人教版化學(xué)選修三課件.ppt

1、化學(xué) 選修3,原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),原子結(jié)構(gòu),原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì),共價(jià)鍵,分子的立體結(jié)構(gòu),分子的性質(zhì),晶體的常識,分子晶體與原子晶體,金屬晶體,離子晶體,第一章 原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu),一、開天辟地原子的誕生,1、原子的誕生,宇宙大爆炸2小時(shí)：大量氫原子、少量氦原子 極少量鋰原子,140億年后的今天： 氫原子占88.6% 氦原子為氫原子數(shù)1/8 其他原子總數(shù)不到1%,99.7%,2、地球中的元素,絕大多數(shù)為金屬元素,包括稀有氣體在內(nèi)的非金屬僅22種,地殼中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca,3、原子的認(rèn)識過程,古希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克立特,思辨精

2、神,原子：源自古希臘語Atom，不可再分的微粒,1803年 道爾頓（英）,原子是微小的不可分割的實(shí)心球體,1897年，英國科學(xué)家湯姆生,棗糕模型,1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福,電子繞核旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型,1913年，丹麥科學(xué)家玻爾 行星軌道的原子結(jié)構(gòu)模型,1926年，奧地利物理學(xué)家薛定諤等 以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型,原子,原子核,核外電子,質(zhì)子,中子,（正電）,不顯 電性,（負(fù)電）,（正電）,（不帶電）,分層排布,與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān),二、能層與能級,1、能層,電子層,能層名稱,能層符號,一 二 三 四 五 六 七,K L M N O P Q,從K至Q ，能層離核越遠(yuǎn)，能層能量越大,

3、每層最多容納電子的數(shù)量：2n2,2、能級,同一個(gè)能層中電子的能量相同的電子亞層,能級名稱：s、p、d、f、g、h,能級符號：ns、np、nd、nf,n代表能層,能層: 一 二 三 四,K L M N ,1s,2s 2p,3s 3p 3d,4s 4p 4d 4f,能級：,最多容納電子的數(shù)量 s:2 p:6 d:10 f:14,3、注意問題,能層與能級的關(guān)系,每一能層的能級從s開始，s,p,d,f,能層中能級的數(shù)量不超過能層的序數(shù),能量關(guān)系,EKEL EM EN,EnsEnp End Enf,EnsE(n+1) s E(n+2) s E(n+3) s,EnpE(n+1)p E(n+2)p E(n+

4、3)p,1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,4f,2,2,2,2,6,6,6,10,10,14,2,2n2,8,18,32,2n2,2n2,2n2,三、構(gòu)造原理與電子排布式,1、構(gòu)造原理,多電子基態(tài)原子的電子按能級交錯的形式排布,電子排布順序,1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p,2、電子排布式,例：寫出Zn的電子排布式,Zn為30號元素，電子共30個(gè),依據(jù)構(gòu)造原理,1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10,書寫時(shí)：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2,寫出K Ca Ti Co Ga Kr

5、 Br的電子排布式,電子排布式,Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2,Ar,簡化,Zn：Ar 3d10 4s2,簡化電子排布式,寫出K Ca Ti Co Ga Kr Br的簡化電子排布式,價(jià)層電子：主族、0族元素最外層 副族、族最外層和次外層,特殊規(guī)則,例：寫出Cr和Cu的電子排布式,全滿規(guī)則,半滿規(guī)則,四、電子云與原子軌道,1、電子云,薛定諤等,以量子力學(xué)為基礎(chǔ),處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述,小黑點(diǎn)：概率密度,單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率,小黑點(diǎn)越密概率密度越大,電子云,小黑點(diǎn)不是電子！,電子云輪廓圖,電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間,即

