人教版高中化学选修3第二章 分子结构与性质参考课件(共7份)

文档属性

名称 人教版高中化学选修3第二章 分子结构与性质参考课件(共7份)
格式 zip
文件大小 12.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2015-04-28 14:38:40

文档简介

课件18张PPT。第二节 分子晶体与原子晶体
第一课时回顾:
1、什么叫晶体?什么叫非晶体?
2、晶体与非晶体在结构和性质上有什么差异?
3、利用分摊法计算晶胞中粒子数目交流·讨论 雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛树脂)这些固体是否属于晶体?若不是晶体,请说明理由。碘晶体结构干冰晶体结构观察与思考: 下列两种晶体有什么共同点?NaCl晶体结构一、分子晶体2、组成微粒:分子3、粒子间作用力:        分子内原子间以共价键结合,相邻分子间靠分子间作用力或氢键相互吸引 结合表格和已有知识,分析:分子晶体有哪些物理特性?为什么?思考与交流注:①分子间作用力越大,熔沸点越高(相对分子质量,分子极性,氢键)
② 分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力,不破坏化学键,也有例外,如S8原因:分子间作用力较弱4、物理特性:(1)较低的熔点和沸点,易升华;(3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电.(2)较小的硬度;5、典型的分子晶体:(1)所有非金属氢化物:H2O H2S NH3 
    CH4 HX
(2)部分非金属单质:X2 O2 H2  S8 P4 C60
(3)部分非金属氧化物: CO2 SO2 NO2 
    P4O6 P4O10
(4)几乎所有的酸:H2SO4 HNO3 H3PO4
(5)绝大多数有机物的晶体:乙醇 冰醋酸 蔗糖分子的密堆积氧(O2)的晶体结构碳60的晶胞分子的密堆积(与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个 )干冰的晶体结构图冰中1个水分子周围有4个水分子冰的结构氢键具有方向性分子的非密堆积6、分子晶体结构特征(1)密堆积  有分子间氢键——氢键具有方向性,使晶体中的空间利率不高,留有相当大的空隙.这种晶体不具有分子密堆积特征。如:HF 、NH3、冰(每个水分子周围只有4个紧邻的水分子)。(2)非密堆积 只有范德华力,无分子间氢键——分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2。 许多气体可以与水形成水合物晶体。最早发现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化学家戴维,他发现氯可形成化学式为Cl2·8H20的水合物晶体。20世纪末,科学家发现海底存在大量天然气水合物晶体。这种晶体的主要气体成分是甲烷, 因而又称甲烷水合物。它的外形像冰,而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷,因而又称“可燃冰”……… 科学视野:天然气水合物—一种潜在的能源小结:1、分子晶体:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
2、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。
3、常见分子晶体分类:(1)所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质, (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体 (5)绝大多数有机物的晶体。
晶体分子结构特征
(1)只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子,如:C60、干冰 、I2、O2
(2)有分子间氢键-不具有分子密堆积特征
(如:HF 、冰、NH3 )
1、下列物质属于分子晶体的化合物是( )
A、石英 B、硫磺
C、干冰 D、食盐C练习2、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是( )
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子键距离 D、分子间的氢键BC3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( )
A、离子键 B、极性键
C、非极性键 D、范德华力A练习4、水分子间存在着氢键的作用,使水分子彼此结合而成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构如图:试分析:练习 由于氢键的方向性,使冰晶体中每个水分子与四面体顶点的4个分子相互吸引,形成空隙较大的网状体,密度比水小,所以结的冰会浮在水面上①1mol 冰中有 mol氢键?
②H2O的熔沸点比H2S高还是低?为什么?
③已知氢键也有方向性,试分析为什么冬季河水总是从水面上开始结冰?2氢键 课件26张PPT。第二节 分子晶体与原子晶体
第二课时复习提问:
1、什么是分子晶体?试举例说明。
2、分子晶体通常具有什么样的物理性质?
