《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》歸納與整理課件

1、新課標(biāo)人教版課件系列高中化學(xué)選修選修3 32.4分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 歸納與整理S-S重疊重疊S-PS-P重疊重疊P-P重疊重疊 1.鍵成鍵方式鍵成鍵方式 “頭碰頭頭碰頭”一、共價(jià)鍵一、共價(jià)鍵 原子之間通過原子之間通過共用電子對共用電子對所形成的相互所形成的相互作用，叫做作用，叫做共價(jià)鍵。共價(jià)鍵。2.p-p2.p-p鍵形成過程鍵形成過程“肩并肩肩并肩”二、鍵參數(shù)二、鍵參數(shù) 1.1.鍵能鍵能 氣態(tài)基態(tài)原子形成氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol1mol共價(jià)共價(jià)鍵釋放的最低能量鍵釋放的最低能量( (或拆開或拆開1mol共價(jià)鍵所吸收的能量共價(jià)鍵所吸收的能量)，例如，例如H-HH-H鍵的鍵能為鍵的鍵能為436.0kJ.

2、mol436.0kJ.mol-1-1，鍵能可作為，鍵能可作為衡量化學(xué)鍵牢固程度衡量化學(xué)鍵牢固程度的鍵參數(shù)。的鍵參數(shù)。2.2.鍵長鍵長 形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間的平衡距離。形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間的平衡距離。鍵能與鍵長的關(guān)系鍵能與鍵長的關(guān)系:一般來說一般來說,鍵長越短鍵長越短,鍵能越大鍵能越大,分子越穩(wěn)定分子越穩(wěn)定.3.3.鍵角鍵角 分子中兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱鍵角。分子中兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱鍵角。鍵角決定分子的立體鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性結(jié)構(gòu)和分子的極性.1.CHCCCCHHHH該有機(jī)物中有該有機(jī)物中有 個(gè)個(gè)鍵，鍵， 個(gè)個(gè)鍵。鍵。 832. 廣東省高考題：廣東省

3、高考題：已知已知HH鍵的鍵能為鍵的鍵能為436KJmol-1,HN鍵的鍵能鍵的鍵能為為391KJmol-，根據(jù)化學(xué)方程式：，根據(jù)化學(xué)方程式：N2+3H22NH31mol N2反應(yīng)放出的熱量為反應(yīng)放出的熱量為92.4KJ，則則 的鍵能是？的鍵能是？N N945.6KJmol-13. 在在HF、H2O、NH3、CH4、N2、CO2、HI分子中：分子中：（1）以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是）以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是 。（2）以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分）以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是子是 。（3）以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐型結(jié)構(gòu)的極性分）以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐型結(jié)

4、構(gòu)的極性分子是子是 。（4 4）以極性鍵相結(jié)合，具有折線型結(jié)構(gòu)的極性分子）以極性鍵相結(jié)合，具有折線型結(jié)構(gòu)的極性分子是是 。（5）以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是）以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是 。（1 1） N N2 2；（；（2 2） CHCH4 4；（；（3 3） NHNH3 3；（4 4） H H2 2O O；（；（5 5） HFHF。 三、等電子原理三、等電子原理 1.原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子具有相似化學(xué)鍵特征，許多性質(zhì)是相似的。此原理稱為似化學(xué)鍵特征，許多性質(zhì)是相似的。此原理稱為等電子原理等電子原理2.2.等電子體的判斷和利

5、用等電子體的判斷和利用判斷方法：原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的判斷方法：原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同的 分子為等電子體分子為等電子體運(yùn)用：利用等電子體的性質(zhì)相似，空間構(gòu)型相運(yùn)用：利用等電子體的性質(zhì)相似，空間構(gòu)型相 同，可運(yùn)用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì)同，可運(yùn)用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì)四、價(jià)層電子對互斥模型（四、價(jià)層電子對互斥模型（VSEPR）基本要點(diǎn)基本要點(diǎn) ABn型分子（離子）中中心原子型分子（離子）中中心原子A周圍的價(jià)電子對的幾何構(gòu)型，主要周圍的價(jià)電子對的幾何構(gòu)型，主要取決于價(jià)電子對數(shù)（取決于價(jià)電子對數(shù)（n），價(jià)電子對），價(jià)電子對盡量遠(yuǎn)離，使它們之間斥力最小。盡量遠(yuǎn)離，使它們之間斥力最小

6、。平面三平面三角形角形1201200 0正四面體正四面體109.5109.50 0MMM直線直線1801800 0價(jià)價(jià)電電子子對對空空間間構(gòu)構(gòu)型型4 43 32 2n n價(jià)層電子對價(jià)層電子對 鍵電子對鍵電子對=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)與中心原子結(jié)合的原子數(shù)=鍵電子對+中心原子上的孤電子對中心原子上的孤電子對=（a-xb)a: 中心原子的價(jià)電子數(shù)(對于陽離子：a為中心原子的 價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)；對于陰離子： a為中心原子 的價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)）x 為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b 為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1，其他原子為“8-該原子的價(jià)電子數(shù)） 成成鍵鍵電電子子對對數(shù)數(shù)孤