6、精簡版電子云,電子云輪廓圖特點(diǎn),a.形狀,nd能級的電子云輪廓圖：多紡錘形,ns能級的電子云輪廓圖：球形,np能級的電子云輪廓圖：雙紡錘形,b.電子云擴(kuò)展程度,同類電子云能層序數(shù)n越大，電子能量越 大，活動范圍越大電子云越向外擴(kuò)張,2、原子軌道,電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動狀態(tài),定義,原子軌道與能級,ns能級,ns軌道,np能級,npx軌道,npy軌道,npz軌道,nd能級,ndz2軌道,ndx2y2軌道,ndxy軌道,ndxz軌道,ndyz軌道,同一能級中的軌道能量相等，稱為簡并軌道,簡 并 軌 道,原子軌道的電子云輪廓圖,s軌道的電子云輪廓圖,npx軌道電 子云輪廓圖,npy軌道電 子云輪

7、廓圖,npz軌道電 子云輪廓圖,nd軌道電子云輪廓圖,五、泡利原理和洪特規(guī)則,核外電子的基本特征,能層,能級,軌道,自旋,公轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn),大范圍,小范圍,磁量子數(shù),自旋量子數(shù),主量子數(shù),角量子數(shù),量子化描述,1、泡利原理,每個(gè)軌道最多只能容納2個(gè)電子,且它們的自旋方向相反,2、洪特規(guī)則,電子總是優(yōu)先單獨(dú)地占據(jù)簡并軌道,且它們的自旋方向相同,怎么填,填多少,3、電子排布圖,例：寫出O原子的電子排布圖,O原子的電子排布式：,1s2 2s2 2p4,1s2 2s2 2p4,原子結(jié)構(gòu)的表示方法,原子結(jié)構(gòu)示意圖,電子排布式,O原子：1s2 2s2 2p4,電子排布圖,O原子,六、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、

8、光譜,1、能量最低原理,能量最低原理：原子電子排布遵循構(gòu)造原理 能使整個(gè)原子的能量處于最低,基態(tài)原子：遵循泡利原理、洪特規(guī)則、能量 最低原理的原子,2、基態(tài)原子,基態(tài)原子吸收能量后，電子發(fā)生躍遷變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子,3、光譜,吸收光譜,發(fā)射光譜,光亮普帶上的孤立暗線,電子吸收能量躍遷時(shí)產(chǎn)生,暗背景下的孤立亮線,電子釋放能量躍遷時(shí)產(chǎn)生,同種原子的兩種光譜是可以互補(bǔ)的,第一章 原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì),元素：具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱,核素：含有一定數(shù)目質(zhì)子和中子的一種原子,同位素：質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的 同一種元素的不同原子,核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù),質(zhì)量數(shù)

9、A= 質(zhì)子數(shù)Z+ 中子數(shù)N,一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表,1、周期,元素周期表的橫行,特點(diǎn),同周期元素電子層數(shù)相同,同周期元素從左至右原子依次序數(shù)遞增,鑭系：5771 錒系：89103,第七周期也稱為不完全周期,周期的組成,2、族,元素周期表的縱行,族,主族：,A結(jié)尾,，AA,副族：,B結(jié)尾,， BB，B，B,族：,0族：,主族元素族序數(shù)原子最外層電子數(shù),特點(diǎn)：,副族、族通稱過渡元素，過渡金屬,一些族的別名,7,7,1,1,16,3、分區(qū),s區(qū),p區(qū),d區(qū),ds區(qū),f區(qū),按最后填入電子所屬能級符號 ds區(qū)除外,A、A,1、2 兩列,BB、 ,3 7、8 10 八列,B、B,11、12兩列,AA、O

10、,13 17、18 六列,二、元素周期律,1、原子半徑,元素周期律：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化,同周期主族元素：從左至右原子半徑遞減,同主族元素：從上至下原子半徑遞增,決定因素,層數(shù),層數(shù)多半徑大,電子間斥力大,核電 荷數(shù),核電荷數(shù)大半徑小,正負(fù)電荷 間引力大,電子層結(jié)構(gòu)相同的離子原子序數(shù)小的半徑大！,2、電離能,第一電離能,氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需最低能量,同周期主族元素第一電離能從左至右逐漸升高,A、A反常！比下一主族的高,逐級電離能,利用逐級電離能判斷化合價(jià),3、電負(fù)性,原子的價(jià)電子,鍵合電子：參與化學(xué)鍵形成,孤對電子：未參與化學(xué)鍵形成,不

