《化学高二物质结构》PPT课件

物质结构,A卷100分10题选择题：不定项（一或两个答案）3分*10题5题大题：4题高考物构选考13分、1题综合大题,反应原理,B卷50分,第一章、原子结构1、波尔原子结构理论要点：P4（1）电子在具有能量轨道上运动，不辐射能量；（2）电子的能量是量子化的。（3）电子发生跃迁时，才会不连续的辐射或吸收能量。2、原子核外电子运动状态的描述（n、l、m、ms）P4-6n（电子层），n、l（能级），n、l、m（原子轨道）ms（自旋方向）3、核外电子排布三原则P10-13能量最低原理、PauLi不相容原理、洪特规则原子结构示意图、电子排布式、轨道排布式（前36号，特例Cr、Cu，注意原子还是价电子的）,四个量子数描述核外电子运动的可能状态,例：ms能级每层原子每层容纳轨道数n2电子数2n2n=1l=0，m=01/21s(1)12n=2l=0，m=01/22s(1)48l=1，m=0,11/22p(3)n=3l=0，m=01/23s(1)98l=1，m=0,11/23p(3)l=2，m=0,1，21/23d(5)n=4?1632,4、原子结构与元素性质,原子半径第一电离能电负性,第二章化学键与分子间作用力,一.共价键的形成、本质、形成条件、表示方法、特征、参数、类型二、杂化轨道理论、价电子对互斥理论分子空间构型分子性质三、配位键四、离子键、金属键形成、本质、形成条件、表示方法、特征、五、分子间作用力、氢键与物质性质,1.共价键:,原子间通过共用电子形成的化学键,共价键的形成条件:1.电负性相同或差值小的元素原子间2.一般成键原子有未成对电子,电子式：在元素符号周围用小点或来描述分子中原子共享电子以及原子中未成键的价电子的情况的式子,结构式：用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键,H-HH-ClO=ON三N,2.共价键的表示方法,练习：写出下列物质的结构式：H2O、NH3、CH4、CO2、C2H2、C2H4、CCl4,3.共价键的类型：,AA,AB,原子轨道以“头碰头”方式互相重叠而形成的共价键,原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的共价键,一般规律：,单键键双键1个键1个键三键1个键2个键,4.共价键的特征：,（1）饱和性：每个原子能形成的共价键总数或以单键连接的原子数目是一定的,决定了各种原子之间形成分子时相互结合的数量关系,（2）方向性：共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,决定了分子的空间构型,5、键参数：,1）.键能：,在101.3kPa,298K条件下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别变成气态A原子和气态B原子所吸收的能量.称为A-B键能.用EA-B表示.,键能越大，化学键越牢固，分子越稳定,练习：已知：EH-H=436kJ/mol，ECl-Cl=243kJ/mol，EH-Cl=431kJ/mol，求：反应H2+Cl2=2HCl的反应热H,反应热H=E反应物E生成物,2）.键长:两个成键原子核间的距离.,键长越短,化学键越牢固，分子越稳定,练习:由表2-1-2的数据判断,下列分子的稳定性A.H2,Cl2B.HCl,HBr,HI,结论：键长越短，键能越大，共价键越稳定。,3）.键角:在多原子分子中两个化学键之间的夹角.,键角决定分子的空间构型,练习：判断下列分子的空间构型：P4、CH4、C2H2、C2H4、C6H6、CCl4,二、杂化轨道理论、价电子对互斥理论分子空间构型分子性质1、杂化轨道理论,杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化.杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道杂化轨道类型：sp、sp2、sp3等杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道杂化轨道用于:容纳键电子和孤对电子,提示：非中心原子：Cl、F、Br、I=H中心原子：同主族的可以互换（如N=P、S=O等）通常双原子分子中没有发生杂化,sp型的三种杂化,对ABm型分子或离子，中心原子A价层电子对（n=成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使各原子之间斥力最小，分子体系能量最低。,2、价层电子对互斥理论,(1)理论要点：,2,电子对数目与立体结构,4,3,5,6,电子对数目与立体结构,(2)模型：,一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含孤对电子的VSEPR模型）23456直线形平面三角形正四面体三角双锥体正八面体,（1）对ABm型分子，若中心原子A价层电子对只有成键电子对（即中心原子的价电子都用于形成共价键），则价层电子对的相对位置就是分子的构型；,CH4,CO2,化学式,结构式,模型,分子立体结构,（2）若中心原子A价层电子对包括成键电子对和孤对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电子对的相对位置不是分子的构型，如：,NH3H2O,化学式,结构式,模型,分子立体结构,3.等电子原理,具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。