高三化学 第10单元第39讲 分子的空间结构与物质的性质(1)课件 苏教版.ppt

第39讲分子的空间结构与物质的性质 1 一 离子键 共价键 金属键 1 比较 2 共价键类型 1 键和 键 2 极性键和非极性键 1 由非极性键形成的双原子 多原子分子 其正电中心和负电中心重合 所以都是非极性分子 2 含极性键的分子有没有极性 必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定 当分子中各个键的极性的向量和等于零时 是非极性分子 当分子中各个键的极性向量和不等于零时是极性分子 二 分子的极性 3 配位键 一类特殊的共价键 一个原子提供空轨道 另一个原子提供一对电子所形成的共价键 a 以极性键结合成的双原子分子是极性分子 如 hcl hf hbr b 以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子 如 o2 h2 p4 c60 c 以极性键结合的多原子分子 可能是极性分子也可能是非极性分子 d 在多原子分子中 中心原子上价电子都用于形成共价键 而周围的原子是相同的原子 一般是非极性 一般规律 相似相溶规律 极性溶质一般能溶于极性溶剂 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂 如br2 i2易溶于苯或四氯化碳中 而在水中溶解度较小 如果存在氢键 则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大 溶解性越大 相反 无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小 1 杂化的概念 在形成多原子分子的过程中 中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合 形成一组新的轨道 这个过程叫做轨道的杂化 产生的新轨道叫杂化轨道 杂化轨道数 中心原子价电子对数 三 杂化轨道理论 2 对于abn型分子 中心原子价电子对数可通过下式确定 中心原子价电子对数 o原子与s原子按不提供价电子计算 3 杂化轨道的形状 2个sp杂化轨道呈直线形 3个sp2杂化轨道呈平面三角形 4个sp3杂化轨道呈四面体形 1 杂化轨道数 孤对电子对数 成键电子对数2 价层电子互斥理论 未成键的孤对电子对已成键的共用电子对有一定的排斥作用 中心原子的价电子对 包括孤对电子和成键电子对 之间存在相互排斥作用 分子的几何构型总是采取彼此间排斥力最小的结构 因为这样能量最低 在分子中 孤对电子和成键电子对之间静电排斥作用大小的顺序如下 孤对 孤对 孤对 成键对 成键对 成键对 3 价层电子对互斥模型 vseprmodels 标注键合原子 孤对电子 并用球棍分别表示中心原子 键合原子 孤对电子成键情况的模型叫vsepr模型 4 路易斯结构式 标注孤对电子的结构式 具有相同电子数 指分子或离子中全部电子总数 和相同原子数的分子或离子 它们往往具有相同的分子结构 几何构型 及相似的性质 这条规律就叫做等电子原理 四 等电子原理 原子总数相同 价电子总数相同的分子也互称为等电子体 如 co和n2 ch4和nh 一般认为等电子体具有相同的空间构型 可用于推断空间结构 常见的几组 1 二原子10电子 n2 co c 如cac2 cn 2 三原子16电子 co2 n scn becl2等都是直线形结构 3 三原子18电子 o3 no so2 它们都是v形结构等 1 分子间存在着把分子聚集在一起的作用力 人们将这些作用统称为分子间作用力 其中最常见的是范德华力和氢键 2 范德华力是固体 液体 气体分子之间普遍存在的一种相互作用力 它使得许多物质能以一定的状态 液态和固态 存在 范德华力的作用能通常比化学键的键能小 五 分子间作用力 氢键 3 氢键的定义 某些氢化物分子间存在的比分子间作用力稍强的作用力 氢键不属于化学键 可以表示为x h x 形成氢键的 连结氢元素的非金属元素必须具备的条件是 很强的电负性 很小的原子半径 生成氢键的常见元素原子为氮 氧 氟 氢键的作用比化学键的键能小 比范德华力的作用强 氢键的特征是具有饱和性和方向性 氢键对物质的物理性质有较大的影响 如熔沸点反常的氢化物有hf h2o nh3 1 分子间作用力一般只适用于分子晶体 如比较一些离子化合物的熔点 就不能使用分子间作用力理论来解释 分子间作用力主要影响物质的熔沸点 组成结构相似的分子 相对分子质量越大 熔沸点越高 相对分子质量相同或相近时 分子的极性越大 范德华力越大分子间的作用力越大 2 分子间氢键 分子内氢键分子间氢键 一个分子的x h键与另一个分子的原子y可形成分子间氢键 在hf h2o nh3 无机含氧酸 有机羧酸 醇 胺 蛋白质以及某些高分子化合物等物质的分子之间都有氢键 例如 分子内氢键 分子的x h键与它分子内部的另一原子相结合可形成分子内氢键 分子内含有氢键的化合物具有环状结构 多数为六元环 如下例中的分子内氢键 用虚线表示 1 对沸点和熔点的影响分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高 分子内氢键的生成使物质的沸点和熔点降低 2 对溶解度的影响在极性溶剂里 如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键 则溶质的溶解度增大 如果溶质分子内形成氢键 则在极性溶剂里的溶解度减小 1 孤电子对 分子或离子中 没有参与形成化学键的价电子对是孤电子对 2 配位键 在共价键中 若电子对是由一个原子提供 而跟另一个原子共用 这样的共价键叫做配位键 具有方向性和饱和性 成键条件 一方有孤电子对 另一方有空轨道 3 配合物 由提供孤对电子对的配体与接受孤对电子对的中心原子 或离子 以配位键形成的化合物称配合物 又称络合物 六 配位键与配合物 配位化合物简称配合物 通常是由中心离子 或原子 与配位体 某些分子或阴离子 以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子 1 配合物的内界 一般加 表示 中心原子 或离子 提供空轨道 接受孤电子对的原子 或离子 配位体 指配合物中与中心原子结合的离子或分子 配位原子 指配位体中含孤电子对 与中心原子直接相连的原子 主要是非金属元素c n o s 卤素等原子 配位数 与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数 如 alf6 3 配位数6 cu nh3 4 so4配位数4 co nh3 2 en 2 no3 3配位数6 2 外界 除内界以外的部分 特例 fe co 5无外界 形成配合物时性质会改变 颜色的改变 如 fe3 nscn fe scn n n 3 1 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子 如同左手与右手一样互为镜像 却在三维空间里不能重叠 互称手性异构体 又称对映异构体 光学异构体 含有手性异构体的分子叫做手性分子 2 判断一种有机物是否具有手性异构体 可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团 符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子 七 手性分子 1 一般来说 含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大 即 ho mron中 n值越大 酸性越强 2 对于同一种元素的含氧酸来说 该元素的化合价越高 其含氧酸的酸性越强 八 无机酸的酸性 3 同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较 根据非金属性强弱去比较 1 同一主族 自上而下 非金属元素最高