选修三第二章分子结构与性质教案

1、文档编码 : CS5T3R1O5J6 HZ7E3M1R8G8 ZN2X2Y7G5N5其次章分子结构与性质一、共价键 1本质：在原子之间形成共用电子对；2特点：具有饱和性和方向性（留意：s-s 键即 H-H 键没有方向性）3分类（1）形成共价键的原子轨道重叠方式：键：原子轨道“ 头碰头” 重叠 键：原子轨道“ 肩碰肩” 重叠（2）形成共价键的电子对是否偏移：极 性 键：共用电子对发生偏移（即 A-B 等）非极性键：共用电子对不发生偏移 即 A-A 等 （3）原子间共用电子对的数目 : 单键、双键、三键；说 明：两原子间形成的共价键中,共价单键为 键,共价双键中有一个 键和一个 键,共价三键中有一

2、个 键和二个 键；并不是全部的分子中都含有共价键,如单原子的稀有气体分子中无共价键；化学反应的本质；4键参数 1 概念键能：气态基态原子形成1mol 化学键释放的最低能量；键参数 键长：形成共价键的两个原子间的核间距；键角：分子中两个共价键之间的夹角；2 键参数对分子性质的影响-键长越短,键能越大,分子越稳固概念 对分子的影响拆开 1mol 共价键所吸取的能量（单键能 键能越大,键越牢固,分子越稳固位： kJ/mol ）成键的两个原子核间的平均距离（单 键越短,键能越大,键越牢固,分子越稳键长位： 10-10米）定分 子 中 相 邻 键 之 间 的 夹 角 单 位 ：键角 键角准备了分子的空间

3、构型度）共价键的键能与化学反应热的关系:反应热 = 全部反应物键能总和全部生成物键能总和. 5等电子体原理：是指原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相像的化学键特点,具 有许多相近的性质；应用：判定微粒成键方式、空间构型；估量性质；如 CO与 N2 ；二、分子的空间构型 1、价层电子对互斥理论（1）有关概念 价电子： 原子在参与化学反应时能够用于成键的电子,是原子核外跟元素化合价有 关的电子；在主族元素中,价电子数就是最外层电子数；价层：就是显现化合价的电子层,通常指原子的最外层电子层；价层电子对：指的是形成 键的电子对和孤对电子；孤对电子的存在,增加了电子 对间的排斥力,影响了分子中的键角

4、,会转变分子构型的基本类型；价层电子对互斥理论基本观点：分子中的价层电子对- 成键电子对 即 键）和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离以减小排斥力而实行 对称 的空间结构； 一般电子对间的排斥大小：孤电子对间的排斥（孤- 孤排斥）孤对电子和成键电子对间的排斥（孤 - 成排斥）成键电子对间的排斥（成- 成排斥） 说明：价层电子对互斥理论：主要是用来分析 主族元素 形成的分子或离子的结构的,不用来分析以过渡元素为中心的化合物；（2）、依据价层电子对互斥模型判定分子的构型、价层电子对互斥模型说明的是 价层电子对（含孤电子对）的空间构型,而分子的空间构型指的是 成键电子对 空间构型, 不包括

5、孤电子对；当中心原子无孤电子对时,两者的构型一样；当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一样；、 对 ABm型分子或离子,其价层电子对数 亦即为杂化轨道数 的判定方法为：规定 ：作为配位原子,卤素F、Cl 、 Br、I 和 H：价电子 1 个,氧族： O、S： 0 个；但作为中心原子,卤素原子按7 个价电子运算,氧族元素的原子按6 个价电子运算；对于复杂离子,应加或减离子的电荷数；例如PO4 3-应加上 3 个价电子；运算电子对数时,如剩余1 个电子,亦当作1 对电子处理；、分子空间构型价层杂价电子对排成 键 电孤对电子对空分子实例电子化布或 VSEPR 子 对 数电子空间对数类模型及杂化 即

