08年深圳地區(qū)高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（復(fù)習(xí)）課件選修三.pptVIP

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第一節(jié)共價鍵 復(fù)習(xí)回憶 什么是化學(xué)鍵 什么是離子鍵 什么是共價鍵 化學(xué)鍵 分子中相鄰原子之間強(qiáng)烈的相互作用 離子鍵 陰 陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵 共價鍵 原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵 分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起 你能用電子式表示h2 hcl cl2分子的形成過程嗎 為什么不可能有h3 h2cl cl3分子的形成 學(xué)與問 由共用電子對理論 一個原子有幾個未成對電子 便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵 即共價鍵的 飽和性 h原子 cl原子都只有一個未成對電子 因而只能形成h2 hcl cl2分子 不能形成h3 h2cl cl3分子 電子云在兩個原子核間重疊 意味著電子出現(xiàn)在核間的概率增大 電子帶負(fù)電 因而可以形象的說 核間電子好比在核間架起一座帶負(fù)電的橋梁 把帶正電的兩個原子核 黏結(jié) 在一起了 2 共價鍵的形成 a s s 鍵的形成 1 鍵的形成 b s p 鍵的形成 電子云相互重疊 電子云相互重疊 c p p 鍵的形成 2 鍵的形成 電子云重疊 鍵的電子云 小結(jié) 沿軸方向 頭碰頭 平行方向 肩并肩 軸對稱 鏡像對稱 強(qiáng)度大 不易斷裂 強(qiáng)度較小 易斷裂 共價單鍵是 鍵 共價雙鍵中一個是 鍵 另一個是 鍵 共價三鍵中一個是 鍵 另兩個為 鍵 科學(xué)探究 1 已知氮分子的共價鍵是三鍵 你能模仿圖2 1 圖2 2 圖2 3 通過畫圖來描述嗎 提示 氮原子各自用三個p軌道分別跟另一個氮原子形成一個 鍵和兩個 鍵 2 鈉和氯通過得失電子同樣也是形成電子對 為什么這對電子不被鈉原子和氯原子共用形成共價鍵而形成離子鍵呢 你能從原子的電負(fù)性差別來理解嗎 請?zhí)顚懴卤?0 93 0 2 13 0 2 53 5 2 1 0 9 1 0 離子 共價 3 乙烷 乙烯和乙炔分子中的共價鍵分別有幾個 鍵和幾個 鍵組成 乙烷分子中由7個 鍵組成 乙烯分子中由5個 鍵和1個 鍵組成 乙烯分子中由3個 鍵和2個 鍵組成 練習(xí) 1 關(guān)于乙醇分子的說法正確的是 a 分子中共含有8個極性鍵b 分子中不含非極性鍵c 分子中只含 鍵d 分子中含有1個 鍵 c 2 下列說法正確的是 a 鍵是由兩個p電子 頭碰頭 重疊形成的b 鍵是鏡像對稱 而 鍵是軸對稱c 乙烷分子中的鍵全是 鍵 而乙烯分子中含 鍵和 鍵d h2分子中含 鍵 而cl2分子中還含有 鍵 二 鍵參數(shù) 鍵能 鍵長和鍵角 1 鍵能氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價鍵釋放的最低能量 或拆開1mol共價鍵所吸收的能量 例如h h鍵的鍵能為436 0kj mol 1 說明 鍵能的單位是kj mol 1 形成化學(xué)鍵通常放出熱量鍵能為通常取正值 鍵能越大 化學(xué)鍵越穩(wěn)定 2 鍵長形成共價鍵的兩個原子之間的核間的平衡距離 說明 鍵長的單位都是pm 10 12m 鍵長越短往往鍵能就越大 共價鍵越穩(wěn)定 3 鍵角分子中兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱鍵角 鍵角 說明 鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性 常見的分子的鍵角有co2180 h2o104 5 nh3107 3 ch4109 5 小結(jié) 鍵能 鍵長 鍵角是共價鍵的三個參數(shù)鍵能 鍵長決定了共價鍵的穩(wěn)定性 鍵角決定了分子的空間構(gòu)型 思考與交流 1 試?yán)帽? 1的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 1molh2分別跟1molcl21molbr2 蒸氣 反應(yīng) 分別形成2molhcl分子和2molhbr分子 哪個反應(yīng)釋放的能量更多 如何用計(jì)算結(jié)果說明hcl分子和hbr分子哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì) 2 n2 o2 f2跟h2的反應(yīng)能力依次增強(qiáng) 從鍵能的角度如何理解這一化學(xué)事實(shí) 3 通過上述的例子 你認(rèn)為鍵長 鍵能對分子的化學(xué)性質(zhì)有什么影響 3 實(shí)驗(yàn)測得1molh2與1molcl2反應(yīng)生成2molhcl時 放出184 6kj的熱量 其理論分析數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)略有差異 下圖表示上述反應(yīng)能量變化的理論分析示意圖 化學(xué)鍵斷裂需要 填 釋放 或 吸收 