人教版选修三物质结构与性质第二章知识点总结.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/11/25,#,选修三 物质结构与性质,第二章 分子结构,与性质,第一节 共价键,1.,共价键,的本质及,特征,（,1,）,共价键,的,本质,是在原子之间形成,共用,电子对,（,2,）,其,特征是具有,饱和,性,（决定了分子的组成）,和,方向性,（决定了分子的立体构型）,。,（,3,）共价键的形成原因是成键原子相互接近，原子轨道发生重叠，自旋相反的未成对电子形成共用电子对,（,4,）所有共价键都有饱和性，但并不是所有共价键都有方向性，例如两个,s,轨道形成共价键时就没有方向性。,2.,共价键,的,类型按成键原子间共用电子对的数目,分为单键（一个键）、双键（一个键，一个键）、三键（一个键，两个键）。,按共用电子对是否偏移,分为极性键、非极性键。,按原子轨道的重叠方式,分为键和键，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,。,键,有三种结合方式：,s-s,键,，,s-p,键,，,p-p,键,。,键,只有,p-p,键,一种结合方式。,3.,键,和,键的特征,（,1,）,键的特征,以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。,以形成键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏键的结构。,形成键的原子轨道重叠程度较大，故键具有较强的稳定性。,（,2,）,键的特征,镜面对称,强度小,不能旋转,必须与键共存，不能单独存在,4.,键参数,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。,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。,键角：在原子数超过,2,的分子中，两个共价键之间的夹角。（反应分子的立体构型）,键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定,5.,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,（化学键类型和空间构型）,，,它们的许多性质,相近,，此原理称为等电子原理,。,物理性质相近，化学性质差别较大。,原子价电子总数,=,电子式中键合电子数,+,孤对电子数,离子价电子总数,=,各原子价电子总数之和,离子所带电荷（正减负加）,第二章 分子结构,与性质,第二节 分子的立体构型,0.,形形色色的分子,（,1,）常见分子的立体构型,三原子分子直线型和,V,型,0.,形形色色的,分子,四原子分子平面三角形和三角锥形,0.,形形色色的分子,五原子分子正四面,体形,其他多原子分子的立体构型：,P,4,正四面体；,PCl,5,三角双锥；,SF,6,正八面体；等。,0.,形形色色的分子,（,2,）注意,四原子分子不一定都是平面三角形或三角锥形,P,4,正四面体,PCl,5,三角双锥,SF,6,正八面体,相似的分子立体构型：,CO,2,与,CS,2,、,H,2,O,与,H,2,S,、,NH,3,与,PH,3,、,CH,4,与,CCl,4,1.,价,层电子对互斥理论（,VSEPR,理论）,（,1,）,价电子对互斥理论（,VSEPR,）,价,层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子上的孤电子对（未形成共价键的电子对）,。,分子,中的价层电子对由于排斥力作用而趋向于尽可能远离以减小排斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力越小,。,1.,价,层电子对互斥理论（,VSEPR,理论）,价电子,对包括成键电子对,(bp),和孤对电子对,(lp),。,原子,周围各个价电子对之间由于相互排斥，在键长一定的条件下，互相间距离越远越稳定,。,孤电子对对成键电子对的排斥作用会挤压周围的化学键，使键与键之间的键角变,小,。,价电子,之间斥力的来源,A.,电子对,之间的静电排斥。,B.Pauli,斥力，价电子对之间自旋相同的电子互相回避。,（,2,）对于,AB,n,型分子，利用,VSEPR,理论预测分子立体构型的思路：,键,电子对数,+,孤电子对数,=,价层,电子对数,VSEPR,模型,分子的立体构型,*,中心原子上的孤电子对也要占据中心原子的空间，并参与相互排斥。,*,孤对电子较肥大，互相排斥较大：lp-lp lp-bp bp-bp,*,电负性,高的配体，吸引电子能力强，价电子距离中心原子较远，占据空间角度相对较小。,1.,价层电子对互斥理论（,VSEPR,理论）,当,AB,n,型分子的中心原子上的价电子都用于形成共价键时，它们的立体构型可用中心原子周围的原子数,n,来推测：,1.,价,层电子对互斥理论（,VSEPR,理论）,AB,n,立体构型,实例,n=2,直线型,CO,2,、,BeCl,2,n=3,平面三角形,BCl,3,、,BF,3,n=4,正四面体,CH,4,、,CCl,4,1.,价,层电子对互斥理论（,VSEPR,理论）,2.,分子,构型与杂化轨道,理论,杂化轨道的,要点,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，形成分子的空间形状不同。