3、典型的分子晶体有哪些?思考与交流 比较CO2和SiO2的一些物理性质和结构,试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。????????????????????二、原子晶体
1、定义:原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
2、构成微粒:
3、微粒之间的作用:
4、气化或熔化时破坏的作用力:
5、物理性质:
熔沸点高,硬度大,难溶于一般溶剂。 (共价键键能越大,熔沸点越高,硬度越大)原子共价键共价键6、常见原子晶体
(1)某些非金属单质:硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石(C)等
(2)某些非金属化合物:SiC、BN等
(3)某些氧化物:SiO2、Al2O3等109o28′金刚石的晶体结构示意图共价键思考:
(1)在金刚石晶体中,C采取什
么杂化方式?每个C与多少个C成
键?形成怎样的空间结构?每个
碳原子周围紧邻的碳原子有多少
个?最小碳环由多少个碳原子组成?它们是否在同一平面内?
(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少?
(3)12克金刚石中C—C键数为多少NA?7、典型的原子晶体金刚石的结构特征:在金刚石晶体里
①每个碳原子都采取SP3杂化,被相邻的4个碳原子包围,以
共价键跟4个碳原子结合,形成正四面体,被包围的碳原子处
于正四面体的中心。
②这些正四面体向空间发展,构成一个坚实的,彼此联结的
空间网状晶体。
③金刚石晶体中所有的C—C键长相等,键角相等(109°28’);
④晶体中最小的碳环由6个碳组成,且不在同一平面内;
⑤晶体中每个C参与了4条C—C键的形成,而在每条键中的贡献只有一半,故C原子与C—C键数之比为:1 :(4 x ?)= 1:2180o109o28′Sio二氧化硅的晶体结构示意图共价键思考1:在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个?每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个?在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?思考题思考2:在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键?每个氧原子连接有几个共价键?硅原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?氧原子个数与Si-O共价键个数之比是多少?
思考3:在二氧化硅的晶体结构中,最小的环由几个原子构成?思考题SiO2的结构特征:在SiO2晶体中
①1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上,SiO2晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。
②最小的碳环是由6个Si原子和6个O原子组成的12元环。
③1mol SiO2中含4mol Si—O键1、怎样从原子结构的角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?
2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?
探究思考莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准,1824年由德国矿物学家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。确定这一标准的方法是,用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕,用测得的划痕的深度来表示硬度。资料 莫氏硬度小结1:分子晶体与原子晶体的比较相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构分子间以分子间作用力结合原子分子共价键分子间作用力很大较小很大较小不溶于任何溶剂部分溶于水不导电,个别为半导体固体和熔化状态都不导电,部分溶于水导电小结2:判断晶体类型的方法1、依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断:构成原子晶体的微粒是原子,原子间的作用力是共价键,构成分子晶体的微粒是分子,分子之间的作用力是分子间作用力。
2、依据物质的分类判断
3、依据晶体的熔点判断:原子晶体的熔点高,一般在1000℃以上,分子晶体的熔点低,常在几百度以下甚至更低
4、依据导电性判断:分子晶体为非导体,部分分子溶于水能导电,原子晶体多为非导体,有些为半导体,如:硅、锗
5、依据硬度和机械性能判断:原子晶体硬度大,分子晶体硬度小 一种结晶形碳,有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感,可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系,成叶片状、鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3,化学性质不活泼。具有耐腐蚀性,在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂,并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。 知识拓展-石墨石墨晶体结构知识拓展-石墨石墨1、石墨为什么很软?