11、同元素的原子對鍵合電子吸引能力,電負(fù)性越大，對鍵合電子吸引能力越大,同周期主族元素從左至右電負(fù)性逐漸變大,同主族元素從上至下電負(fù)性逐漸變小,電負(fù)性,電負(fù)性應(yīng)用,一般而言 金屬1.8 1.8左右的既有金屬性，又有非金屬性,對角線規(guī)則：元素周期表中的某些主族元素 其某些性質(zhì)與右下角元素相似,4、金屬性與非金屬性,金屬性：金屬單質(zhì)的還原性 非金屬性：非金屬單質(zhì)的氧化性,同周期的主族元素從左至右,同主族元素從上至下,金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng),金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物最高價(jià)氫氧化物 堿性強(qiáng)弱 最高價(jià)氫氧化物堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng),金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù),跟水（酸）反應(yīng)置換出氫的難易程

12、度 越容易發(fā)生，金屬性越強(qiáng),金屬活動性順序,普通原電池正負(fù)極,單質(zhì)與鹽溶液的置換反應(yīng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng),非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù),最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物最高價(jià)含氧酸 酸性強(qiáng)弱 酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng),跟氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的難易程度 越易反應(yīng)，非金屬性越強(qiáng),5、化合價(jià),同周期的主族元素從左至右,化合價(jià)由17， 4 0遞增,主族元素族序數(shù)最高正價(jià)價(jià)電子數(shù),非金屬最低負(fù)化合價(jià)主族元素族序數(shù)8,F、O,第二章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第一節(jié) 共價(jià)鍵,一、共價(jià)鍵,1、化學(xué)鍵及其分類,相鄰原子或離子之間強(qiáng)烈的相互作用,按成鍵方式分為：,金屬鍵,共價(jià)鍵,離子鍵,金屬晶體,分子晶體,離子晶

13、體,共用電子對 （兩單個(gè)電子形成一對電子）,2、共價(jià)鍵,共價(jià)鍵：分子內(nèi)原子間通過共用電子對形成的相互作用,作用 本質(zhì)：,分子內(nèi)原子之間,發(fā)生：,于絕大多數(shù)物質(zhì)中 酸、堿、鹽、非金屬氧化物 氫化物、有機(jī)物、非金屬單質(zhì),存在：,3、共價(jià)鍵分類,按共用電子對的偏移,極性共價(jià)鍵,非極性共價(jià)鍵,不同原子 成鍵,同種原子 成鍵,按成鍵方式,鍵,鍵,按電子云 重疊方式,4、鍵,兩個(gè)原子軌道沿鍵軸方向 以“頭碰頭”的方式重疊,定義：,類型,特點(diǎn),s-s 鍵,s-p 鍵,p-p 鍵,例：H2,例：HCl,例：Cl2,可繞鍵軸旋轉(zhuǎn),重疊程度大，穩(wěn)定性高,頭碰頭,軸對稱,5、鍵,兩個(gè)原子軌道以平行 即“肩并肩”方式

14、重疊,定義：,類型,特點(diǎn),d-p 鍵,p-p 鍵,例：金屬配合物,不能旋轉(zhuǎn),重疊程度較小，穩(wěn)定性較差,肩并肩,鏡面對稱,例：CH2=CH2,沿軸方向“頭碰頭”,平行方向“肩并肩”,軸對稱,鏡像對稱,強(qiáng)度大，不易斷,強(qiáng)度較小，易斷,單鍵是鍵，雙鍵中一個(gè) 鍵，另一個(gè)是鍵，共價(jià)三鍵中一個(gè)是鍵，另兩個(gè)為鍵。,復(fù)習(xí)回憶,共價(jià)鍵特征,飽和性,共價(jià)鍵類型 （按電子云 重疊方式分）,鍵,鍵,s-s,s-p,p-p,方向性,p-p,d-p,頭碰頭,軸對稱,肩并肩,鏡面對稱,二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長與鍵角,1、鍵能,失去電子,吸引電子,斷鍵,成鍵,吸收能量,釋放能量,氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol 化學(xué)鍵釋放的最低能量,定

