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1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质主要知识点复习主要知识点复习S-S重叠重叠S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠 1.键成键方式键成键方式 “头碰头头碰头”一、共价键一、共价键 原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互所形成的相互作用,叫做作用,叫做共价键。共价键。2.p-p2.p-p键形成过程键形成过程“肩并肩肩并肩”电子云对电子云对称性?称性?牢固程度?牢固程度?例例1.CHCCCCHHHH该有机物中有该有机物中有 个个键,键, 个个键。键。 93二、键参数二、键参数 1.1.键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价共价键释放的最低能量键释放的最
2、低能量,键能可作为,键能可作为衡量化学键牢固程度衡量化学键牢固程度的键参数。的键参数。2.2.键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间距。形成共价键的两个原子之间的核间距。键能与键长的关系键能与键长的关系:一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越大键能越大,分子越稳定分子越稳定.3.3.键角键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角键角决定分子的立体结构和分子的极性决定分子的立体结构和分子的极性.键长大小又如何比较?键长大小又如何比较?几种典型分子中的键角几种典型分子中的键角例例2. 广东省高考题:广东省高考题:已知已知HH键的键能为键的键能为43
3、6KJmol-1,HN键的键能键的键能为为391KJmol-,根据化学方程式:,根据化学方程式:N2+3H22NH31mol N2反应放出的热量为反应放出的热量为92.4KJ,则则 的键能是?的键能是?N N945.6KJmol-1三、等电子原理三、等电子原理 1.概念:概念:2.2.等电子体的判断和利用等电子体的判断和利用判断方法:原子总数相同,价电子总数相同的判断方法:原子总数相同,价电子总数相同的 分子或离子为等电子体分子或离子为等电子体运用:利用等电子体的运用:利用等电子体的性质相似性质相似,空间构型相空间构型相 同同,可运用来预测分子空间的构型和性质,可运用来预测分子空间的构型和性质
4、例例3.根据等电子原理,写出根据等电子原理,写出CO分子结构式;分子结构式;CaC2中中C22-与与O22+互为等电子体,写出互为等电子体,写出O22+的的电子式;电子式;元元素素C的一种氧化物与元素的一种氧化物与元素N的一种氧化物互的一种氧化物互为等电子体,元素为等电子体,元素N的氧化物是的氧化物是 。四、价层电子对互斥模型(四、价层电子对互斥模型(VSEPR)基本要点基本要点 ABn型分子(离子)中中心原子型分子(离子)中中心原子A周围的价电子对价电子对尽量远离,周围的价电子对价电子对尽量远离,使它们之间斥力最小。使它们之间斥力最小。步骤?平面三平面三角形角形四面体四面体MMM直线直线VS
5、EVSEPRPR模模型名型名称称4 43 32 2价电子对数价电子对数CH4:(sp3杂化)激发杂化3sp3spp2s2s2p2s2C:2p五、杂化轨道理论五、杂化轨道理论1.杂化类型杂化类型SP3杂化杂化SP2杂化杂化SP杂化杂化 2. 2.杂化轨道的应用范围杂化轨道的应用范围: : 杂化轨道只应用于形成杂化轨道只应用于形成 键或者用键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。来容纳未参加成键的孤对电子。 判断下列分子或离子中判断下列分子或离子中, ,中心原子的中心原子的杂化轨道类型杂化轨道类型NHNH4 4+ +、NHNH3 3、H H2 2O O 、CHCH2 2O O 、SOSO2 2 BeC
6、lBeCl2 2、COCO2 2 总结:中心原子杂化方式判断总结:中心原子杂化方式判断1.计算法:中心原子价层电子对数计算法:中心原子价层电子对数 杂化轨道数杂化轨道数杂化类型杂化类型2. 通过分子的立体构型判断。通过分子的立体构型判断。3.根据分子中形成根据分子中形成键的情况分析。键的情况分析。例例4.氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为体形,这是因为A两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,两种分子的中心原子杂化轨道类型不同,NH3为为sp2型杂化,而型杂化,而CH4是是sp3型杂化型杂化BNH3分子中分子中N原子形成三个杂化轨道,
7、原子形成三个杂化轨道,CH4分子中分子中C原子形成原子形成4个杂化轨道个杂化轨道CNH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电分子中有一对未成键的孤对电子,它对成键电子的排斥作用较强子的排斥作用较强D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子答案:答案:C1.概念:由概念:由金属金属原子与中性分子或者阴离子以原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配位键结合形成的复杂化合物叫做配合物配合物,其,其中中:金属原子是金属原子是中心原子,中性分子或者阴离子中心原子,中性分子或者阴离子(如如H2O、NH3、Cl-)叫做叫做配体。配体。六、配位化合物理论六
8、、配位化合物理论2.配位键形成条件及表示方法配位键形成条件及表示方法3.配合物的组成配合物的组成Co(NH3)6Cl3书本实验书本实验2 22 2,2 23 3例例5向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是的透明溶液。下列对此现象说法正确的是A反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的浓度不变的浓度不变B在在Cu(NH3)4 2+离子中,离子中,Cu2+给出孤对电子,给出孤对电子,
9、NH3提供空轨道提供空轨道C向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化向反应后的溶液加入乙醇,溶液没有发生变化D沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子沉淀溶解后,将生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)4 2+ D 实例实例H H2 2HClHCl特特 征征组成组成 原子吸引电子对能力原子吸引电子对能力 共用电子对位置共用电子对位置 成键原子电性成键原子电性 结论结论( (键的性质键的性质) ) 同种原子同种原子 相同相同 不偏向任何不偏向任何一个原子一个原子 不显电性不显电性 A A:A A 非极性键非极性键 不同种原子不同种原子 不同不同 偏向吸引电偏向吸引电子能力强的子能力强的原子一方原子一方 显