2、石墨的熔沸点为什么很高(高于金刚石)?3、石墨属于哪类晶体?为什么?石墨为层状结构,各层之间是范德华力结合,容易滑动,所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构,碳原子之间存在很强的共价键(大π键),故熔沸点很高。石墨为混合键型晶体。练习
1、金刚石(晶体硅结构与此类似)(1)由图中观察可知:每个碳原子被相邻的4个碳原子包围,以共价键跟4个碳原子接个,形成四面体。这些四面体向空间发展,构成一个坚实的、彼此联结的空间网状晶体。每个 C-C键长相等,键角均为109。28`。(2)晶体中最小环由____个C组成且不共面。6(3)晶体中C原子数与C-C 键数之比为:
6*1/4:6*1/2=1:2例、如右图所示,在石墨晶体的层状结构中,每一个最小的碳环完全拥有碳原子数为___,每个C完全拥有C-C数为___石墨中C-C夹角为120☉, C-C键长为 1.42×10-10 m层间距
3.35× 10-10 m23小结:金刚石、石墨的比较每个环中正四面体空间网状六边形平面层状共价键共价键与范德华力6个原子不同面6个原子同面436*1/2=36*1/2=36*1/4=3/26*1/3=2利用金刚石的结构来推断SiO2的空间结构SiO2最小的环有几个原子组成?金刚石的结构12个(6个硅 6个氧)题目1:最近科学家发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示。顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,则它的分子式是 ( )
A.TiC B.Ti4C4
C.Ti14C13 D.Ti13C14
防止类推中的失误C2、分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:
A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电;________________
B、溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电;________________
C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_______________
D、物质A,无色晶体,熔融时或溶于水中都能导电_____________课件68张PPT。第二节 分子的立体构型第二章 分子结构与性质活动:1、利用几何知识分析一下,空间分布的两个点是否一定在同一直线?迁移:两个原子构成的分子,将这2个原子看成两个点,则它们在空间上可能构成几种形状?分别是什么?O2HCl第一课时 价层互斥理论活动:2、利用几何知识分析一下,空间分布的三个点是否一定在同一直线上?迁移:三个原子构成的分子,将这3个原子看成三个点,则它们在空间上可能构成几种形状?分别是什么?结论:在多原子构成的分子中,由于原子间排列的空间顺序不一样,使得分子有不同的结构,这就是所谓的分子的立体构型。一、形形色色的分子H2OCO2 1、三原子分子立体结构直线形
180°V形
105°一、形形色色的分子 2、四原子分子立体结构HCHONH3平面三角形
120°三角锥形
107°3、五原子分子立体结构一、形形色色的分子CH44、其它一、形形色色的分子P4正四面体
60°C2H2直线形
180° 同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,什么原因?思考: 同为四原子分子,CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同,什么原因?二、价层互斥理论1.内容对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。σ键电子对和孤对电子对排斥力最小二、价层互斥理论2.价层电子对(σ键电子对和未成键的孤对电子对)H2ONH3CO2CH42342224314404202=δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数中心原子上的孤电子对数 =?(a-xb)2.成键σ键电子对和未成键的孤对电子对δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数=δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132孤电子对的计算 6 212=?(a-xb)二、价层互斥理论剖析内容对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。排斥力最小A3.价电子对的空间构型即VSEPR模型电子对数目:2 3 4
VSEPR模型:
二、价层互斥理论直线平面三角形正四面体二、价层互斥理论4. VSEPR模型应用——预测分子立体构型232001直线形直线形平面三角形平面三角形V形平面三角形中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间,并与成键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对二、价层互斥理论4.价电子对的空间构型即VSEPR模型应用432012正四面体正四面体正四面体三角锥形正四面体V形应用反馈2023空间构型V形平面三角形 V 形22平面三角形四面体四面体ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构23平面
三角

2 0 AB2直线形 CO23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3
V形
SO2
小结:直线形模型
4正四面

4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4三角锥形 NH3
V形
H2O
1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形
成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模
型,下列说法正确的( )
A.若n=2,则分子的立体构型为V形
B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形
C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形
D.以上说法都不正确C牛刀小试2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 __  
A、正四面体形 B、V形
C、三角锥形 D、平面三角形D课堂练习:
1、多原子分子的立体结构有多种,三原子分子的立体结构有___   形和    形,大多数四原子分子采取       形和 ___ 形两种立体结构,五原子分子的立体结构中最常见的是   形。
2 、下列分子或离子中,不含有孤对电子的是 ___   
A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+直线V平面三角三角锥D正四面体3 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大的顺序为_____   
4、以下分子或离子的结构为正四面体,且键角为109°28′ 的是____
①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42-
A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
③ ② ① ④C第二节 分子的立体构型第二课时——杂化理论活动:请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型新问题1:1.写出碳原子的核外电子排布图,思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4,而不是CH2 ?新问题2:按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C — H单键
都应该是σ键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是3
个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4
个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型
的甲烷分子为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论C:2s22p2  由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排斥最小,4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?  四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后,就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键,从而构成一个正四面体构型的分子。 三、杂化理论简介1.概念:在形成分子时,在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。2.要点:(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);(2)杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向,在成键时更有利于轨道间的重叠;三、杂化理论简介2.要点:(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);(2)杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向,在成键时更有利于轨道间的重叠;(3)杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同;sp杂化轨道的形成过程 180°每个sp杂化轨道的形状为一头大,一头小,
含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分
两个轨道间的夹角为180°,呈直线型 sp 杂化:1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
形成2个sp杂化轨道。ClClBe例如: Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成Be原子:1s22s2 没有单个电子,sp2杂化轨道的形成过程 120° 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分
每两个轨道间的夹角为120°,呈平面三角形
sp2杂化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
形成3个sp2 杂化轨道。例如: Sp2 杂化 —— BF3分子的形成B: 1s22s22p1没有3个成单电子sp3杂化轨道的形成过程 sp3杂化:1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分
每两个轨道间的夹角为109.5°,
空间构型为正四面体型例如: Sp3 杂化 —— CH4分子的形成C:2s22p2三、杂化理论简介3.杂化轨道分类:CH4原子轨道杂化等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。
杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角( 键角)
sp 1/2 s,1/2 p 180°
sp2 1/3 s,2/3 p 120°
sp3 1/4 s,3/4p 109°28′3.杂化轨道分类:三、杂化理论简介H2O原子轨道杂化 O原子:2s22p4 有2个单电子,可形成2个共价键,键角应当是90°,Why? 杂化不等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分上的
不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对排斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对三、杂化理论简介4.杂化类型判断: 因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对,故有
杂化类型的判断方法:先确定分子或离子的VSEPR模型,然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。=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=中心原子价层电子对数三、杂化理论简介4.杂化类型判断:对于ABm型分子或离子,其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。234spsp2sp3直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形或V形正四面体三角锥形或V形例1:计算下列分子或离子中的价电子对数,并根据已学填写下表22344444spspsp2sp3直线形直线形平面三角形正四面体180°180°120°109.5°直线形直线形平面三角形正四面体V形三角锥形180°180°120°109.5°109.5°104.5°107.3°107.3°课堂练习例2:对SO2与CO2说法正确的是( )
A.都是直线形结构
B.中心原子都采取sp杂化轨道
C. S原子和C原子上都没有孤对电子
D. SO2为V形结构, CO2为直线形结构
D试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况交流讨论 C原子在形成乙烯分子时,碳原子的2s轨道与2个2p轨道发生杂化,形成3个sp2杂化轨道,伸向平面正三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键,各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键,各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面,彼此肩并肩重叠形成π键。所以,在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。 C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化,两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键,两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。大π 键 C6H6
