高中化学2.0《分子结构与性质》课件新人教版选修.ppt
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1、新课标人教版课件系列高中化学选修选修3 3第二章分子结构与性质教学目标教学目标1、复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程;知道共价键的主要类型键和键;说出键和键的明显差别和一般规律。、认识键能、键长、键角等键参数的概念;能用键参数键能、键长、键角说明简单分子的某些性质;知道等电子原理,结合实例说明“等电子原理的应用”、认识共价分子的多样性和复杂性;初步认识价层电子对互斥模型;能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构;培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。、认识杂化轨道理论的要点;进一步了解有机化合物中碳的成键特征;能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
2、;采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学;培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力、配位键、配位化合物的概念;配位键、配位化合物的表示方法;采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学;培养学生分析、归纳、综合的能力。、了解极性共价键和非极性共价键;结合常见物质分子立体结构,判断极性分子和非极性分子;培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。、范德华力、氢键及其对物质性质的影响;能举例说明化学键和分子间作用力的区别;例举含有氢键的物质,采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学;培养学生分析、归纳、综合的能力、从分子结构的角度,认识“相似相溶”规律。了解“手性分子
3、”在生命科学等方面的应用。能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。培养学生分析、归纳、综合的能力。采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学第二章分子结构与性质第一节共价键 分子中相邻原子之间是靠什么分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起?作用而结合在一起?什么是化学键?什么是化学键?什么是离子键?什么是离子键?什么是共价键?什么是共价键?化学键:分子中相邻原子之间强烈的相互作用。化学键:分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键:阴、阳离子之间通过静电作用形成的离子键:阴、阳离子之间通过静电作用形成的 化学键。化学键。共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键。共价键:原子间通过共用电子对
4、形成的化学键。你能用电子式表示你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗?分子的形成过程吗?为什么不可能有为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成?分子的形成?一、共价键一、共价键1、共价键具有饱和性、共价键具有饱和性按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未按照共价键的共用电子对理论,一个原子有几个未成对电子,便可和几个成对电子,便可和几个自旋相反自旋相反的电子配对成键,的电子配对成键,这就共价键的这就共价键的“饱和性饱和性”。H 原子、原子、Cl原子都只有一原子都只有一个未成对电子,因而只能形成个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,分子,不能形成不能形成H3
5、、H2Cl、Cl3分子分子价键理论的要点1.电子配对原理2.最大重叠原理两原子各自提供两原子各自提供1个自旋方向相反个自旋方向相反的电子彼此配对。的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大,两两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定。的共价键越牢固,分子越稳定。电子云在两个原子核间重叠,意味着电电子云在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,电子带负电,子出现在核间的概率增大,电子带负电,因而可以形象的说,核间电子好比在核因而可以形象的说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的间架起一座带负电的桥梁,把带
6、正电的两个原子核两个原子核“黏结黏结”在一起了。在一起了。2、共价键的形成、共价键的形成相互靠拢相互靠拢(a).s-s 键的形成键的形成(1).键的形成键的形成(b).s-p键的形成键的形成 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠 未成对电子的未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互靠拢电子云相互重叠电子云相互重叠(c)、p-p键的形成键的形成键:“头顶头”XssXpxsXpxpx轴对称轴对称形成形成 键的电子键的电子称为称为 电子。电子。(2).键的形成键的形成 两个原子两个原子相互接近相互接近电子云重叠电子云重叠键的电子云键的电子云键:“肩并肩”XZZ
7、pZpZ形成 键的电子称为 电子。镜像对称镜像对称由原子轨道相互重叠形成的键和键总称价键轨道价键轨道小小结结项项键键目目型型键键键键成键方向成键方向电子云形状电子云形状牢固程度牢固程度成键判断规律成键判断规律沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行方向平行方向“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜像对称镜像对称强度大,不易断裂强度大,不易断裂 强度较小,易断裂强度较小,易断裂共价单键是共价单键是键,共价双键中一个是键,共价双键中一个是 键,另一个是键,另一个是键,共价三键中一个是键,共价三键中一个是键键,另两个为,另两个为键。键。1.已知氮分子的共价键是三键,你能模仿图已知氮分子的共价键是三键,你能模仿图
8、2-1、图、图2-2、图、图2-3,通过画图来描述吗?(提示:氮原子,通过画图来描述吗?(提示:氮原子各自各自 用三个用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个轨道分别跟另一个氮原子形成一个键和两个键和两个键。键。2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对,为什么这钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对,为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填写表写表2-2:原子原子NaClHClCO电负性电负性电负性之差电负性之差(绝对值)(绝对值)结论:当
9、原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被结论:当原子的电负性相差很大,化学反应形成的电子对不会被共用,形成的将是共用,形成的将是_键;而键;而_键是电负性相差不大的原子键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。之间形成的化学键。0.9 3.02.1 3.02.5 3.52.10.91.0离子离子共价共价1.73.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个有几个键和几个键和几个键组成?键组成?乙烷分子中由乙烷分子中由7个个键组成;乙烯分子中由键组成;乙烯分子中由5个个键和键和1个个键组成;乙烯分子中由键组成;乙烯分子中由3个个键和键和2个个键组成。键组成。