10、电性显电性A:B 极性键极性键 七、非极性键和极性键七、非极性键和极性键 八、极性分子和非极性分子八、极性分子和非极性分子 1.标准:分子中正电中心和负电中心是否标准:分子中正电中心和负电中心是否 重合重合2.2.分子极性的判断分子极性的判断. .全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。 (An (An型型) ). .ABnABn型型a.a.分子结构空间对称分子结构空间对称b.b.中心原子中心原子A A:化合价化合价 价电子数价电子数c.c.中心原子中心原子A A无孤电子对无孤电子对非极性分子非极性分子直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体Be
11、Cl2, HgCl2BF3,BCl3 (CH4,CCl4,NH4+ )中心原子价电中心原子价电子子都用于形成都用于形成共价键共价键, ,不含不含孤对电子孤对电子三角锥三角锥V型型H2O,H2S(NH3;H3O+)中心原子有中心原子有孤对电子孤对电子例例6. 在在HF、H2O、NH3、CH4、N2、CO2、HI分子中分子中:(1)以非极性键结合的非极性分子是)以非极性键结合的非极性分子是 。(2)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分)以极性键相结合,具有正四面体结构的非极性分子是子是 。(3)以极性键相结合,具有三角锥型结构的极性分)以极性键相结合,具有三角锥型结构的极性分子是子是 。(4
12、 4)以极性键相结合,具有折线型结构的极性分子)以极性键相结合,具有折线型结构的极性分子是是 。(5)以极性键相结合,而且分子极性最大的是)以极性键相结合,而且分子极性最大的是 。(1 1) N N2 2;(;(2 2) CHCH4 4;(;(3 3) NHNH3 3;(4 4) H H2 2O O;(;(5 5) HFHF。 分子间作用力对物质的熔沸点,溶解性等性质有分子间作用力对物质的熔沸点,溶解性等性质有着直接的影响着直接的影响 九、范德华力及氢键对物质性质的影响九、范德华力及氢键对物质性质的影响 分子间作用力分子间作用力氢键氢键(特定存在)(特定存在)范德华力范德华力(普通存在)(普通
13、存在)相对分子质量相对分子质量分子极性分子极性1.氢键的概念:氢键的概念:常用常用XHY表示,式中的虚线表示氢键。表示,式中的虚线表示氢键。X、Y代代表表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。等电负性大、原子半径较小的原子。3. 氢键对化合物性质的影响氢键对化合物性质的影响分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键2. 氢键分类氢键分类a.熔沸点b.溶解度例例7. 下列叙述正确的是:下列叙述正确的是:A氧气的沸点低于氮气的沸点氧气的沸点低于氮气的沸点B. 稀有气体原子序数越大沸点越高稀有气体原子序数越大沸点越高C. 分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低D. 同
14、周期元素的原子半径越小越易失去电子同周期元素的原子半径越小越易失去电子(B C)十、溶解性十、溶解性相似相溶原理相似相溶原理 1.1.极性相似:极性相似:极性溶剂(如水)易溶解极性物质;极性溶剂(如水)易溶解极性物质; 非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、等)能溶解非极性物质(等)能溶解非极性物质(BrBr2 2、I I2 2等)等)2.2.结构相似结构相似十一、手性十一、手性1具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体维空间里不能重叠,互称手性
15、异构体(又称又称对对映异构体、光学异构体映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的。含有手性异构体的分子叫做手性分子。分子叫做手性分子。2判断判断一种有机物是否具有手性异构体,可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以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原个不同的原子或原子团,符合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团,符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。 组成组成原子排列原子排列四四十一、无机含氧酸的酸性十一、无机含氧酸的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越价越高,其含氧酸的酸性越 。原因:无机含。
16、原因:无机含氧酸可以写成氧酸可以写成(HO)mROn,如果成酸元素如果成酸元素R相同相同,则则n值越大值越大,R的正电性的正电性 ,导致,导致ROH中的中的O的电子向的电子向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 电离出电离出H+,即酸性越即酸性越 。2含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的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,即非羟基氧的个数增大而增大,即(HO)mROn中,中,n值越大,酸性越值越大,酸性越 。强强越高越高容易容易强强强强3 3同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较,
17、根据非金属性强弱去比较。比较,根据非金属性强弱去比较。同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸酸性逐渐 ;同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸酸性逐渐 。 减弱减弱增强增强 例例8已知含氧酸可用通式已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表来表示,如示,如X是是S,则则m=2,n=2,则这个式子就则这个式子就表示表示H2SO4。一般而言,该式中。一般而言,该式中m大的是强大的是强酸,酸,m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是强的是 AH2SeO3 BHMnO
18、4 CH3BO3 DH3PO4 BCH3CHCOOHOH例例9. 下列对分子的性质的解释中,不正确的是(下列对分子的性质的解释中,不正确的是( )A. 水很稳定(水很稳定(1000以上才会部分分解)是因为水中以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致含有大量的氢键所致B. 乳酸(乳酸( )有一对对映异构体,因为其)有一对对映异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子分子中含有一个手性碳原子C. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释原理解释D. 由右图知酸性:由右图知酸性:H3PO4HClO,因为因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数原子数A