sp2杂化CuSO4?5H2O第二节 分子的立体构型第三课时配合物理论简介[Cu(H2O)4]2+SO42 – 天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色Na+Cl-K +Br -K +为什么CuSO4 ?5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色?Cu2+与H2O是如何结合的呢? +[Cu(H2O)4]2+1、配位键(1)定义(2)配位键的形成条件一方提供孤电子对(配位体)一方提供空轨道提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的共价键,常见的配位体X-COH2ONH3SCN-注意:配位键与共价键性质完全相同(3)配位键的表示方法电子对给予体 —电子对接受体”Cu2+与H2O是如何结合的呢?Cu2+H+提供空轨道接受孤对电子H2O提供孤电子对H2O配位键[Cu(H2O)4]2+2、配合物(2) 配合物的组成中心离子配体配位数(1) 定义通常把接受孤电子对的金属离子(或原子)与某些提供孤电子对的分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物(配离子)读作:硫酸四水合铜(3)配合物的命名①配离子(从左向右,配位数→配体→合→中心原子或中心离子)
②配合物→类似于酸、碱、盐六氰合铁酸钾氢氧化二氨合银三氯一氨合铂酸钾硫酸四氨合铜天蓝色溶液蓝色沉淀深蓝色溶液除水外,是否有其他电子给予体?实验探究[2—2] (取实验[2-1]所得硫酸铜溶液1/3实验)根据现象分析溶液成分的变化并说明你的推断依据,写出相关的离子方程式Cu(OH)2深蓝色晶体[Cu(NH3) 4 ] SO4?H2O+乙醇静置常见的配位体常见的中心离子过渡金属原子或离子X-COH2ONH3SCN-配位数一般2、4、6、8Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3
血红色 Fe3+是如何检验的?思考能形成配合物的离子不能大量共存配位数可为1—6向实验[2—2]深蓝色溶液中滴加硫酸,观察实验现象,由此现象变化说明了什么天蓝色溶液+过量硫酸+过量氨水配合物具有一定的稳定性,
过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定(4) 配合物的性质血红素(Fe2+ )结构示意图叶绿素结构示意图固氮酶中Fe—Mo中心结构示意图OCNH3CH2Pt2+第二代铂类抗癌药(碳铂)(5) 配合物的应用a 在生命体中的应用 b 在医药中的应用c 配合物与生物固氮 d 在生产生活中的应用王水溶金叶绿素血红蛋白抗癌药物酶维生素B12钴配合物含锌的配合物含锌酶有80多种固氮酶照相技术的定影电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]镀银工业H[AuCl4]气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如图所示,请将下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。1向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成 AgCl沉淀的是( )A:[Co(NH3) 4Cl2] ClB:[Co(NH3) 3Cl3] C:[Co(NH3) 6] Cl3D:[Co(NH3) 5Cl] Cl22、B1、配位键定义配位键的形成条件一方提供孤电子对一方提供空轨道“电子对给予—接受键”2、配合物配合物的组成定义 配合物的应用 配合物的性质3、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物, Fe2+与O2结合形成配合物,而CO与血红蛋白中的Fe2+也能生成配合物,根据生活常识,比较说明其配合物的稳定性。若发生CO使人中毒事故,首先该如何处理?还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的Fe2+结合?血红蛋白CO形成的配合物更稳定发生CO中毒事故,应首先将病人移至通风处,必要时送医院抢救。NO中毒原理同CO课件52张PPT。第三节 分子的性质一、键的极性和分子的极性1、键的极性:2、分子的极性:极性分子 正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子非极性分子 正电荷重心和负电荷重心相重合的分子(1)概念:由电负性决定(2)判断方法双原子分子多原子分子(ABm型)取决于分子的空间构型单原子分子取决于成键原子之间的共价键是否有极性化合物——极性分子单 质——非极性分子——稀有气体 非极性分子 ABm分子极性的判断方法物理模型法 将分子中的共价键看作作用力,不同的共价键看作不相等的作用力,运用物理上力的合成与分解,看中心原子受力是否平衡,如平衡则为非极性分子;否则为极性分子。C=O键是极性键,但从分子总体而言CO2是直线型分子,两个C=O键是对称排列的,两键的极性互相抵消( F合=0),∴整个分子没有极性,电荷分布均匀,是非极性分子180oF1F2F合=0104o30'F1F2F合≠0O-H键是极性键,共用电子对偏O原子,由于分子是折线型构型,两个O-H键的极性不能抵消( F合≠0),∴整个分子电荷分布不均匀,是极性分子BF3:NH3:120o107o18' 三角锥型, 不对称,键的极性不能抵消,是极性分子F1F2F3F’平面三角形,对称,键的极性互相抵消( F合=0) ,是非极性分子109o28' 正四面体型 ,对称结构,C-H键的极性互相抵消( F合=0) ,是非极性分子分子的极性分子的空间结构键角键的极性键的极性与分子极性的关系A、都是由非极性键构成的分子一般是非极性分子。
B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。
C、极性键结合形成的多原子分子,可能为 非极性分子,也可能为极性分子。
D、多原子分子的极性,应有键的极性和分子的空间构型共同来决定。
【问题探究】冰山融化现象是物理变化还是化学变化?冰山融化过程中有没有破坏其中的化学键?那为什么冰山融化过程仍要吸收能量呢?分子间作用力 分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,这种作用力称为分子间作用力.常见的为范德华力和氢键范德华力的特点(1)广泛存在(由分子构成的物质)(2)作用力弱、是短程力(3)主要影响物质的物理性质(熔沸点)二、范德华力及其对物质性质的影响使原子相结合的相互作用把分子聚集在一起的作用力分子内、原子间分子之间较 强与化学键相比弱的多主要影响化学性质主要影响物理性质(如熔沸点)化学键与范德华力的比较(1)范德华力大小范德华力很弱,约比化学键能小1-2数量级二、范德华力及其对物质性质的影响?
