轨道的类型 1s 等同 正四面体 180 120 109 5 直线形平面形正四面体形 3 2 苯分子的空间构型苯环上 c原子以sp2杂化 每个c原子的两个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近两个c原子的杂化轨道上的电子配对形成键 六个碳原子形成的碳环 另外一个sp2杂化轨道上的电子与h原子的电子配对形成 键 同时 六个c原子上剩余的2p轨道以 的形式形成六原子 六电子的 正六边形 1s 肩并肩 大 键 1 原子轨道的杂化 只有在形成分子的过程中才会发生 孤立的原子是不可能发生杂化的 同时只有能量相近的原子轨道 如2s 2p等 才能发生杂化 1s轨道与2p轨道由于能量相差较大 是不能发生杂化的 2 杂化轨道成键时 要满足能量最低原则 各轨道电子之间排斥力大小决定键的方向 即决定杂化轨道间的夹角 由于键角越大化学键之间的排斥力越小 对sp1杂化来说 当键角为180 时 其能量最小 所以sp1杂化轨道成键 时分子呈直线形 对sp2杂化来说 当键角为120 时 其能量最小 所以sp2杂化轨道成键时分子呈平面三角形 由于杂化轨道类型不同 杂化轨道间夹角也不相同 其成键时键角也就不相同 故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关 1 指出下列分子中 中心原子可能采用的杂化轨道类型 并预测分子的几何构型 1 bcl3 2 cs2 3 cf4 4 ch3cl答案 1 中心原子b采用sp2杂化 分子是平面三角形 2 中心原子c采用sp1杂化 分子是直线形 3 中心原子c采用sp3杂化 分子是正四面体形 4 中心原子c采用sp3杂化 分子是四面体形 1 分子的对称性 1 对称分子 依据的旋转或借助的反映能够复原的分子 分子的许多性质如 及等都与分子的对称性有关 2 手性分子 不对称碳原子 连接有个不同的原子或基团的碳原子 分子的空间构型与分子性质 对称轴 对称面 极性 旋光性 化学性质 四 手性分子 具有的分子 手性分子和它的镜像分子构成一对异构体 分别用和标记 2 分子的极性 1 极性分子 分子内的分子 2 非极性分子 分子内的分子 3 对双原子分子来说 化学键有极性 分子就 4 多原子分子的极性除了与有关外 还与分子的有关 d 手性 l 存在正 负两极 没有正 负两极 有极性 键的极性 空间构型 1 有机物分子中若存在一个碳原子连有4个不同的原子或原子团 则该有机物就是手性分子 2 双原子分子的极性与键的极性一致 多原子分子除看键的极性外 还要看分子的空间构型 当分子的空间构型对称时 如直线形 平面正三角形 正四面体形等 虽然含有极性键 但分子是非极性分子 3 相似相溶原理 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 极性溶质一般能溶于极性溶剂 2 下列化合物中 化学键的类型和分子的极性 极性或非极性 皆相同的是 a co2和so2b ch4和so2c bf3和nh3d hcl和h2o解析 co2 ch4 bf3是非极性分子 so2 nh3 hcl和h2o是极性分子 答案 d 杂化轨道与分子的空间构型 例1 下列分子中有原子sp3杂化并形成正四面体空间构型的是 ch4 nh3 cf4 sih4 c2h4 co2 ch2cl2a b c d 解析 ch4 nh3 cf4 sih4 ch2cl2分子中的c n si在参与成键时都是形成了四个sp3杂化轨道 但只有ch4 cf4 sih4分子中的四个sp3杂化轨道分别可以结合一个相同的原子 形成正四面体结构 ch2cl2分子中的四个sp3杂化轨道结合的原子不同 形成四面体 但不是正四面体构型 nh3中n的四个sp3杂化轨道只有三个有未成对电子 分别结合三个氢原子形成三角锥形结构 c2h4分子中的碳原子是sp2杂化 形成平面结构 co2分子中的碳原子是sp1杂化 形成直线形结构 答案 b 1 杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳未参与成键的孤对电子 未参与杂化的p轨道 可用于形成 键 2 ch4 nh3 h2o分子中价电子对数都是4 但由于孤电子对排斥力大 使nh3 107 3 h2o 104 5 分子中的键角小于ch4 109 5 分子中的键角 3 判断杂化轨道类型的方法 根据分子或离子的空间构型 如直线形为sp1杂化 平面形为sp2杂化 四面体 三角锥形为sp3杂化 根据价电子对数判断 如2个价电子对为sp杂化 3个价电子时为sp2杂化 4个价电子对为sp3杂化 根据分子中有无 键判断 若分子中无 键 为sp3杂化 分子中有一个 键 为sp2杂化 分子中有两个 键 为sp1杂化 1 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 a becl2与bf3b co2与so2c ccl4与nh3d c2h2与c2h4解析 becl2分子 bf3分子中杂化轨道数分别为2 3 中心原子杂化类型分别为sp1 sp2 co2分子中含有2个 键 so2分子中杂化轨道数为3 杂化类型分别为sp1 sp2 c项中杂化类型均为sp3 d项中杂化类型分别为sp1 sp2 答案 c 分子的极性 例2 下列说法正确的是 a 由极性键构成的分子都是极性分子b 含有非极性键的分子一定是非极性分子c 极性分子一定含有极性键 非极性分子一定含有非极性键d 以极性键结合的双原子分子一定是极性分子 解析 由极性键构成的分子若空间构型均匀对称 则是非极性分子 a错误 含有非极性键的分子也可能含有极性键 分子也可能是极性分子 如ch3ch2oh等 b错误 非极性分子中可能只含有极性键 如co2分子 c错误 以极性键结合的双原子分子都是极性分子 d正确 答案 d 1 共价键的极性与分子极性的关系 2 判断abn型分子极性的经验规律 若中心原子a的化合价 在分子abn中所呈现的 的绝对值等于该元素所在的主族序数 则abn为非极性分子 若二者不相等 则a