15、義：,單位：,kJmol-1,釋放能量，取正值,鍵能越大，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定,意義：,觀察表2-1 某些共價(jià)鍵的鍵能,結(jié)論：,同種元素形成的共價(jià)鍵的鍵能： 單鍵 鍵鍵能,2、鍵長,形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子間的核間距,定義：,共價(jià)半徑：,同種原子的共價(jià)鍵鍵長的一半,稀有氣體為單原子分子，無共價(jià)半徑,意義：,鍵長越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定,觀察表2-2 某些共價(jià)鍵的鍵能,結(jié)論：,同種元素間形成的共價(jià)鍵的鍵長： 單鍵雙鍵叁鍵,3、鍵角,定義：,兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角,CH4 CCl4 10928,NH3 10718,H2O 105,CO2 180,常見鍵角：,共價(jià)鍵的方向性,總結(jié)：,鍵能,鍵長,鍵角,衡

16、量共價(jià)鍵的穩(wěn)定性,描述分子的立體結(jié)構(gòu),三、等電子原理,1、定義：,注意：有時(shí)將原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)相同的 離子也認(rèn)為是等電子體,原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子,2、特點(diǎn)：,具有相似的化學(xué)鍵特征 許多性質(zhì)是相近的,3、常見等電子微粒：,10e、18e,第二章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu),一、形形色色的分子,1、三原子分子的空間結(jié)構(gòu),2、四原子分子的空間結(jié)構(gòu),3、五原子分子的空間結(jié)構(gòu),直線型：,V型：,CO2、HCN,H2O、SO2,平面三角型：,三角錐型：,SO3、HCHO,NH3,四面體：,CCl4、 CH4,其它等,二、價(jià)層電子對互斥（VSEPR）理論,（ Valence

17、Shell Electron Pair Repulsion ）,共價(jià)分子中，中心原子周圍電子對排布的幾何構(gòu)型主要取決于中心原子的價(jià)層電子對的數(shù)目。價(jià)層電子對各自占據(jù)的位置傾向于彼此分離得盡可能的遠(yuǎn)，此時(shí)電子對之間的斥力最小，整個(gè)分子最穩(wěn)定。,1、理論要點(diǎn),價(jià)層電子對包括成鍵的電子對和孤電子對,不包括成鍵的電子對 ！,2、價(jià)層電子對數(shù)計(jì)算,確定中心原子價(jià)層電子對數(shù)目,價(jià)電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)時(shí)，單電子當(dāng)作電子對看待,價(jià)層電子對數(shù),(中心原子價(jià)電子數(shù)結(jié)合原子數(shù))/2,配位原子數(shù)孤電子對數(shù),鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù),O、S為結(jié)合原子時(shí)，按“0 ”計(jì)算,N為結(jié)合原子時(shí)，按“- 1 ”計(jì)算,離子計(jì)算價(jià)電子對數(shù)目時(shí)，

18、陰離子加上所帶電荷數(shù)，陽離子減去所帶電荷數(shù),孤電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù) 結(jié)合原子數(shù),0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,0,4,2,3,4,3,4,4,4,4,4,2,0,1,0,1,0,0,1,2,3,3,2,4,6,5,3,0,4,4,3,4,2,5,6,5,4,4,確定價(jià)層電子對構(gòu)型,注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對 的分布方向，從而改變化合物的鍵角,電子間斥力大?。?孤對間孤對與鍵合間鍵合間,3、確定分子構(gòu)型,在價(jià)層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對 由真實(shí)原子形成的構(gòu)型,1.下列物質(zhì)中分子立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl4

19、 2.下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬于直線型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP4 3.下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬正八面體型分子的 AH3O + BCO32 CPCl5 DSF6,B,BC,D,本節(jié)重點(diǎn)：,會利用VSEPR理論得出 孤電子對數(shù) 價(jià)層電子對構(gòu)型 分子構(gòu)型,三、雜化軌道理論,1、理論要點(diǎn), 同一原子中能量相近的不同種原子軌道 在成鍵過程中重新組合，形成一系列能量相等的新軌道的過程叫雜化。形成的新軌道叫雜化軌道,用于形成鍵或容納孤對電子, 雜化軌道數(shù)目等于各參與雜化的原子軌道 數(shù)目之和, 雜化軌道成鍵能力強(qiáng)，有利于成鍵, 雜化軌道成鍵時(shí)，滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，不同的雜化方式，鍵角大