7、孤對對電電子子對對數(shù)數(shù)分子分子類型類型 電子對的排電子對的排布方式布方式 分子構(gòu)型分子構(gòu)型 實(shí)實(shí) 例例直線直線形形 23平面三角形2 0 AB2直線形HgCl23 0 AB32 1 AB2層價(jià)電子對數(shù)平面三角形 BF3 SO3V形PbCl2VSEPR模型名稱價(jià)價(jià)層層電電子子對對數(shù)數(shù) 成成鍵鍵電電子子對對數(shù)數(shù) 孤對孤對電子電子對數(shù)對數(shù) 分子分子類型類型 電子對的排電子對的排布布分子構(gòu)分子構(gòu)型型 實(shí)實(shí) 例例方式 4四面體4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面體 CH4三角錐形 NH3形H2OVSEPR模型名稱價(jià)層價(jià)層電子電子對數(shù)對數(shù) 價(jià)層價(jià)層電子電子對排對排布布成鍵成鍵電子電子對數(shù)對數(shù)

8、孤對孤對電子電子對數(shù)對數(shù) 分子分子類型類型 電子對的排電子對的排分子分子構(gòu)型構(gòu)型 實(shí)實(shí) 例例布方式5三角雙錐50 AB54 1 AB4三角雙錐 變形四面體僅作了解PCl5SF4CH4:(sp3雜化)激發(fā)雜化3sp3spp2s2s2p2s2C:2p五、雜化軌道理論五、雜化軌道理論SP3雜化雜化SP2雜化雜化SP雜化雜化 2. 2.雜化軌道的應(yīng)用范圍雜化軌道的應(yīng)用范圍: : 雜化軌道只應(yīng)用于形成雜化軌道只應(yīng)用于形成 鍵或者用鍵或者用來容納未參加成鍵的孤對電子。來容納未參加成鍵的孤對電子。 判斷下列分子或離子中判斷下列分子或離子中, ,中心原子的中心原子的雜化軌道類型雜化軌道類型NHNH4 4+ +

9、、NHNH3 3、H H2 2O O 、CHCH2 2O O 、SOSO2 2 BeClBeCl2 2、COCO2 2 一般方法：一般方法：1. 看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有有1個(gè)叁鍵，則其中有個(gè)叁鍵，則其中有2個(gè)個(gè)鍵，用去了鍵，用去了2個(gè)個(gè)P軌道，形成的是軌道，形成的是SP雜化；如果有雜化；如果有1個(gè)雙鍵則個(gè)雙鍵則其中有其中有1個(gè)個(gè)鍵，形成的是鍵，形成的是SP2雜化；如果全雜化；如果全部是單鍵，則形成的是部是單鍵，則形成的是SP3雜化。雜化。2. 沒有填充電子的空軌道沒有填充電子的空軌道一般一般不參與雜化，不參與雜化，1對孤對電子占據(jù)對孤對電子占

10、據(jù)1個(gè)雜化軌道。個(gè)雜化軌道。由金屬原子與中性分子或者陰離子由金屬原子與中性分子或者陰離子以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化合物叫以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化合物叫做做配合物配合物，其中，其中:金屬原子是金屬原子是中心原中心原子，中性分子或者陰離子子，中性分子或者陰離子(如如H2O、NH3、Cl-)叫做叫做配體。配體。六、配位化合物理論六、配位化合物理論4氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)樾?，這是因?yàn)锳兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同，兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同，NH3為為sp2型雜化，而型雜化，而CH4是是sp3型雜化型雜化BNH3

11、分子中分子中N原子形成三個(gè)雜化軌道，原子形成三個(gè)雜化軌道，CH4分子中分子中C原子形成原子形成4個(gè)雜化軌道個(gè)雜化軌道CNH3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)子的排斥作用較強(qiáng)D氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子答案：答案：C練習(xí)練習(xí)5 5(2007(2007海南新課標(biāo)，海南新課標(biāo)，23)23)用價(jià)層電子對用價(jià)層電子對互斥理論預(yù)測互斥理論預(yù)測H H2 2S S和和BFBF3 3的立體結(jié)構(gòu)，兩的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是個(gè)結(jié)論都正確的是A A直線形；三角錐形直線形；三角錐形 B BV V形；三角錐