能量 圖中共釋放的能量kj mol 該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量 填 大于 等于 或 小于 反應(yīng)產(chǎn)物的能量 所以該反應(yīng)是 反應(yīng) 三 等電子原理 1 原子總數(shù)相同 價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似化學(xué)鍵特征 許多性質(zhì)是相似的 此原理稱為等電子原理 2 等電子體的判斷和利用判斷方法 原子總數(shù)相同 價電子總數(shù)相同的分子為等電子體應(yīng)用 利用等電子體的性質(zhì)相似 空間構(gòu)型相同 可運(yùn)用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì) 練習(xí) p304 1 第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu) 回顧 共價鍵 鍵 鍵 鍵參數(shù) 鍵能 鍵長 鍵角 衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性 描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素 成鍵方式 頭碰頭 呈軸對稱 成鍵方式 肩并肩 呈鏡像對稱 一 形形色色的分子 o2 hcl h2o co2 1 雙原子分子 直線型 2 三原子分子立體結(jié)構(gòu) 有直線形和v形 四原子分子立體結(jié)構(gòu) 直線形 平面三角形 三角錐形 正四面體 c2h2 ch2o cocl2 nh3 p4 五原子分子立體結(jié)構(gòu) 最常見的是正四面體 ch4 ch3ch2oh ch3cooh c6h6 c8h8 ch3oh 5 其它 分子世界如此形形色色 異彩紛呈 美不勝收 常使人流連忘返 那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢 早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測 如今 科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器 紅外光譜就是其中的一種 分子中的原子不是固定不動的 而是不斷地振動著的 所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時的模型 當(dāng)一束紅外線透過分子時 分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線 再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰 通過計(jì)算機(jī)模擬 可以得知各吸收峰是由哪一個化學(xué)鍵 哪種振動方式引起的 綜合這些信息 可分析出分子的立體結(jié)構(gòu) 科學(xué)視野 分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的 指導(dǎo)閱讀p39 測分子體結(jié)構(gòu) 紅外光譜儀 吸收峰 分析 同為三原子分子 co2和h2o分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同 什么原因 思考 直線形 v形 同為四原子分子 ch2o與nh3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同 什么原因 思考 三角錐形 平面三角形 vseprmodels 二 價層電子對互斥模型 1 一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵 如co2 ch2o ch4等分子中的碳原子 它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測 概括如下 abn立體結(jié)構(gòu)范例n 2直線形co2 cs2 becl2n 3平面三角形ch2o bf3n 4正四面體形ch4 ccl4n 5三角雙錐形pcl5n 6正八面體形scl6 2 另一類是中心原子上有孤對電子 未用于形成共價鍵的電子對 的分子 abn立體結(jié)構(gòu)范例n 2v形h2on 3三角錐形nh3 原因 中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間 并參與互相排斥 例如 h2o和nh3的中心原子分別有2對和l對孤對電子 跟中心原子周圍的 鍵加起來都是4 它們相互排斥 形成四面體 因而h2o分子呈v形 nh3分子呈三角錐形 直線形 平面三角形 正四面體 v形 三角錐形 小結(jié) 價層電子對互斥模型 應(yīng)用反饋 0 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 直線形 v形 v形 平面三角形 三角錐形 四面體 正四面體 正四面體 1 下列物質(zhì)中 分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 a co2b h2sc pcl3d sicl42 下列分子的立體結(jié)構(gòu) 其中屬于直線型分子的是 a h2ob co2c c2h2d p4 b bc 