(2) 范德华力与相对分子质量的关系结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大二、范德华力及其对物质性质的影响(3)范德华力与分子的极性的关系相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大二、范德华力及其对物质性质的影响(4)范德华力对物质熔沸点的影响二、范德华力及其对物质性质的影响【总结】三、氢键及其对物质性质的影响这表明在H2O分子之间除了存在van der Waals力外,
还存在另一种作用力。氢键及其形成条件1.定义:分子之间的氢核与带部分负电荷的非金属原子相互吸引,这种静电作用称氢键
2.表示: X—H…Y (X、Y为N、O、F)HF3.氢键的形成条件:
(1)在X—H…Y表示的氢键中,H原子位于X、Y间
(2)X、Y所属元素具有很强的电负性,很小的原子半径,如N、O、F等。
4.键参数:键长指X和Y的距离
键能指X—H…Y分解为X—H 和Y所需要的能量5.特征:
具有方向性,
具有饱和性。氢键对物质性质的影响2、对性质的影响:
熔沸点:(1)分子间氢键:升高
(2)分子内氢键:降低
溶解度:一般与溶剂形成分子间氢键可使
溶解度升高,分子内则降低。熔沸点??? 用氢键的知识解释下列问题:
(1)H2O的熔沸点为什么比硫化氢的高?
(2)液态氟化氢的分子式为何可写成(HF)n?
(3)为什么水和乙醇可以完全互溶?
(4)为什么氨易液化?交流研讨练习:
1、下列分子中,不能形成氢键的是( )
A.NH3 B.HF
C.C2H5OH D. CH4
2.固体冰中不存在的作用力是( )
A.离子键 B.极性键
C. 氢键 D. 范德华力
3、假如水分子间没有氢键的结合,则水的沸点熔点( )
A.增大 B.降低
C. 不变 D.无法判断
下列事实与氢键有关的是 ( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.CH4、SiH4、GeH4 、 SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱B固体冰中不存在的作用力是 ( )
A.离子键 B.极性键
C. 氢键 D. 范德华力 A 下列关于范德华力影响物质性质的叙述中,正确的是(  )
A.范德华力是决定由分子构成物质熔、沸点高低的唯一因素
B.范德华力与物质的性质没有必然的联系
C.范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质
D.范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素D四、溶解性 为什么蔗糖和氨易容于水,难溶于四氯化碳;而萘和碘却易溶于四氯化碳,难溶于水?“相似相溶”原理: 极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂。(氢键可使溶解性增大)五、手性观察一下两组图片,有何特征?五、手性1、条件:Sp3杂化,连接四个不相同的原子或原子团2、特点:
①具有完全相同的组成和原子排列
②互为镜像,在三维空间里不能重叠
手性合成乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异构体: ??? 五、手性具有手性的有机物,是因为含有手性碳原子造成的。
如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不相同,那么该碳原子称为手性碳原子,记作﹡C 。注意:也有一些手性物质没有手性碳原子五、手性指出下列无机含氧酸的酸性HClO4 HClO3
H2SO4 HNO3
H3PO4 H2SO3
H3BO3 HNO2六、无机含氧酸分子的酸性已知酸性:H2SO4>H2SO3
HNO3>HNO2
HClO就能根据n值判断常见含氧酸的强弱。
n=0,极弱酸,如硼酸(H3BO3)。
n=1,弱酸,如亚硫酸(H2SO3)。
n=2,强酸,如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)。
n=3,极强酸,如高氯酸(HClO4)。 含氧酸的强度取决于中心原子的电负性、原子半径、氧化数。
当中心原子的电负性大、原子半径小、氧化数高时,使O-H键减弱,酸性增强。六、无机含氧酸分子的酸性 同周期的含氧酸,自左至右,随中心原子原子序数增大 ,酸性增强。 同一族的含氧酸,自上而下,随中心原子原子序数增大 ,酸性减弱。 同一元素不同价态的含氧酸酸性高价强于低价 。无机含氧酸强度的变化规律结论: 同一种元素的含氧酸,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强规律: 含氧酸的通式可表示为(HO)mROn ,n值越大,酸性越强。某些含氧酸可表示为:(HO)mROn,它的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关;n越大,酸性越强:n=0 →弱酸;n=1→中强酸;n=2→强酸;n=3 →超强酸。
已知:硼酸(H3BO3)是弱酸,而亚磷酸(H3PO3)是中强酸
(1) 写出这两种酸的结构式: 、 。
