2.4《分子结构与性质－归纳与整理》PPT课件（新人教版-选修3）

(共36张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修3
2.4《分子结构与性质
－归纳与整理》
S-S重叠
S-P重叠
P-P重叠
1.σ键成键方式 “头碰头”
一、共价键
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。
2.p-pπ键形成过程
“肩并肩”
二、键参数
1.键能
气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量
(或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1，键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。
2.键长
形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。
键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分子越稳定.
3.键角
分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体结构和分子的极性.
1.
C
H
C
C
C
C
H
H
H
H
该有机物中有 个δ键， 个π键。
8
3
2. 广东省高考题：
已知H—H键的键能为436KJ·mol-1,H—N键的键能为391KJ·mol-，根据化学方程式：
N2
+
3H2
2NH3
1mol N2反应放出的热量为92.4KJ，
则 的键能是？
N N
945.6KJ·mol-1
3. 在HF、H2O、NH3、CH4、N2、CO2、HI分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是 。（2）以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是 。
（3）以极性键相结合，具有三角锥型结构的极性分子是 。
（4）以极性键相结合，具有折线型结构的极性分子是 。
（5）以极性键相结合，而且分子极性最大的是 。
（1） N2；（2） CH4；（3） NH3；（4） H2O；（5） HF。
三、等电子原理
1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理
2.等电子体的判断和利用
判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为等电子体
运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质
四、价层电子对互斥模型（VSEPR）
基本要点
ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。
平面三角形
1200
正四面体
109.50
M
M
M
直线
1800
价电子对空
间
构
型
4
3
2
n
直线型
平面三角型
四面体
BeCl2, HgCl2
BF3，BCl3
(CH4,CCl4,NH4+ )
中心原子价电子都用于形成共价键,不含孤对电子
三角锥
V型
H2O，H2S
(NH3;H3O+)
中心原子有孤对电子
CH4:(sp3杂化)
C:
2p
五、杂化轨道理论
SP3杂化
SP2杂化
SP杂化
2.杂化轨道的应用范围:
杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。
判断下列分子或离子中,中心原子的杂化轨道类型
NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2 BeCl2、CO2
一般方法：
1. 看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，用去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成的是SP3杂化。
2. 没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。
由金属原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配合物，其中:金属原子是中心原子，中性分子或者阴离子(如H2O、NH3、Cl-)叫做配体。
六、配位化合物理论
4．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子
答案：C
练习
5．(2007海南新课标，23)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是
A．直线形；三角锥形
B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形
D．V形；平面三角形
答案：D
6．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
B．在[Cu(NH3)4] 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化
D．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4] 2+
D
7. 下列关于丙烯（CH3CH=CH2）的说法正确的是（ ）
A. 丙烯分子有7个δ键，1个π键
B. 丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C. 丙烯分子中既存在极性键又存在非极性键
D. 丙烯分子中所有原子在同一平面上
C
实例 H2 HCl
特

征 组成
原子吸引电子对能力
共用电子对位置
成键原子电性
结论(键的性质)
同种原子
相同
不偏向任何
一个原子
不显电性
A：A
非极性键
不同种原子
不同
偏向吸引电子能力强的原子一方
显电性
A：B
极性键
七、非极性键和极性键
类别 非极性分子 极性分子
定义
共用电子对
电荷分布
分子空间构型
实例
电荷分布均匀对称的分子
不偏移或对称分布
对称
对称
H2、Cl2
CO2、CS2
电荷分布不均匀
不对称的分子
偏移或
不对称分布
不对称
不对称
HCl、H2O
NH3
八、极性分子和非极性分子
方法小结
1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。
2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。
3.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。
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。
经验规律:在ABn型分子中，当A 的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子.
分子极性的判断
练习：8. 下列各组分子中，都属于极性键的非极性分子的是( )
A. CO2、H2S B. CH4、C2H4
C. Cl2、C2H2 D. NH3、HCl
B
9. NF3和ＮＨ3的空间构型是如何的，N—F键和N—H键中，极性较强的是？
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
九、范德华力及氢键对物质性质的影响
分子间作用力
氢键
范德华力
分子间氢键
分子内氢键
相对分子质量
分子极性
分子中与电负性极大的元素（一般指氧、氮、氟）相结合的氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产生的作用力。常用X—H…Y表示，式中的虚线表示氢键。X、Y代表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。
2. 氢键形成的条件
（1）分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子；
（2）分子中必须有带孤电子对、电负性大、 而且原子半径小的原子。
实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。
3. 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、沸点显著升高。
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。
分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中的溶解度降低
十、溶解性
（一）相似相溶原理
1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质
2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等）
3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。
练习：10. 下列叙述正确的是：
A．氧气的沸点低于氮气的沸点
B. 稀有气体原子序数越大沸点越高
C. 分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低
D. 同周期元素的原子半径越小越易失去电子
(B C）
十一、手性
1．具有完全相同的 和 的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。
2．判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。
组成
原子排列
四
十一、无机含氧酸的酸性
1．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 。原因：无机含氧酸可以写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性 ，导致R—O—H中的O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越 电离出H+，即酸性越 。
2．含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即(HO)mROn中，n值越大，酸性越 。
强
越高
容易
强
强
3．同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性比较，根据非金属性强弱去比较。
⑴同一主族，自上而下，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐 ；
⑵同一周期，从左向右，非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐 。
减弱
增强
11．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，则m=2，n=2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是
A．H2SeO3 B．HMnO4
C．H3BO3 D．H3PO4
B
12. 下列对分子的性质的解释中，不正确的是（ ）
A. 水很稳定（1000℃以上才会部分分解）是因为水中含有大量的氢键所致
B. 乳酸（ ）有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子
C. 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
D. 由右图知酸性：H3PO4＞HClO，
因为H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数
A