第二章 分子结构与性质》第一节 共价键和第二节分子的立体结构

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名称 第二章 分子结构与性质》第一节 共价键和第二节分子的立体结构
格式 rar
文件大小 5.1MB
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 2010-07-10 11:26:00

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课件33张PPT。第一节 共价键第二章 分子结构与性质【温故】1.用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程。2.写出H、Cl 、N的外围电子排布式教学目标一、认识共价键的本质及特征
二、能区分σ键和π键的成键方式及
各自特征
三、掌握判断σ键和π键的一般规律
(二)不可能形成H3、H2Cl和Cl3分子,为什么?
这说明共价键有_____性,这是共价键的一个特
征。 (一)从上题总结共价键的本质为:
在原子之间形成共用电子对【知新】饱和(三)共价键的分类 (3)σ键分类 : “ s-s σ键”
“s-p σ键” “p-p σ键”1、σ键(1)电子云重叠方式:“头碰头”(2)特征:轴对称σ键的类型:(1) “ s-s σ键”:如H2分子 动画
(2) “s-p σ键”: 如HCl分子 动画(3) “p-p σ键”:如Cl2分子 动画(1) “ s-s σ键”:如H2分子
BACK(2) “s-p σ键”: 如HCl分子BACK(3) “p-p σ键”:如Cl2分子 p- p π键的形成(2)特征: “镜像对称”。
2、 π键(1)重叠方式: “肩并肩”(3)键强度: π键﹤ σ键p- p π键的形成, 如乙烯分子、乙炔分子、氮分子中均含有p- p π键。【σ键和π键判断规律】共价单键是σ键 ;而共价双键中有一个是σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键 和两个π键组成。小结探究练习1.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键组成?
乙烷:7个σ键 乙烯 :5个σ键一个π键 乙炔:3个σ键两个π键
2、钠和氯通过得失电子同样是形成电子对,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键呢?你能从原子的电负性差别来理解吗?讨论后请填表。
3、已知氮分子的共价键是三键(N三N),你能画出电子云图像及空间几何图形来描述吗?
(提示:氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键)[交流汇报 目标检测:1.乙烯与乙炔分子与溴发生加成反应时,断裂哪种类型的键?2.下列物质分子中无π键的是( )
A.N2     B.O2     C.Cl2    D.C2H4p- p π键的形成 动画(2)π键:形成共价π键的电子云有两块组成,分别位于由两个原子构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的平面为镜面,它们互为镜像,这种特征成为镜像对称。
特点:“肩并肩” ;π键的重叠程度小于σ键,所以π键不如σ键牢固,比较容易断裂。π键类型较多,在此不作介绍。探究练习1、s电子的原子轨道呈____形,p电子的原子轨道呈____形。
2、H的未成对电子位于____能级,Cl的未成对电子位于____能级,故形成H—H键时为两个____电子的____形电子云重叠, Cl—Cl键为两个____电子的____形电子云重叠,而H—Cl键则为一个___形电子云和一个___形电子云重叠。 球纺锤1S3P1S球3P纺锤球纺锤科学探究:课本P32氮气的化学性质很不活拨,通常难与其他
 物质发生发生化学反应。请写出氮分子的
 电子式和结构式。
讨论:分析氮分子中氮原子的原子轨道是如何
 重叠形成共价键的?
自己完成科学探究2和3提出的问题。 总结1.价键理论
原子轨道相互重叠形成的σ键 π键总称价键轨道,是分子结构的价键理论中最基本的组成部分。2.共价键类型的判断
共价单键是σ键 (H2、Cl2、CH4);而共价双键中有一个是σ键,另一个是π键(如C=C);共价三键由一个σ键 和两个π键组成C≡C。练习1.乙烯与乙炔分子与溴发生加成反应时,断裂哪种类型的键?为什么?2.下列物质分子中无π键的是( )
A.N2     B.O2     C.Cl2    D.C2H4[知识回顾]1、化学反应伴随着能量变化;2、当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量;化学键的断裂和形成正是化学反应中能量变化的主要原因;
二、键参数1、键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越大,即形成化学键时放出的能量越多,说明这个化学键越稳定,越不容易被打断。是衡量共价键稳定的参数之一。[例题]根据表2-1数据,计算1molH2分别跟1molCl2、1molBr2(蒸气)反应,分别生成2molHCl和2molHBr分子,哪个反应放出的能量多?H2 + Cl2 = 2HCl
ΔH=436.0Kj·mol-1 + 242.7Kj·mol-1 —2×431.8Kj·mol-1 = —184.9Kj H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0Kj·mol-1 + 193.7Kj·mol-1 —2×366Kj·mol-1 = —102.7Kj
[练习]、
以下化学键的键能(KJ·mol-1):
P—P 198 P—O 360 O=O 498 P=O 585
根据这些数据,计算以下反应的反应热ΔH?