6、间构型对数构型型轨道夹角键）2 sp 直线形2 0 直线CO2/BeCl 2形3 sp2三角形3 0 平面CO32-/SO3/BF 3/ 三角BCl 3/CH2O 形四周体2 1 V 形O3/SO2/PbCl2/SnBr2四周4 0 CCl4/SO4 2-/NH4 +/CH4体形4 sp33 1 三角H3O +/NF3/NH3锥形2 2 V 形H2O/H2S/SCl2 5 0 三角PCl5双锥5 三角双锥4 1 变形SF4（明白）四周体sp3d 3 2 T 形ClF 32 3 直线I3-形常见分子的类型与形状比较直 线分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A 球形180非极性非极性He、N

7、e A 2直线形非极性H2、O2AB 直线形极性极性HCl 、NO ABA 直线形极性非极性CO 2、CS2ABA V 形 180极性极性H2O、SO2A 4正四周体形60非极性非极性P4AB 3平面三角形120极性非极性BF 3、SO3AB 3三角锥形 120极性极性NH 3、NCl 3AB 4正四周体形109 28极性非极性CH 4、CCl 4AB 3C 四周体形 109 28极性极性CH 3Cl、CHCl 3AB 2C2四周体形 109 28极性极性CH 2Cl 2三角形V 形四周体三角锥V 形 H2O2、杂化轨道理论（1）理论：在形成分子的过程中,由于原子间的相互影响,如干类型不同而能

8、量相近的原子轨道相互混杂,重新组合成一组能量相等,成分相同的新轨道,这一过程称为杂化；杂化所形成的新轨道称为杂化轨道；组合所得的杂化轨道一般均和其他原子形成较强的键或支配孤对电子,而不会以空的杂化轨道的形式存在；在某个原子的几个杂化轨道中,全部由成单电子的轨道参与的杂化,称为等性杂化轨道；有孤对电子参与的杂化,称为不等性杂化轨道；留意：原子只有在形成分子时才发生杂化, 孤立原子不发生杂化；只有能量相近的轨道才发生杂化；ns、n-2f、n-1d 、 np 杂化前后的轨道总数不变,全部杂化轨道的能量相等；杂化轨道 只能用于形成 键,或容纳未参与成键的孤对电子；一般：杂化轨道数目 或类型 = 价层电

9、子对数 =成键数（即 键）+孤电子对数目有机物一般：a. 连有 4 个单键 -sp 3 ；b. 连有 1 个双键 -sp 2 ；c. 连有 1 个三键 -sp；说明：把一个三键、双键等多重键当作一条键（或 把一个孤对电子当作一条键处理；3、配位化合物（1）协作物 : 金属离子 或原子 与某些分子或离子 物,称为配位化合物简称协作物；1 对电子亦即 键）处理； 称为配体 以配位键结合形成的化合形成条件：一方有供孤电子对,另一方有可以容纳孤电子对的空轨道；留意：氯化铵不是协作物,它是离子化合物,一般：协作物的配位数必需2；2 配位化合物的组成 从溶液中析出协作物时,配离子经常与带有相反电荷的其他

10、离子结合成盐,这类盐称为配盐；配盐的组成可以划分为内界和 外界；配离子属于内界,配离子以外的其他离子属于外界；内、外 界之间以离子键结合；外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数；中心原子：能够接受孤电子对（亦即能供应空轨道）的离子,通常是金属元素（离子和原子）,少数是非金属元素,例如：Cu 2+, Ag +,Fe 3+,Fe,Ni , B ,P 配位体：供应孤电子对的分子或离子；其中供应孤电子对的原子叫配位原子,常见的配位原子有卤素原子 X、O、 S、N、P、C；配位数：常见金属离子的配位数；1 价金属离子2 价金属离子3 价金属离子Cu +/Au+ 2,4 Ca 2+/Mg2+/Fe2+ 6