20、小不同, 雜化軌道又分為等性和不等性雜化兩種,2、雜化類型, sp3雜化,基態(tài),激發(fā)態(tài),以C原子為例,1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成4個(gè)sp3雜化軌道,構(gòu)型 10928 正四面體型,4個(gè)sp3雜化軌可形成4個(gè)鍵,價(jià)層電子對數(shù)為4的中心原子采用sp3雜化方式, sp2雜化,基態(tài),激發(fā)態(tài),以C原子為例,1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道雜化形成3個(gè)sp2雜化軌道,構(gòu)型 120 正三角型,剩下的一個(gè)未參與雜化的p軌道用于形成鍵,3個(gè)sp2雜化軌道可形成3個(gè)鍵,價(jià)層電子對數(shù)為3的中心原子采用sp2雜化方式, sp雜化,基態(tài),激發(fā)態(tài),以C原子為例,1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道雜化形成2個(gè)sp雜化軌道,構(gòu)型 180 直線型

21、,剩下的兩個(gè)未參與雜化的p軌道用于形成鍵,2個(gè)sp雜化軌道可形成2個(gè)鍵,價(jià)層電子對數(shù)為2的中心原子采用sp雜化方式,除C原子外，N、O原子均有以上雜化,當(dāng)發(fā)生sp2雜化時(shí)，孤對電子優(yōu)先參與雜化 單電子所在軌道優(yōu)先不雜化，以利于形成鍵,N、O原子雜化時(shí)，因?yàn)橛泄聦﹄娮拥拇嬖?稱為不等性雜化, 其它雜化方式,dsp2雜化、sp3d雜化、sp3d2雜化、d2sp3雜化、 sp3d2雜化,例如：sp3d2雜化：SF6,構(gòu)型：四棱雙錐 正八面體,此類雜化一般是金屬作為中心原子 用于形成配位化合物,四、配合物理論簡介,1、配位鍵,定義：共用電子對由一個(gè)原子單方向 提供給另一個(gè)原子共用所形成| 的共價(jià)鍵稱配

22、位鍵。, 表示方法, 形成條件,AB,一個(gè)原子有孤對電子，另一個(gè)原子有空軌道。,2、配位化合物,配合物的形成,天藍(lán)色溶液,藍(lán)色沉淀,深藍(lán)色溶液,Cu(OH)2,深藍(lán)色晶體,Cu(NH3) 4 SO4H2O,加乙醇并靜置,CuSO4溶液,滴加氨水,繼續(xù)滴加氨水,Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH,藍(lán)色沉淀,深藍(lán)色溶液,Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+,藍(lán)色溶液,藍(lán)色沉淀,1Cu與4O形成的結(jié)構(gòu) 為平面正方形,1Cu與4N形成的結(jié)構(gòu) 為平面正方形, 配合物的組成,Ag(NH3)2 OH,內(nèi)界,外界,配離子,Ag(NH3)2+,Ag+中心離子

23、,（有時(shí)可能是中心原子）,NH3配體,配位數(shù)：配位原子的個(gè)數(shù),其中N為配位原子,常見配位原子：N、O、F、Cl、C、S, 常見配合物,Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3,黃色,血紅色,Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n 3-n (n=1-6),Fe3+的檢驗(yàn),血紅色,銀氨溶液的配制,AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+ OH+2H2O,Ag+ NH3H2O = AgOH+ NH4+,白色沉淀,二氨合銀離子無色,冰晶石,冰晶石(六氟合鋁酸鈉)：Na3AlF6,第二章 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第三節(jié) 分子的性質(zhì),一、鍵的極性和分子的極性,1、鍵的極性,非極性共價(jià)鍵（非極性

24、鍵）,按共用電子對的偏移,極性共價(jià)鍵,非極性共價(jià)鍵,由同種原子形成化學(xué)鍵,原子帶相同電性，化合價(jià)相同, 極性共價(jià)鍵（極性鍵）,+,-,由不同種原子形成化學(xué)鍵,電負(fù)性大（非金屬性強(qiáng)）的原子帶負(fù)電，顯負(fù)價(jià),2、分子的極性,非極性分子,正負(fù)電荷中心重合的分子,a.大部分單質(zhì)分子,O3除外！,b.對稱性很好的分子,直線形AB2,正三角形AB3,正四面體形AB4,其他正多面體形、對稱性好的平面形,例：CO2,例：BF3、SO3,例：CH4 、 CCl4,例：C60 、C6H6、C2H4 、C2H2, 極性分子,正負(fù)電荷中心不重合的分子,大部分化合物分子,是,是,是,是,是,是,是,是,是,否,否,否,否

25、,否,否,否,否,否,鍵的極性與分子極性的關(guān)系：,A、由非極性鍵構(gòu)成的分子一般是非極性分子 B、極性鍵結(jié)合形成的分子不一定為極性分子,二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響,1、范德華力,把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力又叫范德華力,相對分子質(zhì)量,分子的極性,相對分子質(zhì)量越大范德華力越大,2、影響范德華力的因素,分子極性越大范德華力越大,3、范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響,化學(xué)鍵影響的是分子的穩(wěn)定性（化學(xué)性質(zhì)）,范德華力影響的是分子熔沸點(diǎn)等（物理性質(zhì)）,三、氫鍵,1、氫鍵的定義,由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性很大的原子之間的作用力,除范德華力以外的另一種分子間作用力，不是

26、化學(xué)鍵,2、表示方法,AHB,A、B為N、O、F,“”表示共價(jià)鍵,“”表示形成的氫鍵,例如：氨水中的氫鍵,NHN,NHO,OHN,OHO,3、氫鍵的分類,分子內(nèi)氫鍵,分子間氫鍵,4、氫鍵的特征,飽和性,方向性,一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵,分子間氫鍵為直線型,分子內(nèi)氫鍵成一定角度,中心原子有幾對孤對電子就可以形成幾條氫鍵,5、對物質(zhì)性質(zhì)的影響,氫鍵一種分子間作用力，影響的是物理性質(zhì),熔、沸點(diǎn),溶解性,分子間氫鍵使物質(zhì)熔點(diǎn)升高 分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔點(diǎn)降低,若可以形成氫鍵，則能增大物質(zhì)溶解度,其他方面,冰的密度小于水,形成締合分子,四、溶解性,1、溫度,溶解性的影響因素,2、壓強(qiáng),3、相似相溶,4、氫

27、鍵,5、化學(xué)反應(yīng),非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。,五、手性,連有四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子。,手性碳原子：,手性異構(gòu)體： 具有完全相同的組成和原子排列的一對分子。 又稱為對映異構(gòu)體。,手性分子： 有手性異構(gòu)體的分子。,1下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A.CCl2F2 B.CH3CHCOOH C.CH3CH2OH D.CHOH,練習(xí)：,1下列化合物中含有手性碳原子的是( ) A.CCl2F2 B.CH3CHCOOH C.CH3CH2OH D.CHOH,六、無機(jī)含氧酸分子的酸性,1、利用規(guī)律,無機(jī)含氧酸可以寫成(HO)mROn，含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在

28、中心原子上的非羥基氧的個(gè)數(shù)增大而增大，即(HO)mROn中，n值越大，酸性越強(qiáng)。,2、最高價(jià)含氧酸酸性,非金屬性強(qiáng)的元素，其最高價(jià)含氧酸酸性強(qiáng),第三章 晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第一節(jié) 晶體的常識,一、晶體與非晶體,1、晶體與非晶體,晶體具有規(guī)則幾何外形的固體,非晶體沒有規(guī)則幾何外形的固體 又稱玻璃體,2、晶體與非晶體性質(zhì)對比,有,無,原子在三維空間里呈周期性有序排列,原子排列相對無序,強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等,無,有固定熔沸點(diǎn),無固定熔沸點(diǎn),自范性,晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì),自范性前提：晶體生長的速率適當(dāng),本質(zhì)差異,各向異性,不同方向上，性質(zhì)有差異,3、晶體形成的途徑,熔融態(tài)物質(zhì)凝固,氣態(tài)物