P4 (白磷)+ 5O2 = P4O10 + ΔH
[提示]白磷是正四面体构型的分子,当与氧气作用形成P4O10时,每两个磷原子之间插入一个氧原子,此外,每个磷原子又以双键结合一个氧原子。
ΔH= 6×198 KJ·mol-1 +5×498 KJ·mol-1—12×360 KJ·mol-1—4×585 KJ·mol-1 =—2982 KJ2、键长:形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短,键能越大,表明共价键越稳定。是衡量共价键稳定性的另一个参数。3、键角:两个共价键之间的夹角称为键角。例:三原子分子CO2 (O=C=O)键角为180°,是一种直线型分子。
三原子分子H2O (H—O—H)键角为105°,是一种角形分子。(V形)键角一定,表明共价键具有方向性。键角是描述分子立体结构的重要参数,分子的许多性质与键角有关。[问]键长、键能对分子的化学性质有什么影响? 一般地,形成的共价键的键能越大,键长越短,共价键越稳定,含有该键的分子越稳定,化学性质越稳定。[观察]P35页中表2-3的数据从表中可以看出,CO分子与N2分子在许多性质上十分相似,这些相似性,可以归结为它们具有相等的价电子数,导致它们具有相似的化学结构。三、等电子原理
1.等电子原理 原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相似的。2.互为等电子体应该满足的条件
①在微粒的组成上,微粒所含原子数目相同②在微粒的构成上,微粒所含电子数目相同③在微粒的结构上,微粒中原子的空间排列方式相同。[练习] 原子数相同,最外层电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似,物理性质相似。(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是:
和 和 。
(2)等电子原理又有发展,例如:由短周期元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体的分子有 、 。 N2OCO2N2COSO2O3课件22张PPT。一、σ键的形成1、H2分子的形成过程(s-s σ键)HHH2HCl分子的形成过程(s-p σ键)H共价键的方向性Cl2分子的形成过程(p-p σ键)p-p π键 形成过程由于?键重叠程度要比?键小,所以?键的强度要比?键大。“肩并肩”二、 p-p π键的形成 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1个自旋方向相反的电子彼此配对。两个原子轨道重叠部分越大,两核间电子的概率密度越大,形成的共价键越牢固,分子越稳定。共价键方向性以HCl、H2S为例说明。XZXZ小结: σ键成键方式 “头碰头”2342300021代表物电子式结构式中心原子结
合的原子数中心原子孤
对电子对数CO2CH2OCH4H2ONH3VSEPR
模型立体结构三、VSEPR模型与分子立体结构价层电子对互斥模型解释化合物分子的空间构形四、轨道杂化理论 碳的sp3杂化轨道; 甲烷正四面体模型C2H4(sp2杂化)碳的sp杂化轨道sp杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道。乙炔的成键Pz-Pzπ键科学探究1.N2分子形成课件23张PPT。第二节 分子的立体结构
(第二课时)2019年2月24日星期日直线形平面三角形正四面体V 形三角锥形价层电子对互斥模型(VSEPR模型)复 习 回 顾键长、键能相同,键角相同为109°28′?问题:学习目标
1、会判断简单分子或离子中心原子
的杂化轨道类型
2、知道分子的立体结构和杂化轨道
类型的关系三、杂化轨道理论简介109°28’激发sp3 杂化 原子形成分子时,同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。sp2 杂化 同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂化组合为 sp2 杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是120°,分子的几何构型为平面正三角形。BF3分子形成激发120°碳的sp2杂化轨道sp2杂化:三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。 同一原子中 ns-np 杂化成新轨道:一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。BeCl2分子形成sp 杂化碳的sp杂化轨道sp杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道。 根据以下事实总结:如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型?C-Csp3sp2spC=CC≡C1、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。一般方法★注意:杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子杂化轨道数=中心原子孤对电子对数+中心原子结合的原子数1、写出HCN分子和CH2O分子的路易斯结构式。
2.用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体结构进行预测。
3.写出HCN分子和CH2O分子的中心原子的杂化类型。
4.分析HCN分子和CH2O分子中的π键。科学探究:直线形 平面三角形sp杂化 sp2杂化2个π键1个π键例1:下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( )
A.CO2与SO2 B.CH4与NH3
C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4B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课堂练习例3:写出下列分子的路易斯结构式并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。
(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O 再见
祝同学们学习进步天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色思考:前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关?依据是什么?结论:上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子,可表示为[Cu(H2O) 4]2+。在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电子对给予铜离子(铜离子提供空轨道),铜离子接受水分子的孤对电子形成的,这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。四、配合物理论简介什么是配位键?配位键如何表示?配位化合物的概念?思考1、配位键①概念:共用电子对由一个原子单方面提供给另一原子共用所形成的共价键。③条件:其中一个原子必须提供孤对电子。
另一原子必须能接受孤对电子轨道。举出含有配位键的离子或分子:NH4+、H2O+ ①、定义:由金属离子(或原子)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。2、配位化合物 注:金属离子(或原子)一方有空轨道;接受孤对电子;中性分子或者阴离子一方提供孤对电子。如:[Cu(H20)4 ] 2+中存在配位键。由于该离子的颜色极似血液,常被用于电影特技和魔术表演。结论:配位键的强度有大有小,因而有的配合物很稳定,有的很不稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而,过渡金属配合物远比主族金属配合物多。例1:下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( )
A.NH3、H2O B.NH4 + 、H3O+
C.N2、HClO D. [Cu(NH3) 4]2+ 、PCI3B 例2:下列各种说法中错误的是( )
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。
B、配位键是一种特殊的共价键。
C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。
D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。D路易斯结构式 分子有用于形成共价键的键合电子(成键电子)和未用于形成共价键的非键合电子,又称“孤对电子”,用小黑点来表示孤对电子。例如,水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表示为: