分子结构ppt课件.ppt
分子结构分子结构的内容：分子结构的内容：1.分子的化学组成；分子的化学组成；2.分子中原子间的化学键；分子中原子间的化学键；3.分子的空间构型：分子的空间构型：分子中原子的空间排布、键长、分子中原子的空间排布、键长、键角和几何形状等。键角和几何形状等。化学键化学键分子结构化学键化学键 原子或离子之间直接的原子或离子之间直接的,主要的和强烈的主要的和强烈的 相互作用称为化学键。相互作用称为化学键。键参数键参数用于表征化学键性质的物理量。用于表征化学键性质的物理量。键长键长 键能键能 键角键角 键的极性键的极性键参数键参数 键长两个原子间形成的键的键长越短，化学键越牢固，两个原子间形成的键的键长越短，化学键越牢固，键能也越大。键能也越大。同一原子而言，形成一种化学键的键数越多，键长越短。同一原子而言，形成一种化学键的键数越多，键长越短。单键键长单键键长双键键长双键键长三键键长三键键长 键长键长/pm 键能键能/kJmol-1 C C 154 345.6 C =C 133 602.0 C C 120 835.1 在不同化合物中，相同的键，键长和键能并不相在不同化合物中，相同的键，键长和键能并不相等。等。例如，例如，CH3OH 中和中和 C2H6 中均有中均有 C H 键，键，而它们的键长和键能不同。而它们的键长和键能不同。键长（核间距）键长（核间距）分子中两个原子核间的平衡距离。分子中两个原子核间的平衡距离。键参数键参数键能键能表征键的强弱的物理量表征键的强弱的物理量键能越大，键越牢固，所形成的分子就越键能越大，键越牢固，所形成的分子就越 。ABAB键能键能:单键单键 双键双键 叁键叁键 键角键角分子中键和键之间的夹角。分子中键和键之间的夹角。当一个原子同另外两个原子结合形成化学键时当一个原子同另外两个原子结合形成化学键时,它们核间距的夹角称为键角。它们核间距的夹角称为键角。CH4 HCHH2O HOHNH3 HNHSO3 OSO 键角是决定分子几何构型的重要因素。键角是决定分子几何构型的重要因素。稳定稳定 1.7,发生电子转移发生电子转移,形成形成 ;X=1.7，单键有，单键有50%离子性；离子性；X 1.7，实际上是指离子键的成分大于，实际上是指离子键的成分大于 50%。键参数键参数 键的极性离子键离子键共价键共价键分子的性质1 1、分子的极性、分子的极性分子的性质分子的性质 一、一、电学性质 分子的极性非极性分子非极性分子分子的正电荷重心和负电荷重心分子的正电荷重心和负电荷重心 完全重合。完全重合。如果不重合如果不重合,则为极性分子。则为极性分子。非极性分子非极性分子：ClCl、CCl4、O=C=O、极性分子极性分子：HCl OHH分子的性质分子的性质 电学性质 分子的极性双原子分子：键的极性决定了分子的极性。双原子分子：键的极性决定了分子的极性。相同原子分子为非极性分子相同原子分子为非极性分子，如，如H2、O2等。等。不同原子的分子电负性差值越大，键的极性越强。不同原子的分子电负性差值越大，键的极性越强。多原子分子：多原子分子：组成分子的化学键为非极性键，则分子一般为组成分子的化学键为非极性键，则分子一般为非极性分子。如非极性分子。如 P4 C60 (但但O3有弱极性）有弱极性）具有对称中心或具有对称元素的分子，如果分子具有对称中心或具有对称元素的分子，如果分子中各极性键的向量和为零，分子表现为非极性。中各极性键的向量和为零，分子表现为非极性。组成分子的化学键为极性键时，与分子空间构型组成分子的化学键为极性键时，与分子空间构型有关。有关。极性：极性：HF HCl HBr HI 分子的空间构型与分子的极性分子的空间构型与分子的极性 无机分子的立体结构通常是指其无机分子的立体结构通常是指其s s-键的分子骨键的分子骨架在空间的排布。架在空间的排布。HCNCO2SO2H2ONH3BCl3CH4 CCl4CHCl3极性键极性键 直线形直线形 极性分子极性分子极性键极性键 直线形直线形 非极性分子非极性分子极性键极性键 折线形折线形 极性分子极性分子极性键极性键 折线形折线形 极性分子极性分子极性键极性键 三角锥形三角锥形 极性分子极性分子极性键极性键 平面正三角形平面正三角形 非极性分子非极性分子极性键极性键 正四面体形正四面体形 非极性分子非极性分子极性键极性键 正四面体形正四面体形 非极性分子非极性分子极性键极性键 四面体形四面体形 极性分子极性分子分子的空间构型分子的空间构型H2OH2SCO32-SO32-1 1、指出下列物质哪些含有极性键、哪些含有、指出下列物质哪些含有极性键、哪些含有 非极性键？非极性键？CO2、N2、MgCl2、H2O、H2O2、Na2O2、HD、KOH、NH4Cl。2 2、写出下列微粒的电子式、写出下列微粒的电子式Na2O2、CO2、Mg(OH)2 HClO巩固练习巩固练习3 3、用电子式表示下列物质的形成过程、用电子式表示下列物质的形成过程H2S、Na2O4 4、下列叙述中错误的是、下列叙述中错误的是 A A、离子化合物中不可能存在非极性键、离子化合物中不可能存在非极性键 B B、离子键只存在于离子化合物中，、离子键只存在于离子化合物中，不存在于共价化合物中不存在于共价化合物中 C C、由极性键结合的分子不一定是极性分子、由极性键结合的分子不一定是极性分子 D D、极性分子一定不含非极性键、极性分子一定不含非极性键 E E、离子化合物中不一定含有金属元素、离子化合物中不一定含有金属元素 F F、非金属元素间可能形成离子化合物、非金属元素间可能形成离子化合物AD5 5、在下列各对化合物中，化学键类型相同的是、在下列各对化合物中，化学键类型相同的是 A A、HClHCl和和MgClMgCl2 2 B B、H H2 2O O2 2和和COCO2 2 C C、COCO2 2和和CHCH4 4 D D、NaClNaCl和和NaOHNaOHC6 6、下列过程中，共价键被破坏的是、下列过程中，共价键被破坏的是 A A、碘升华、碘升华 B B、溴蒸气被木炭吸附、溴蒸气被木炭吸附 C C、蔗糖溶于水、蔗糖溶于水 D D、SOSO2 2气体溶于水气体溶于水D7 7、下列关系式中正确的是、下列关系式中正确的是 A A、键的极性：、键的极性：C-NC-NC-OC-O B B、沸点：、沸点：F F2 2 I I2 2 C C、热稳定性：、热稳定性：H-BrH-BrH-IH-I D D、分子的极性：、分子的极性：H-Cl H-BrH-Cl HBr HCl,但由于但由于 HF 分子间有氢键，故分子间有氢键，故 HF 的的b.p.在这在这里最高里最高,破坏了从左到右破坏了从左到右 b.p.升高的规律。升高的规律。H2O,NH3 由由于于氢氢键键的的存存在在,在在同同族族氢氢化化物物中中 b.p.亦是最高。亦是最高。HF、HCl、HBr、HI分子间作用力分子间作用力 氢键氢键分子间作用力分子间作用力 氢键的特点氢键的特点饱和性和方向性饱和性和方向性 由由于于 H 的的体体积积小小,1 个个 H 只只能能形形成成一一个个氢键。氢键。由由于于 H 的的两两侧侧电电负负性性极极大大的的原原子子的的负负电电排排斥斥,使使两两个个原原子子在在 H 两两侧侧呈呈直直线线排排列列.除除非其它外力有较大影响时非其它外力有较大影响时,才可能改变方向。才可能改变方向。氢键的本质氢键的本质较强的有方向性的静电引力。较强的有方向性的静电引力。键能：键能：41.84kJ/mol小结：小结：离子键离子键共价键共价键氢键氢键范德华力范德华力分子间作用力分子间作用力化学键化学键非极性键非极性键：极性键极性键非极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键1、下列氢化物在液态时，分子间不存在氢键、下列氢化物在液态时，分子间不存在氢键 的是（的是（）：）：A HF B H2O C NH3 D CH42、关于氢键的下列说法中正确的是（、关于氢键的下列说法中正确的是（）：）：A 每个水分子内含有两个氢键每个水分子内含有两个氢键B 在水蒸气中，水和冰中都含有氢键在水蒸气中，水和冰中都含有氢键C 分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高D HF的稳定性很强，是因为分子间能形成氢键的稳定性很强，是因为分子间能形成氢键 D D C C 三、溶解性三、溶解性 1 1、“相似相溶相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于规律：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。非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。2 2、“相似相溶相似相溶”规律适用于分子结构的相似性。规律适用于分子结构的相似性。如果溶质分子与溶剂分子间能形成氢键，如果溶质分子与溶剂分子间能形成氢键，溶解度增大。溶解度增大。甲醇、乙醇和水类似，分子中含甲醇、乙醇和水类似，分子中含OH，且，且OH 在分子中的比例较大，所以可以和水无限混溶。在分子中的比例较大，所以可以和水无限混溶。随着分子中碳原子的增多，随着分子中碳原子的增多，OH的比例不断减的比例不断减小，所以水溶性逐渐减小。小，所以水溶性逐渐减小。3 3、若溶质分子能与水反应且产物易溶于水，、若溶质分子能与水反应且产物易溶于水，也能增大该溶质的水溶性。如也能增大该溶质的水溶性。如COCO2 2 四、手 性如果一个物体不能与其镜像重合，该物体如果一个物体不能与其镜像重合，该物体就称为手性物体。就称为手性物体。具有手性关系的分子互相称为手性异构体。具有手性关系的分子互相称为手性异构体。又叫对映异构体、光学异构体。又叫对映异构体、光学异构体。具有手性的有机物，是因为含有手性碳原具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。子造成的。如果一个碳原子所联结的四个原子或原子如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，记作子，记作*C C。五、无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因无机含氧酸分子之所以能显示酸性，是因为其分子中含有为其分子中含有OH，OH上的上的H越容易变越容易变成成H+，酸性就越强。，酸性就越强。OH上的上的H变成变成H+的难易程度受的难易程度受OH上上O原子原子上电子云密度的影响，上电子云密度的影响，O原子上电子云密度越大，原子上电子云密度越大，OH上的上的H越难变成越难变成H+。OH上上O原子上电子云密度又受成酸元素原子上电子云密度又受成酸元素R上电上电子云密度的影响，子云密度的影响，R的正电性越高，的正电性越高，OH上上O原原子上电子云密度越小。子上电子云密度越小。R R的正电性越高，的正电性越高，无机含氧酸酸性越强。无机含氧酸酸性越强。无机含氧酸分子的酸性规律对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如如 酸性酸性 HClO HClOHClO HClO2 2 HClO HClO3 3 HClO HClO4 4如果把含氧酸的通式写成（如果把含氧酸的通式写成（HOHO）mmROROn n的形的形式，成酸的元素式，成酸的元素R R相同时，则相同时，则n n值越大，酸值越大，酸性性 。越强越强
