分子结构与性质课件人教版选修.ppt

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1、第二章 分子结构与性质轻松学教材一共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性2.共价键的类型(1)按成键原子间共用电子对的数目分为单键双键三键(2)按共用电子对是否偏移分为极性键非极性键(3)按原子轨道的重叠方式分为 键 键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性3.键参数(1)键能:气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定(2)键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定(3)键角:在原子数超过2 的分子中,两个共价键之间的夹角4.等电子原理原子总数相同价电子总数相同的分子具有

2、相似的化学键特征,它们的许多性质相近二分子的空间结构1.价层电子对互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子(1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;(2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致2.杂化轨道理论当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数目相等且能量相同的杂化轨道杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间构型不同3.价层电子对互斥模型杂化轨道理论与分子空间构型的关系4.配合物理论简介(1)配位键的形成条件提供共用电子对的原子有孤对电子,接受共用电子对的原子有空轨道(2)配位化合

3、物定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物 组成:如对于OH,中心原子为Ag,配体为NH3,配位数为2 三分子的性质1.范德华力氢键及共价键比较特别提醒:有氢键的分子间也有范德华力,但有范德华力的分子间不一定有氢键 一个氢原子只能形成一个氢键,这就是氢键的饱和性 氢键主要影响物质的物理性质2.分子的极性(1)极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子(2)非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子3.溶解性(1)“相似相溶”的规律: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若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好(2)“相似相溶”

4、还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小4.手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象5.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R 相同,则n 值越大,R的正电性越高,使ROH 中O 的电子向R 偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如HClOHClO2HClO3HClO4体验热身1.关于氢键,下列说法正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰水和水蒸气中都存在氢键C.DNA 中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O 是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致答案:

5、C解析:水分子内不存在氢键,水分子间可形成氢键,A不正确;气态物质分子之间无相互作用(理想气体模型),因而气体(包含水蒸气)中无氢键存在,B不正确;DNA 的双螺旋结构是靠碱基配对形成的,而含氮原子的碱基之间的互补配对,则是通过氢键来实现的,C正确;水分子之所以非常稳定,是由于水分子中OH 键是共价键,而非H2O 分子之间的氢键所致,D不正确2.下列说法正确的是()A.含有非极性键的分子一定是非极性分子B.非极性分子中一定含有非极性键C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D.键的极性与分子的极性无关答案:C解析:含有非极性键的分子不一定是非极性分子,如H2O2,非极性分子中不一定含有非极性

6、键,如CH4CO2均是非极性分子,却都只含有极性键分子的极性除与键的极性有关外,还与分子空间构型有关3.下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能产生AgCl 沉淀的是()A.Co(NH3)4Cl2Cl B.Co(NH3)3Cl3C.Co(NH3)6Cl3 D.Co(NH3)5ClCl2答案:B解析:A C D 的外界均为Cl-,其水溶液中均含有自由移动的Cl-,加入AgNO3溶液可生成AgCl 沉淀,而B 中Cl-在配合物的内界,不易电离,加入AgNO3溶液也不能生成AgCl 沉淀4.下列化合物中,按沸点由高到低的顺序排列,正确的是()A.B.C.D.答案:C5.写出Ag(NH3)2OH的

7、中心原子配体配位数,并写出它电离的离子方程式答案:中心原子:Ag 配体:NH3 配位数:2Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2+OH-解析:邻羟基苯甲酸分子内可以形成氢键,分子间不存在氢键,熔沸点最低;对羟基苯甲酸分子内不能形成氢键,主要是在分子间形成氢键,熔沸点最高解析:Ag(NH3)2OH的中心原子是Ag,配体是NH3,配位数是2 由于配合物的内界是以配位键形成的,一般不电离,而内界和外界之间是通过离子键相结合的,可以完全电离所以电离方程式为Ag(NH3)2 OH=Ag(NH3)2+OH-6.说明下列分子是由哪些轨道或杂化轨道重叠成键的,并指明分子的空间构型(1)ICl_;(2)NI3_

8、;(3)CH3Cl_;(4)CO2_ 答案:见解析解析:(1)ICl:Cl 以一个3p 轨道与I 以一个5p 轨道重叠成键,形成的双原子分子为直线形(2)NI3:N 原子不等性sp3杂化,除一对孤对电子,另外的三个杂化轨道分别与三个I 原子的各一个5p 轨道重叠成键;空间构型为三角锥形(3)CH3Cl:C 原子通过sp3杂化形成四个杂化轨道,其中三个sp3杂化轨道与三个H 原子的1s 轨道重叠形成三个sp3s 共价键,另一杂化轨道与Cl原子的含单电子的3p 轨道重叠,形成一个sp3p 共价键;空间构型为四面体形(4)CO2:C 原子的一个2s 轨道与一个2p 轨道采取sp 杂化,形成两个成分相同能量相等的sp 杂化轨道,再与两个O 原子中各一个含单电子的2p 轨道重叠,形成spp 键;C 原子中余下的两个2p 轨道(各含一个电子)再分别与一个O 原子(共两个)中的另一个2p 轨道重叠形成spp 键因此每一对碳氧原子组合间含有一个 键和一个 键,为双键结构;三个原子在同一条直线上,为直线形分子7.美国科学家威廉 诺尔斯伯利 沙普利斯和日本化学家野依良治因通过使用快速和可控的重要化学反应来合成某些手性分子的方法而获得2001 年的诺贝尔化学奖所谓手性分子是指在分子结构 中,a b x y 为彼此互不相同的原子或原子团时,称此分子为手性分子