12、形形；三角錐形C C直線形；平面三角形直線形；平面三角形 D DV V形；平面三角形形；平面三角形答案：答案：D6 6向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解得到深藍(lán)色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是深藍(lán)色的透明溶液。下列對此現(xiàn)象說法正確的是A A反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后后CuCu2+2+的濃度不變的濃度不變B B在在Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+ 2+離子中，離子中，CuCu2+2+給出孤對電子，給出孤對電

13、子，NHNH3 3提供空軌道提供空軌道C C向反應(yīng)后的溶液加入乙醇，溶液沒有發(fā)生變向反應(yīng)后的溶液加入乙醇，溶液沒有發(fā)生變化化D D沉淀溶解后，將生成深藍(lán)色的配合離子沉淀溶解后，將生成深藍(lán)色的配合離子Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 2+ 2+ D7. 下列關(guān)于丙烯（下列關(guān)于丙烯（CH3CH=CH2）的說法）的說法正確的是（正確的是（ ）A. 丙烯分子有丙烯分子有7個(gè)個(gè)鍵，鍵，1個(gè)個(gè)鍵鍵 B. 丙烯分子中丙烯分子中3個(gè)碳原子都是個(gè)碳原子都是sp3雜化雜化C. 丙烯分子中既存在極性鍵又存在非極丙烯分子中既存在極性鍵又存在非極性鍵性鍵 D. 丙烯分子中所有原子在同一平面上丙烯分子中所有原子在同

14、一平面上C 實(shí)例實(shí)例H H2 2HClHCl特特 征征組成組成 原子吸引電子對能力原子吸引電子對能力 共用電子對位置共用電子對位置 成鍵原子電性成鍵原子電性 結(jié)論結(jié)論( (鍵的性質(zhì)鍵的性質(zhì)) ) 同種原子同種原子 相同相同 不偏向任何不偏向任何一個(gè)原子一個(gè)原子 不顯電性不顯電性 A A：A A 非極性鍵非極性鍵 不同種原子不同種原子 不同不同 偏向吸引電偏向吸引電子能力強(qiáng)的子能力強(qiáng)的原子一方原子一方 顯電性顯電性A：B 極性鍵極性鍵 七、非極性鍵和極性鍵七、非極性鍵和極性鍵 類別類別非極性分子非極性分子極性分子極性分子定義定義 共用電子對共用電子對 電荷分布電荷分布 分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型

15、實(shí)例實(shí)例 電荷分布均勻電荷分布均勻?qū)ΨQ的分子對稱的分子 不偏移或不偏移或?qū)ΨQ分布對稱分布 對稱對稱 對稱對稱 H2、Cl2CO2、CS2 電荷分布不均勻電荷分布不均勻不對稱的分子不對稱的分子 偏移或偏移或不對稱分布不對稱分布 不對稱不對稱 不對稱不對稱 HCl、H2ONH3 八、極性分子和非極性分子八、極性分子和非極性分子 方法小結(jié)方法小結(jié)1.1.全部由非極性鍵構(gòu)成的分子一定是非極性分子。全部由非極性鍵構(gòu)成的分子一定是非極性分子。2.2.由極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定是極性分子。由極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定是極性分子。3.3.在含有極性鍵的多原子分子中，如果結(jié)構(gòu)對稱則鍵的極在含有極性鍵的多原子分

16、子中，如果結(jié)構(gòu)對稱則鍵的極性得到抵消，其分子為非極性分子。性得到抵消，其分子為非極性分子。 如果分子結(jié)構(gòu)不對稱，則鍵的極性不能完全抵消，其如果分子結(jié)構(gòu)不對稱，則鍵的極性不能完全抵消，其分子為極性分子。分子為極性分子。經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:在在ABn型分子中，當(dāng)型分子中，當(dāng)A 的化合價(jià)數(shù)值等于其族序的化合價(jià)數(shù)值等于其族序數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子. 分子極性的判斷分子極性的判斷練習(xí)：練習(xí)：8. 下列各組分子中，都屬于極性鍵的非下列各組分子中，都屬于極性鍵的非極性分子的是極性分子的是( )A. CO2、H2S B. CH4、C2H4 C. Cl2、C2H2 D. NH3、HCl

17、B9. NF3和和3的空間構(gòu)型是如何的，的空間構(gòu)型是如何的，NF鍵和鍵和NH鍵中，極性較強(qiáng)的是？鍵中，極性較強(qiáng)的是？分子間作用力對物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，溶解性等性質(zhì)有分子間作用力對物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，溶解性等性質(zhì)有著直接的影響著直接的影響 九、范德華力及氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響九、范德華力及氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 分子間作用力分子間作用力氫鍵氫鍵范德華力范德華力分子間氫鍵分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量分子極性分子極性分子中與分子中與電負(fù)性極大電負(fù)性極大的元素（一般指的元素（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）相）相結(jié)合的結(jié)合的氫原子氫原子和另一個(gè)分子中和另一個(gè)分子中電負(fù)性極大電負(fù)性極大的原子間產(chǎn)的

