【精品】分子的结构与性质精品ppt课件.ppt

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1、分子的结构与性质一、共价键的一、共价键的有关内容有关内容1 1、共价键的本质、共价键的本质 成键原子相互接近时，原子轨道发生成键原子相互接近时，原子轨道发生 ，自旋方向，自旋方向 的的 电子形成电子形成 ，两原子核间的电子云密度，两原子核间的电子云密度 ，体，体系的能量系的能量 。重重 叠叠相相 反反未成对未成对共用电子对共用电子对增增 加加降降 低低v键电子云以键电子云以“头碰头头碰头”方式形成方式形成键的特点：键的特点：键的特点：键的特点：成键轨道沿轴向相互重叠，电子云关于成键轴对称成键轨道沿轴向相互重叠，电子云关于成键轴对称成键轨道沿轴向相互重叠，电子云关于成键轴对称成键轨道沿轴向相互重

2、叠，电子云关于成键轴对称 具有可旋转性，可以沿成键的轴自由旋转具有可旋转性，可以沿成键的轴自由旋转具有可旋转性，可以沿成键的轴自由旋转具有可旋转性，可以沿成键的轴自由旋转 可以单独存在可以单独存在可以单独存在可以单独存在2、共价键形成类型、共价键形成类型.p-p.p-p键形成过程键形成过程“肩并肩肩并肩”键的特点：键的特点：键的特点：键的特点：成键轨道从侧面重叠，电子云呈镜像对称成键轨道从侧面重叠，电子云呈镜像对称成键轨道从侧面重叠，电子云呈镜像对称成键轨道从侧面重叠，电子云呈镜像对称不具有可旋转性不具有可旋转性不具有可旋转性不具有可旋转性必须与必须与必须与必须与 键共存，仅存在于不饱和键中。

3、键共存，仅存在于不饱和键中。键共存，仅存在于不饱和键中。键共存，仅存在于不饱和键中。电子云重叠程度较小，通常没有电子云重叠程度较小，通常没有电子云重叠程度较小，通常没有电子云重叠程度较小，通常没有 键稳定键稳定键稳定键稳定共价键的组成共价键的组成1 1。所有单键都是所有单键都是 键。键。2 2。双键由。双键由 1 1 个个 键和键和 1 1 个个 p p 键组成。键组成。3 3。三键由。三键由 1 1 个个 键和键和 2 2 个个 p p 键组成。键组成。例：例：H H2 2 分子中共价键。分子中共价键。H-HH-H H HCl 分子中的共价键。分子中的共价键。H-H-Cl Cl2 分子中的共

4、价键。分子中的共价键。Cl-Cl H2CO 分子中的共价键。分子中的共价键。O=C N N2 2 分子中的共价键。分子中的共价键。N NN 除除 键和键和 p p 键外还有其他类型的共价键。键外还有其他类型的共价键。HH 对对ABABm m型分子或离子，中心原子型分子或离子，中心原子A A价层电子价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间存在对（包括成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。体系能量最低。四、价层电子对互斥理论电子对数目：电子

5、对数目：2，3，4电子对数目：电子对数目：5，6价价电电子子对对的的数数目目决决定定了了一一个个分分子子或或离离子子中中的的价价层层电电子子对对在空间的分布在空间的分布(与分子立体构型不同与分子立体构型不同)：2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 直线形直线形 平面三角形平面三角形 正四面体正四面体 三角双锥体三角双锥体 正八面体正八面体价层电子对数目的确定价层电子对数目的确定VSEPR构型构型略去中心原子上的孤电子对略去中心原子上的孤电子对立体构型立体构型五、杂化轨道轨道理论五、杂化轨道轨道理论1.基本要点：基本要点：成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，

6、形成新的价电子轨道形成新的价电子轨道杂化轨道。杂化轨道。杂化前后轨道数目不变杂化前后轨道数目不变。杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。C:2psp3杂化的杂化的CH4C原子外层电子排布式原子外层电子排布式SP3杂化杂化sp2 杂化杂化sp2 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形度，分子的几何构型为平面正三角形2s2pB的基态的基态2s2p激发态激发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态例：例：BF3分子形成分子形成BFFFClBCl1200ClSP2杂化杂化碳的sp杂化轨道spsp杂化：夹角为杂化：夹角为180180的直线形

7、杂化轨道。的直线形杂化轨道。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。没有参与杂化的没有参与杂化的P轨道，可用于形成轨道，可用于形成键。键。中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数杂化轨道数杂化轨道数spspsp2sp3直线形直线形直线形直线形四面体形四面体形直线形直线形直线形直线形平面正三角形平面正三角形正四面体形正四面体形V形三角锥形三角锥形练一练练一练平面正三角形平面正三角形 4 444322 4 44 4 3 2 2

8、107.3104.51091092810910928120120180180180180电荷分布均匀电荷分布均匀对称的分子对称的分子 不偏移或不偏移或对称分布对称分布 对称对称 对称对称 H2、Cl2CO2、CS2 电荷分布不均匀电荷分布不均匀不对称的分子不对称的分子 偏移或偏移或不对称分布不对称分布 不对称不对称 不对称不对称 HCl、H2ONH3 八、八、极性分子和非极性分子极性分子和非极性分子 方法小结方法小结1.1.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。2.2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。

9、3.3.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。消，其分子为极性分子。分子极性的判断分子极性的判断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 七七、范德华力及氢键对物质性质的影响、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范德华力范德华力分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键相对分子质量

10、相对分子质量分子极性分子极性分子中与分子中与电负性极大电负性极大的元素（一般指的元素（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）相）相结合的结合的氢原子氢原子和另一个分子中和另一个分子中电负性极大电负性极大的原子间产的原子间产生的作用力。生的作用力。常用常用XHY表示，式中的虚线表示氢表示，式中的虚线表示氢键。键。X、Y代表代表F、O、N等电负性大、原子半径较小等电负性大、原子半径较小的原子。的原子。2.氢键形成的条件氢键形成的条件（1 1）分子中）分子中必须有一个必须有一个与电负性极大的与电负性极大的元素原子形成强极性键的元素原子形成强极性键的氢原子氢原子；（2 2）分子中必须有带）分子中必须有带孤电子对

11、、电负性大孤电子对、电负性大、而且而且原子半径小原子半径小的原子。的原子。实际上只有实际上只有F、O、N等原子与等原子与H原子结合原子结合的物质，才能形成较强的氢键。的物质，才能形成较强的氢键。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形成氢键时，可使化合物的熔、沸点分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高。显著升高。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。能形成氢键，则可使溶解度增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。的结构。一般会使物质的熔沸点下降一般会使物质的熔沸

12、点下降,在极在极性溶剂中的溶解度降低性溶剂中的溶解度降低分子间生成氢键，熔沸点上升,分子内生成氢键，熔沸点下降,八八、溶解性、溶解性（一）相似相溶原理（一）相似相溶原理 1.1.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 2.2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（精等）能溶解非极性物质（BrBr2 2、I I2 2等）等）3.3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（基（-OH-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。酸。九、溶解性九、溶解性（一）相似相

13、溶原理（一）相似相溶原理 1.1.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 2.2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（精等）能溶解非极性物质（BrBr2 2、I I2 2等）等）3.3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（基（-OH-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。酸。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十一、无机含氧酸的酸性十一、无机含氧酸的酸性