(2)写出亚磷酸和过量的NaOH溶液反应的化学方程式:课件34张PPT。第三节 金属晶体金属样品思考1:从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢? 思考2:金属为什么具有这些共同性质呢?思考题一、金属共同的物理性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等二、金属的结构1、电子气理论:由于金属原子的最外层电子数较少,容易失去电子成为金属离子,金属原子释放出的价电子不专门属于某个特定的金属离子,而为许多金属离子所共有,
并在整个金属中自由运动,这些电子又称为自由
电子.自由电子几乎均匀分布在整个晶体中,像
遍布整块金属的“电子气”,从而把所有金属
原子维系在一起。组成粒子:金属阳离子和自由电子2、金属键:金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用叫做金属键(电子气理论)3、金属晶体:通过金属键结合形成的单质晶体。金属单质和合金都属于金属晶体微粒间作用力:金属键特征:金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键,这种键既没有方向性,也没有饱和性,金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动,使得金属呈现出特有的属性4、电子气理论对金属的物理性质的解释 在金属晶体中,充满着带负电的“电子气”(自由电子),这些电子气的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下,自由电子定向运动形成电流,所以金属容易导电。不同的金属导电能力不同,导电性最强的三中金属是:Ag、Cu、Al⑴金属导电性的解释水溶液或 熔融状态下晶体状态自由移动的离子自由电子思考:电解质在熔化状态或溶于水能导电,这与金属导电的本质是否相同?化学变化物理变化增强减弱 “电子气”(自由电子)在运动时经常与金属离子碰撞,引起两者能量的交换。当金属某部分受热时,那个区域里的“电子气”(自由电子)能量增加,运动速度加快,通过碰撞,把能量传给金属离子。“电子气”(自由电子)在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。⑵金属导热性的解释 当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以在各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。因此,金属都有良好的延展性。⑶金属延展性的解释4、熔点和沸点
金属原子价电子越多,原子半径越小,金属离子与自由电子的作用力就越强,晶体的熔沸点就越高,反之越低。思考:为什么碱金属单质的熔沸点从上到下逐渐降低,而卤素单质的熔沸点从上到下却逐渐升高?三、金属晶体的原子堆积模型1、几个概念
紧密堆积:微粒之间的作用力使微粒间尽可能的相互接近,使它们占有最小的空间配位数:在晶体中与每个微粒紧密相邻的微粒个数空间利用率:晶体的空间被微粒占满的体积百分数,用它来表示紧密堆积的程度2、金属晶体的原子在二维平面堆积模型 金属晶体中的原子可看成直径相等的小球。将等径圆球在一平面上排列,有两种排布方式,按(b)图方式排列,圆球周围剩余空隙最小,称为密置层;按(a)图方式排列,剩余的空隙较大,称为非密置层。(a)非密置层????(b)密置层3、金属晶体的原子在三维空间堆积模型①简单立方堆积(Po)简单立方堆积②体心立方堆积—钾型(碱金属)体心立方堆积配位数:8镁型铜型 第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1,3,5 位。 ( 或对准 2,4,6 位,其情形是一样的 ) 关键是第三层,对第一、二层来说,第三层可以有两种最紧密的堆积方式。 下图是此种六方
紧密堆积的前视图A第一种是将球对准第一层的球。于是每两层形成一个周期,即 AB AB 堆积方式,形成六方紧密堆积。 配位数 12 。 ( 同层 6,上下层各 3 ),空间利用率为74%3、镁型此种立方紧密堆积的前视图A 第四层再排 A,于是形成 ABC ABC 三层一个周期。 得到面心立方堆积。 配位数 12 。
( 同层 6, 上下层各 3 ) ④面心立方:铜型 镁型铜型金属晶体的两种最密堆积方式Po (钋)1.下列有关金属元素特征的叙述中正确的是( )
A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D.金属单质的熔点总是高于分子晶体
能力训练2、某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积,即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元,金属原子处于正立方体的八个顶点和
六个侧面上,试计算这类金
属晶体中原子的空间利用率。 8、已知金属铜为面心立方晶体,如图所示,铜的相对原子质量为63.54,密度为8.936g/cm3,试求:
(1)图中正方形边长 a,
(2)铜的金属半径 raarrorr提示:
数出面心立方中的铜的个数