18、原子間產(chǎn)生的作用力。生的作用力。常用常用XHY表示，式中的虛線表示氫表示，式中的虛線表示氫鍵。鍵。X、Y代表代表F、O、N等電負(fù)性大、原子半徑較小等電負(fù)性大、原子半徑較小的原子。的原子。2. 氫鍵形成的條件氫鍵形成的條件（1 1）分子中）分子中必須有一個(gè)必須有一個(gè)與電負(fù)性極大的與電負(fù)性極大的元素原子形成強(qiáng)極性鍵的元素原子形成強(qiáng)極性鍵的氫原子氫原子；（2 2）分子中必須有帶）分子中必須有帶孤電子對、電負(fù)性大孤電子對、電負(fù)性大、 而且而且原子半徑小原子半徑小的原子。的原子。實(shí)際上只有實(shí)際上只有F、O、N等原子與等原子與H原子結(jié)合原子結(jié)合的物質(zhì)，才能形成較強(qiáng)的氫鍵。的物質(zhì)，才能形成較強(qiáng)的氫鍵。3.

19、氫鍵對化合物性質(zhì)的影響氫鍵對化合物性質(zhì)的影響分子間形成氫鍵時(shí)，可使化合物的熔、沸點(diǎn)分子間形成氫鍵時(shí)，可使化合物的熔、沸點(diǎn)顯著升高。顯著升高。在極性溶劑中，若溶質(zhì)分子和溶劑分子間在極性溶劑中，若溶質(zhì)分子和溶劑分子間能形成氫鍵，則可使溶解度增大。能形成氫鍵，則可使溶解度增大。分子內(nèi)氫鍵的形成，使分子具有環(huán)狀閉合分子內(nèi)氫鍵的形成，使分子具有環(huán)狀閉合的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。一般會使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)下降一般會使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)下降,在極在極性溶劑中的溶解度降低性溶劑中的溶解度降低十、溶解性十、溶解性（一）相似相溶原理（一）相似相溶原理 1.1.極性溶劑（如水）易溶解極性物質(zhì)極性溶劑（如水）易溶解極性物質(zhì) 非極性溶劑（如

20、苯、汽油、四氯化碳、酒精等）非極性溶劑（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非極性物質(zhì)（能溶解非極性物質(zhì)（BrBr2 2、I I2 2等）等）2.2.含有相同官能團(tuán)的物質(zhì)互溶，如水中含羥基含有相同官能團(tuán)的物質(zhì)互溶，如水中含羥基（-OH-OH）能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸。）能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸。 3 、與溶劑能形成氫鍵則溶解性憎強(qiáng)4 、如果溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，且生成物可溶于水則增大溶質(zhì)的溶解so2練習(xí)：練習(xí)：10. 下列敘述正確的是：下列敘述正確的是：A氧氣的沸點(diǎn)低于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)氧氣的沸點(diǎn)低于氮?dú)獾姆悬c(diǎn)B. 稀有氣體原子序數(shù)越大沸點(diǎn)越高稀有氣體原子序數(shù)越大沸點(diǎn)越高C. 分子間作用力越弱分子

21、晶體的熔點(diǎn)越低分子間作用力越弱分子晶體的熔點(diǎn)越低D. 同周期元素的原子半徑越小越易失去電子同周期元素的原子半徑越小越易失去電子(B C）十一、手性十一、手性1具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一對的一對分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三分子，如同左手與右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體(又稱又稱對對映異構(gòu)體、光學(xué)異構(gòu)體映異構(gòu)體、光學(xué)異構(gòu)體)。含有手性異構(gòu)體的。含有手性異構(gòu)體的分子叫做手性分子。分子叫做手性分子。2判斷一種有機(jī)物是否具有手性異構(gòu)體，可判斷一種有機(jī)物是否具有手性異構(gòu)體，可以看其含有的碳原子是否連有以看其含有的碳原子是否

22、連有 個(gè)不同的原個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，符合上述條件的碳原子叫做手性子或原子團(tuán)，符合上述條件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。 組成組成原子排列原子排列四四十一、無機(jī)含氧酸的酸性十一、無機(jī)含氧酸的酸性1對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越價(jià)越高，其含氧酸的酸性越 。原因：無機(jī)含。原因：無機(jī)含氧酸可以寫成氧酸可以寫成(HO)mROn，如果成酸元素，如果成酸元素R相同，相同，則則n值越大，值越大，R的正電性的正電性 ，導(dǎo)致，導(dǎo)致ROH中的中的O的電子向的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，偏移，因而在水分子的作用下，也就越也就越 電離出電離出H+，即酸性越即酸性越 。2含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在中心原子上的含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的個(gè)數(shù)