3 若abn型分子的中心原子a上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子 運(yùn)用價層電子對互斥模型 下列說法正確的 a 若n 2 則分子的立體構(gòu)型為v形b 若n 3 則分子的立體構(gòu)型為三角錐形c 若n 4 則分子的立體構(gòu)型為正四面體形d 以上說法都不正確 c 4 美國著名化學(xué)家鮑林 l pauling 1901 1994 教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力 只要給他物質(zhì)的分子式 他就能通過 毛估 法 大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型 請你根據(jù)價層電子對互斥理論 毛估 出下列分子的空間構(gòu)型 pcl5pcl3so3sicl4 三角雙錐形 三角錐形 平面三角形 正四面體 甲烷的4個c h單鍵都應(yīng)該是 鍵 然而 碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道 用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊 不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子 為了解決這一矛盾 鮑林提出了雜化軌道理論 碳原子 2s22p2 三 雜化軌道理論 雜化 原子內(nèi)部能量相近的原子軌道 在外界條件影響下重新組合的過程叫原子軌道的雜化 雜化軌道 原子軌道組合雜化后形成的一組新軌道雜化軌道類型 sp sp2 sp3等雜化結(jié)果 重新分配能量和空間方向 組成數(shù)目相等成鍵能力更強(qiáng)的原子軌道雜化軌道用于容納 鍵電子和孤對電子 1 sp3雜化 同一個原子的一個ns軌道與三個np軌道進(jìn)行雜化組合為sp3雜化軌道 sp3雜化軌道間的夾角是109 28 分子的幾何構(gòu)型為正四面體形 nh3和h2o和甲烷分子一樣 也是四面體的 因此它們的中心原子也是sp3雜化的 不同的是nh3和h2o的中心原子的4個雜化軌道分別用于 鍵和孤對電子對 2 sp2雜化 sp2雜化軌道間的夾角是120度 分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形 bf3分子形成 碳的sp2雜化軌道 sp2雜化 三個夾角為120 的平面三角形雜化軌道 sp雜化同一原子中ns np雜化成新軌道 一個s軌道和一個p軌道雜化組合成兩個新的sp雜化軌道 碳的sp雜化軌道 sp雜化 夾角為180 的直線形雜化軌道 思考題 根據(jù)以下事實(shí)總結(jié) 如何判斷一個化合物的中心原子的雜化類型 已知 雜化軌道只用于形成 鍵或者用來容納孤對電子 探究練習(xí) 1 寫出hcn分子和ch20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式 2 用vsepr模型對hcn分子和ch2o分子的立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測 用立體結(jié)構(gòu)模型表示 3 寫出hcn分子和ch20分子的中心原子的雜化類型 4 分析hcn分子和ch2o分子中的 鍵 例題一 下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 a co2與so2b ch4與nh3c becl2與bf3d c2h2與c2h4 例題三 對so2與co2說法正確的是 a 都是直線形結(jié)構(gòu)b 中心原子都采取sp雜化軌道c s原子和c原子上都沒有孤對電子d so2為v形結(jié)構(gòu) co2為直線形結(jié)構(gòu) d 例題五 寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式 是用短線表示鍵合電子 小黑點(diǎn)表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式 并指出中心原子可能采用的雜化軌道類型 并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型 1 pcl3 2 bcl3 3 cs2 4 c12o 天藍(lán)色 天藍(lán)色 天藍(lán)色 無色 無色 無色 思考 前三種溶液呈天藍(lán)色大概與什么物質(zhì)有關(guān) 依據(jù)是什么 結(jié)論 上述實(shí)驗(yàn)中呈天藍(lán)色的物質(zhì)叫做四水合銅離子 可表示為 cu h2o 4 2 在四水合銅離子中 銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子中的o原子提供孤對電子對給予銅離子 銅離子提供空軌道 銅離子接受水分子的孤對電子形成的 這類 電子對給予 接受鍵 被稱為配位鍵 1 定義 配位化合物 簡稱配合物 通常是由中心離子 或原子 與配位體 某些分子或陰離子 以配位鍵的形式結(jié)合而成的復(fù)雜離子或分子 2 配合物的組成 命名 應(yīng)用 1 組成 2 配體可以是陰離子 如x oh scn cn 等 也可以是中性分子 如h2o nh3 co等 3 配位數(shù)直接同中心離子 或原子 配位的原子數(shù)目