11、 Al3+ 4,6 Ag + 2 Co 2+/Cu2+/Zn2+ 4,6 Cr3+/Fe3+/Co3+ 6 留意：配位体不是同一种分子或离子时,配位数要两者相加；如： CoNH35ClCl 2 这种协作物,其配位体有两种：NH3、 Cl-,配位数为 5+1=6；KPtCl 3NH3 其配位数为 _4_；明矾 KAlSO4212H2O、铬钾矾 KCrSO4212H2O 的晶体和水溶液都不含复杂离子,是复盐；3 配位键与极性键、非极性键的比较共价键本质成键条件 元素种类 特点表示方法存在非极性键极性键配位键相邻原子间通过共用电子对 原子轨道的重叠 所形成的相互作用成键原子得、失电成键原子得、失电成

12、键原子一方有孤电子对 配位子才能相同 同种子才能差别较小 一体 ,另一方有空轨道 中心离非金属 般指不同种非金属 子 有方向性和饱和性A-A A-B AB 单质 H2,共价化合共价化合物HCl,离CuNH3 42+/CuH2O42+/ 63-/物 H2O2,离子化合AgNH32+/FeSCN 3/AlF子化合物 NaOH等物 Na2O2等及离子化合物NH4Cl 等三、分子的性质1分子的极性1 概念：极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子；非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子；非极性分子和极性分子的比较形成缘由非极性分子极性分子整个分子的电荷分布均匀,对整个分子的电荷分布不均匀、不对称称存

13、在的共价键非极性键或极性键极性键分子内原子排列对称不对称举例说明：分子共价键的极性分子中正负结论举例电荷中心同核双原子分子非极性键重合非极性分子H 2、N 2、O2异核双原子分子极性键不重合极性分子CO、HF、HCl 异核多原子分子分子中各键的向重合非极性分子CO 2、BF 3、CH 4量和为零分子中各键的向不重合极性分子H 2O、NH 3 、量和不为零CH 3Cl 2 判定 ABn型分子的极性与几何构型体会规律：如化合物分子中的中心原子元素化合价 确定值等于该元素在周期表中的主族序数时,就为非极性分子；反之,为极性分子；AB2 或 A2B型 直线形（非极性分子） ：V 形或角形（极性分子）

14、：AB3 型平面三角形（非极性分子）：三 角 锥形（极性分子） ：AB4 型：一般为正四周体（非极性分子）：2分子间作用力的比较概念范德华力氢键共价键物质分子之间普遍存由已经与电负性很强的原原子间通过共用电子在的一种相互作用的子形成共价键的氢原子与力,又称分子间作用另一个分子中电负性很强对所形成的相互作用作用力的原子之间的作用力原子分子或原子 稀有气氢原子,氟、氧、氮原子粒子体 分子内、分子间 特点无方向性、无饱和性有方向性、有饱和性有方向性、有饱和性强度比共价键氢键范德华力较随着分子极性和相 对分子质量的增大而影响强增大对于 AH B, A、B成键原子半径越小,度的因组成和结构相像的的电负性

15、越大,B 原子的半键 长 越 短 , 键 能 越素物质,相对分子质量径越小,氢键键能越大大,共价键越稳固越大,分子间作用力 越大1. 响物质的熔沸点、分子间氢键的存在,使对物质溶解度等物理性质物质的熔沸点上升；H2O影响分子的稳固性2. 组成和结构相像的H2S,HF HCl,NH3PH3物质,随相对分子质性质的在水中的溶解度增大；共价键键能越大,量的增大,物质的熔影响水结冰密度变小；同分子稳固性越强沸点上升,如：熔沸点,如F2 Cl2Br2分异构体中分子间形成氢I2,CF4CCl4CBr4键分子内氢键3溶解性 1 相像相溶规律：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；如存在氢键,就溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好；2 某些有相同元素组成的物质存在着另一种“ 相像相溶” 现象,如S 易溶于CS2,I 2 易溶于 KI 溶液, Al 2O3 在 Na3AlF 6 中形成熔融体等；4手性 具有完全相同的组成和原子排列的