10、第一节共价键一、共价键1、键:以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作,共价键电子云的图形不变,这种特征称为轴对称。如H-H键。类型:ss、sp、pp等。2、键:由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。特点:特点:肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。3、由原子轨道相互重叠形成的键和键总称价键轨道。4、判断共价键类型规律:共价单键是键;而共价双键中有一个键,另一个是键;共价三键由一个键和两个键组成1、下列说法正确的是A、含有共价键的化合物一定是共价化合物B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C、由共价键形成的分子一定是共价化合物D、只有非金属原子间才能形成共价键2、氮分子中的化学键是A、
11、3个键B、1个键,2个键C、个键D、个键,1个键BB3、下列说法中正确的是A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成键B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成键C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成键D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的C4、在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是A、氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B、氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道C73第二章分子结构与性质第二节分子的立体结构 复复习习回回顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构
12、的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2思考思考:在在O2、HCl这样这样的双原子分子中存在的双原子分子中存在分子的立体结构问题分子的立体结构问题吗?何谓吗?何谓“分子的立分子的立体结构体结构”?所谓所谓“分子的立体结分子的立体结构构”指多原子构成的指多原子构成的共价分子中的原子的共价分子中的原子的空间关系问题。空间关系问题。C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C
13、40C70 肉肉眼眼不不能能看看到到分分子子,那那么么,科科学学家家是是怎怎样样知知道道分分子子的的形形状状的的呢呢?早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测,如如今今,科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定定分分子子结结构构的的现现代代仪仪器器,红红外外光光谱谱就就是是其其中中的的一一种。种。分分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的,而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模
14、型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时,分分子子会会吸吸收收跟跟它它的的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线,再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟,可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的,综综合合这这些些信信息息,可可分分析析出出分子的立体结构。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的?测分子体结构:测分子体结构:红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体
15、结构是怎样测定的?C.H.H.HH.C HHHH40正四面体形正四面体形OHH2O.HH.2V形形.N.HHHN HHH31三角锥形三角锥形CHHO=30平面三角形平面三角形HH.C.O.C=O=O20直线形直线形C.OO.代表物代表物思考并填写下列表格:思考并填写下列表格:电子式电子式结构式结构式中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数中心原子中心原子孤孤对电子对电子对数对数空间构型空间构型CO2CH2OCH4H2ONH3 形,如形,如CO2 形,如形,如H20 形,如形,如HCHO、BF3 形,如形,如NH3分子分子的立的立体结体结构构最常见的是最常见的是 形,如形,如CH4五原子分子五原
16、子分子 三原子分子三原子分子四原子分子四原子分子一、形形色色的分子一、形形色色的分子表表格格一一直线直线V平面三角平面三角三角锥三角锥正四面体正四面体通过填表,你能发现什么问题?通过填表,你能发现什么问题?同为三原子分子,同为三原子分子,CO2和和H2O分子的空间结分子的空间结构却不同,什么原因?构却不同,什么原因?直线形直线形V形形同为四原子分子,同为四原子分子,CH2O与与NH3分子的的空分子的的空间结构也不同,什么原因?间结构也不同,什么原因?三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形原子原子HCNO电子式电子式可形成可形成共用电子对数共用电子对数1)写出写出H、C、N、O原子的电子式:原子的
17、电子式:表格二表格二HO:1234N:C探究:同为三原子分子或四原子分子,分探究:同为三原子分子或四原子分子,分子的空间构型为什么不同?子的空间构型为什么不同?2)写出写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电等分子的电子式、结构式及分子的空间构型:子式、结构式及分子的空间构型:表格三表格三分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式电子式结构式结构式分子的空间构分子的空间构型型OCO:HOH:HNH:H:HCH:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH直线形直线形倒倒V形形三角三角锥锥形形平面平面三角形三角形正正四面体四面体HH.C.O.对对ABn型
18、分子,型分子,B围绕围绕A成键,则成键,则A为为中心原子中心原子,n值值为中心原子结合的原子数。为中心原子结合的原子数。孤对电子:孤对电子:未用于形成共价键的电子对,例氮原子和氢原子形成氨分子时,未用于形成共价键的电子对,例氮原子和氢原子形成氨分子时,N提供提供3个未成对电子与个未成对电子与3个个H形成形成3对共用电子对,还有对共用电子对,还有1对电子未与其他对电子未与其他原子共用,这对电子就称为孤对电子原子共用,这对电子就称为孤对电子,例如例如黑点表示中心原黑点表示中心原子子N与与O的孤对电子,而的孤对电子,而中心原子中心原子C无孤对电子无孤对电子3)分析分析CO2,H2O,NH3,CH2O
19、,CH4电子式的中心原子价电子层电电子式的中心原子价电子层电子对成键情况。子对成键情况。:HNH:H:HOH:OCO:HCH:HHHH.C.O.分成键电子对和分成键电子对和孤对电子对孤对电子对结论结论:成键电子对和孤对电子对会影响分子的成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型空间构型中心原子含孤对电中心原子含孤对电子对数子对数代表代表物物中心原子结合的中心原子结合的原子数原子数(n值)值)键角键角分子的空分子的空间构型间构型CO2CH2OCH4H2ONH3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V形形三角锥形三角锥形1051071800214)填写孤对电子与分子的空间构型关系,中填写
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