29、質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華),溶質(zhì)從溶液中析出,3、晶體的鑒別,物理性質(zhì)差異 如：外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率,最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn),1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是 A、晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高 B、晶體有自范性但排列無序 C、非晶體無自范性而且排列無序 D、固體SiO2一定是晶體 2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是 A、熔沸點(diǎn) B、硬度 C、顏色 D、x-射線衍射實(shí)驗(yàn),C,D,課堂練習(xí),二、晶胞,1、晶胞:描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元,晶胞是無形的，是人為劃定的,2、晶胞特征,一般是平行六面體,晶體由晶胞“無隙并置”而成,平行六面體,無隙并置,3、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)

30、,4.晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算,晶胞頂角原子為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞占1/8,晶胞棱上原子為4個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞占1/4,晶胞面上原子為2個(gè)晶胞共用，每個(gè)晶胞占1/2,晶胞內(nèi)部的原子為1個(gè)晶胞獨(dú)自占有，即為1,1、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞,可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為 ；乙晶體的化學(xué)式為 ；丙晶體的化學(xué)式為_；丁晶體可能的化學(xué)式為_。,1：1,C2D,EF,XY3Z,2、下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(12)、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個(gè)原子?,Na,Zn,I2,金剛石,3、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的

31、微粒個(gè)數(shù)比為多少？,(8 + 6 )3 =12,4、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個(gè)原子？,5、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如下圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是 。,Ti14C13,第三章 晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第二節(jié) 分子晶體與原子晶體,一、分子晶體,1、分子晶體,概念：,只含分子的晶體,組成微粒：,分子,粒子間作用力：,分子內(nèi)原子間以共價(jià)鍵結(jié)合 相鄰分子間靠分子間作用力（范德華力、氫鍵）相互吸引,化學(xué)式就是分子式,2、常見的分子晶體,所有非金屬氫化物,部分非金屬單質(zhì),部分非金屬氧化物,幾乎所有的酸,絕大多數(shù)有機(jī)物

32、的晶體,3、結(jié)構(gòu)特征,分子間作用力,范德華力,氫鍵,若分子間只有范德華力時(shí),以1個(gè)分子為中心，周圍有12個(gè)緊鄰分子，即分子密堆積結(jié)構(gòu),CO2 干冰 晶胞,若分子間主要為氫鍵時(shí),以1個(gè)分子為中心，周圍有4個(gè)相鄰分子，即分子非密堆積結(jié)構(gòu)。如：HF 、NH3、冰等,氫鍵具有方向性,4、物理性質(zhì),熔沸點(diǎn)較低;易升華,硬度很小,固態(tài)和熔融狀態(tài)時(shí)都不導(dǎo)電 只有酸的水溶液中有的導(dǎo)電,相似相溶原理,1.下列性質(zhì)適合于分子晶體的是( ) A.熔點(diǎn)1070，易溶于水，水溶液導(dǎo)電 B.熔點(diǎn)10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電、水溶液能導(dǎo)電 C.易溶于CS2、熔點(diǎn)112.8 ，沸點(diǎn)444.6 D.熔點(diǎn)97.81，質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度

33、0.97gcm3,BC,2.共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是 ( ) A.干冰 B.氯化鈉 C.氫氧化鈉 D.碘,B,練習(xí):,3.下列分子晶體：H2O HCl HBr HI CO N2 H2熔沸點(diǎn)由高到低的順序是( ) A. B. C. D.,C,5下列過程中，共價(jià)鍵被破壞的是( ) A碘升華 B溴蒸氣被木炭吸附 C酒精溶于水 DHCl氣體溶于水,4.當(dāng)S03晶體熔化或氣化時(shí)，下述各項(xiàng)中發(fā)生變化的是( ) A.分子內(nèi)化學(xué)鍵 B.分子間距離 C.分子構(gòu)型 D.分子間作用力,BD,D,6.下列有關(guān)共價(jià)化合物的說法：具有較低的熔、沸點(diǎn) 不是電

