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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低能量,键能
2、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436KJmol-
3、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+3H22NH31molN2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?NN945.6KJmol-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例例3.根据等电子原
4、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VSEVSEPRPR模模型
5、名型名称称4 43 32 2价电子对数价电子对数CH4:(sp3杂化)C: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、HH2 2O O、CHCH2 2O O、SOSO2 2 BeClBeCl2 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
6、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2.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.氨氨气气分分子子空空间间构构型型是是三三角角锥锥形形,而而甲甲烷烷是是正正四四面面体形,体形,这这是因是因为为A两两种种分分子子的的中中心心原原子子杂杂化化轨轨道道类类型型不不同同,NH3为为sp2型型杂杂化,而化,而CH4是是sp3型型杂杂化化BNH3分分子子中中N原原子子形形成成三三个个杂杂化化轨轨道道,CH4分分子子中中C原子形成原子形成4个个杂杂化化轨轨道道CNH3分分
7、子子中中有有一一对对未未成成键键的的孤孤对对电电子子,它它对对成成键键电电子的排斥作用子的排斥作用较较强强D氨气分子是极性分子而甲氨气分子是极性分子而甲烷烷是非极性分子是非极性分子答案: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、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
8、成Co(NH3)6Cl3书本实验书本实验2 22 2,2 23 3例例5向盛有硫酸向盛有硫酸铜铜水溶液的水溶液的试试管里加入氨水,首先管里加入氨水,首先形成形成难难溶物,溶物,继续继续添加氨水,添加氨水,难难溶物溶解得到深溶物溶解得到深蓝蓝色色的透明溶液。下列的透明溶液。下列对对此此现现象象说说法正确的是法正确的是A反反应应后溶液中不存在任何沉淀,所以反后溶液中不存在任何沉淀,所以反应应前后前后Cu2+的的浓浓度不度不变变B在在Cu(NH3)4 2+离子中,离子中,Cu2+给给出孤出孤对电对电子,子,NH3提供空提供空轨轨道道C向反向反应应后的溶液加入乙醇,溶液没有后的溶液加入乙醇,溶液没有发
9、发生生变变化化D沉淀溶解后,将生成深沉淀溶解后,将生成深蓝蓝色的配合离子色的配合离子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
10、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非极极性性分分子子直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体BeCl2,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
11、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)以非极性键结键结合的非极性分子是合的非极性分子是 。(2)以极性)以极性键键相相结结合,具有正四面体合,具有正四面体结结构的非极性分构的非极性分子是子是 。(3)以极性)以极性键键相相结结合,具有三角合,具有三角锥锥型型结结构的极性分子构的极性分子是是 。(4 4)以极性)以极性键键相相结结合,具有折合,具有折线线型型结结构的极性分子是构的极性分子是 。(5)以极性)以极性键键相相结结合,而且分子极性最大
12、的是合,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代表代表F、O、
13、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
14、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具具有有完完全全相相同同的的 和和 的的一一对对分分子子,如如同同左左手手与与右右手手一一样样互互为为镜镜像像,却却在在三三维维空空间间里里不不能能重重叠叠,互互称称手手性性异异构构体体(又又称称对对映映异异构构体体、光光学学异异构构体体)。含含有有手手性性异异构构体体的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
15、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对对于于同同一一种种元元素素的的含含氧氧酸酸来来说说,该该元元素素的的化化合合价价越越高高,其其含含氧氧酸酸的的酸酸性性越越 。原原因因:无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn,如如果果成成酸酸元元素素R相相同同,则则n值值越越大大,R的的正正电电性性 ,导导致致ROH中中的的O的的电电子子向向R偏偏移移,因因而而在在水
16、水分分子子的的作作用用下下,也就越也就越 电离出电离出H+,即酸性越即酸性越 。2含含氧氧酸酸的的强强度度随随着着分分子子中中连连接接在在中中心心原原子子上上的的非非羟羟基基氧氧的的个个数数增增大大而而增增大大,即即(HO)mROn中中,n值值越大,酸性越越大,酸性越 。强强越高越高容易容易强强强强3 3同同主主族族元元素素或或同同周周期期元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸的的酸酸性性比较,根据非金属性强弱去比较。比较,根据非金属性强弱去比较。同同一一主主族族,自自上上而而下下,非非金金属属元元素素最最高高价价含含氧氧酸酸酸性逐渐酸性逐渐 ;同同一一周周期期,从从左左向向右右,非非金金属属元元素
17、素最最高高价价含含氧氧酸酸酸性逐渐酸性逐渐 。减弱减弱增强增强 例例8已已知知含含氧氧酸酸可可用用通通式式XOm(OH)n来来表表示示,如如X是是S,则则m=2,n=2,则则这这个个式式子子就就表表示示H2SO4。一一般般而而言言,该该式式中中m大大的的是是强强酸酸,m小小的的是是弱弱酸酸。下下列列各各含含氧氧酸酸中中酸酸性性最最强的是强的是 AH2SeO3 BHMnO4 CH3BO3 DH3PO4B例例9.下列下列对对分子的性分子的性质质的解的解释释中,不正确的是(中,不正确的是()A.水很水很稳稳定(定(1000以上才会部分分解)是因以上才会部分分解)是因为为水中水中含有大量的含有大量的氢键氢键所致所致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