,符合等电子原理的分子或离子互为等电子体。,等电子原理的某些应用：（1）判断一些简单分子或离子的立体构型：等电子体一般有相同的立体构型。（2）制造新材料方面的应用。,等电子体有相似的性质。,在短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有：、。,HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClAr,O3,SO2,键角,只含有非极性键的单质分子是非极性分子。含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。,判断：分子中正负电荷重心是否重叠？,实例:CO2、CS2、BeCl2、C2H2、BF3、SO3、CH4、CCl4,巩固练习：1.下列叙述正确的是（）：,凡是含有极性键的分子一定是极性分子。极性分子中一定含有极性键。非极性分子中一定含有非极性键。非极性分子中一定不含有极性键。极性分子中一定不含有非极性键。凡是含有极性键的一定是极性分子。非金属元素之间一定形成共价键。离子化合物中一定不含有共价键。,2,+,三、配位键的概念,1.由一方单独提供孤对电子而供双方共有而形成的特殊的共价键.,2.配位键的表示:AB,例如配合物Cu(NH3)42+，其结构简式为：,五、分子间作用力与物质性质,1、范德华力：分子之间的相互作用力，很弱，比化学键小得很多，通常小12个数量级。只能在很小的范围内存在。不属于化学键。,分子间作用力：是分子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凝聚态（固态，液态）存在。,物质在三态的转换过程当中，由固态到液态，由液态到气态。其间需要不同的环境温度，吸收相应的能量。使分子本身的动能以克服范德华力的作用。,2、影响范德华力大小的因素,结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。如卤素单质,分子极性越强，范德华力越大,化学键影响物质的化学性质（主）和物理性质,范德华力影响物质的物理性质（熔、沸点及溶解度等）分子间范德华力越大，熔沸点越高,3、范德华力对物质性质的影响,范德华力的成因与分类,1、取向力:每个分子的正电荷端吸引另一个分子的负电荷端，这种静电吸引力称为取向力,2、诱导力：非极性分子受到其他分子偶极的诱导作用，进而使两种分子之间产生吸引力,3、色散力：原子核、核外电子不停运动，当分子靠近瞬间，分子之间产生静电引力。,范德华力的实质：,范德华力的特征：,电性作用,无饱和性，无方向性,.定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H与另一分子中相对显负电性的X(或Y)原子相接近并产生静电相互作用和一定程度的轨道的重叠作用，这种相互作用称氢键。,表示：氢键可以用XHY表示。X和Y可以是同种原子，也可以是不同种原子。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。,.氢键的形成条件:XHY中，X和Y都是电负性较大、半径极小的非金属原子（一般就是、）。,思考：,在什么样的条件下才能形成氢键？,氢键的键能一般小于40kJ/mol，强度介于化学键和范徳华力之间因此氢键不属于化学键，而属于分子间作用力的范畴。同范徳华力一样，氢键只对物质的物理性质有影响，主要表现为物质的熔沸点升高，另外，对物质的电离和溶解等也有影响。,3、氢键对物质性质的影响,邻羟基苯甲醛(熔点:-7),对羟基苯甲醛(熔点:115-117),.氢键的存在(1)分子间氢键(2)分子内氢键,5.氢键对物质性质的影响：对物质熔沸点的影响分子间氢键使物质熔点升高分子内氢键使物质熔点降低,第三章：四种晶体的比较,一般较高，少部分低,一般较硬，少部分软,良导体,较高,较硬,固体不导电，熔化或溶于水后导电,很高,很硬,不导电（硅半导体）,较低,一般较软,一般不导电,导热,良,难溶,金属单质,不导热,不良,一般易溶于水不易溶于有机溶剂,1.金属氧化物（K2O、Na2O2）2.强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)23.大多数的盐,不导热,不良,难溶,金刚石、晶体硅、晶体硼SiC、SiO2晶体、,不导热,不良,相似相溶,1.大多数非金属单质:X2,O2,H2,2.气态氢化物:H2O,NH3,CH4,HX3.非金属氧化物:CO2,SO2,NO2（除SiO2外）4.酸:H2SO4,HNO35.大多数有机物:乙醇，蔗糖（除有机盐）,晶体熔沸点高低的判断,不同晶体类型的熔沸点比较,一般：原子晶体离子晶体分子晶体,同种晶体类型物质的熔沸点比较,离子晶体：,阴、阳离子电荷数越大，半径越小,熔沸点越高,原子晶体：,原子半径越小键长越短键能越大,熔沸点越高,分子晶体：,相对分子质量越大，分子的极性越大,熔沸点越高,组成和结构相似的分子晶体,金属晶体：,金属阳离子电荷数越高，半径越小,熔沸点越高,晶胞中原子个数的计算,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,NaCl型,1.每个Na+同时吸引个Cl-，每个Cl-同时吸引个Na+，而Na+数目与Cl-数目之比为化学式为,2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有Na+，有个Cl-,3.在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+