34、解質(zhì) 固態(tài)時(shí)是分子晶體 都是由分子構(gòu)成 液態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，其中一定正確的是( ) A. B. C. D.,D,7已知氯化鋁的熔點(diǎn)為190(2202lO5Pa)，但它在180即開始升華。 (1)氯化鋁是_。(填“離子化合物”“共價(jià)化合物”) (2)無水氯化鋁在空氣中強(qiáng)烈的“發(fā)煙”，其原因是_ _。 (3)設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的實(shí)驗(yàn)，判斷氧化鋁是離子化合物還是共價(jià)化合物。你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是 _。 (4)在500K和1.01105Pa時(shí)，它的蒸氣密度(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))為11.92gL1，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時(shí)的化學(xué)式為_。,共價(jià)化合物,Al2Cl6,氯化鋁與空氣中的水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HCl氣體，HCl在空氣

35、中形成酸霧而“發(fā)煙”。,在其熔融狀態(tài)下，試驗(yàn)其是否導(dǎo)電；若不導(dǎo)電是共價(jià)化合物。,1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（ ） A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食鹽,C,練習(xí),2、干冰氣化時(shí)，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是 A、分子內(nèi)共價(jià)鍵 B、分子間作用力 C、分子鍵距離 D、分子間的氫鍵,BC,3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（ ） A、離子鍵 B、極性鍵 C、非極性鍵 D、范德華力,A,4、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析： 1mol 冰中有 mol氫鍵？ H2O

36、的熔沸點(diǎn)比H2S高還是低？為什么？,2,氫鍵,二、原子晶體,1、原子晶體,概念：,原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成 空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 ，又稱共價(jià)晶體,組成微粒：,原子,粒子間作用力：,共價(jià)鍵,無分子式 化學(xué)式表示原子最簡整數(shù)比,2、常見原子晶體,某些非金屬單質(zhì)：,某些非金屬化合物：,硼（B）、硅（Si） 鍺（Ge）、金剛石（C）等,SiC、BN、SiO2、Al2O3等,3、結(jié)構(gòu)特征,晶體中只存在共價(jià)鍵，無單個(gè)分子存在； 晶體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。,金剛石,二氧 化硅,4、原子晶體的物理性質(zhì),熔沸點(diǎn)高,硬度大,一般不導(dǎo)電,難溶于溶劑,在SiO2晶體中，每個(gè)Si原子和（ ）個(gè)O原子形成（ ）個(gè)共價(jià)鍵即每個(gè)S

37、i原子周圍結(jié)合（ ）個(gè)O原子；同時(shí)，每個(gè)O 原子和（ ）個(gè)Si原子相結(jié)合。在SiO2晶體中，最小的環(huán)是（ ）元環(huán)。( )單個(gè)的SiO2分子存在。,4,4,4,2,12,沒有,第三章 晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第三節(jié) 金屬晶體,一、金屬鍵,1、金屬鍵,金屬離子與自由電子之間強(qiáng)烈的相互作用,定義,本質(zhì),電子氣理論,金屬原子的價(jià)電子發(fā)生脫落， 形成金屬陽離子和自由電子,自由電子被所有原子所共用 從而把所有的金屬原子維系在一起,無飽和性 無方向性,2、金屬晶體,金屬離子與自由電子通過金屬鍵結(jié)合而成的晶體叫做金屬晶體,粒子間的作用力：,金屬鍵,構(gòu)成金屬晶體的粒子：,金屬離子、自由電子,常見金屬晶體 ：金屬、合金,3、金屬性質(zhì)與電子氣理論,金屬導(dǎo)電性,電子氣的運(yùn)動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下，自由電子定向運(yùn)動形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電,金屬的導(dǎo)熱性,自由電子在運(yùn)動時(shí)與金屬離子碰撞，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。,高溫下熱運(yùn)動劇烈，因此電子的定向移動程度減弱，所以，隨著溫度的升高，金屬的導(dǎo)電性減弱,金屬的延展性,金屬離子和自由電子間相互作用沒有方向性，在外力作用下各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用,金屬鍵的強(qiáng)弱與離子