,杂化的,目的,是更有利于成键，杂化的动力是受到周围原子的“微扰”。,杂化轨道的,成键能力,比构成杂化轨道的原子轨道的成键能力强。,杂化后的原子轨道沿一个方向更集中地分布，当与其它原子成键时，重叠部分增大，成键能力增强。,杂化轨道,角度,部分相对最大值有所增加，意味着相对成键强度,增大,2.,分子构型与杂化轨道理论,2.,分子构型与杂化轨道理论,2.,分子构型与杂化轨道理论,理论要点：,1,原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定是中心原子。,2,原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。,3,只有能量相近的轨道才会发生杂化（如,2s,、,2p,）,4,杂化前后轨道数目不变（参加杂化的轨道数目等于形成的轨道杂化的数目），且杂化轨道的能量相同,2.,分子构型与杂化轨道理论,5,杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大夹角分布。故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但杂化轨道的形状完全相同。,6,杂化轨道只用于形成,键或者用来容纳未成键的孤电子对。未参与杂化的,p,轨道可用于形成,键。分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。,7,杂化轨道数,=,中心原子上的孤电子对数,+,中心原子结合的原子数,2.,分子构型与杂化轨道理论,sp,3,杂化,sp,2,杂化,sp,杂化,激发,杂化,激发,激发,杂化,杂化,s,s,s,s,s,s,p,p,p,p,p,p,sp,3,sp,2,sp,2.,分子构型与杂化轨道理论,当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道在空间彼此远离，形成的分子为对称结构；,当有孤电子对时，孤电子对对占据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子立体构型也发生变化。,3.,配位化合物,（,1,）配位键与极性键、非极性键的,比较,3.,配位化合物,（,1,）配位键与极性键、非极性键的,比较,3.,配位化合物,（,2,）配位化合物,定义：配位化合物：由金属原子或离子和一个或多个配体通过配位键结合形成的化合物。,组成：,3.,配位化合物,3.,配位化合物,（,3,）对电负性很强的配体，采用电价配键理论，要点如下,中心原子,必须具有空轨道，接受配体的,孤电子,对,，,形成配键。若中心原子与配体由最大轨道重叠，形成共价配键。,若,中心原子没有空轨道，通过杂化形成空轨道。,成键轨道,必须具有最大角度方向的重叠，能量最低，,形成具有共价配键的稳定配位化合物。对于电负性较强的配体，如,F,及,H,2,O,，不能满足轨道最大重叠，形成电价配键，此时中心原子可以没有空轨道。,3.,配位化合物,（,4,）配合物的形成对性质的影响,对溶解性的影响,一些难溶于水的金属氢氧化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以溶解于氨水中，或依次溶解与含过量的,OH-,、,Cl-,、,Br-,、,I-,、,CN-,的溶液中，形成可溶性配合物。,颜色的改变,根据颜色变化可以判断是否有配离子生成,稳定性增强,配合,物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心离子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。,4.,杂化轨道类型的判断方法,1.,根据,杂化轨道数判断,当,ABn,型分子的中心原子上的价电子都用于形成共价键时，它们的立体构型可用中心原子周围的原子数,n,来推测：,AB,n,立体构型,实例,n=2,直线型,CO,2,、,BeCl,2n=3,平面三角形,BCl,3,、,BF,3,n=4,正四面体,CH,4,、,CCl,4,4.,杂化轨道类型的判断方法,（,2,）根据,杂化轨道间的夹角判断,1,若杂化轨道之间的夹角为,109.28,，则分子的中心原子采用,sp3,杂化；,2,若杂化轨道之间的夹角为,120,，则分子的中心原子采用,sp2,杂化；,3,若杂化轨道之间的夹角为,180,，则分子的中心原子采用,sp,杂化。,4.,杂化轨道类型的判断方法,（,3,）,取代法,以中学常见的、熟悉的物质分子为基础，用其他原子或原子团取代分子中的部分原子或原子团，的到的新分子的中心原子与原分子对应的中心原子的杂化类型。,4.,杂化轨道类型的判断方法,（,4,）,根据,共价键类型,判断,原子未成键时，未杂化轨道形成,键，杂化轨道形成,键或容纳未参与成键的电子对。杂化轨道数,n=,中心原子形成,键数,+,中心原子上的孤电子对数。,4.,杂化轨道类型的判断方法,（,5,）,等,电子原理的应用,所含原子数目相同、价电子数目相同的微粒互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征，一般来说等电子体的中心原子的杂化类型相同。,第二章 分子结构,与性质,第三节 分子性质,1.,键的极性判断,从组成元素判断,同种元素：,A,A,型为非极性共价键,不同种元素：,A,B,型为极性共价键,从电子对偏移判断,有电子对偏移为极性共价键,无电子对偏移为非极性共价键,从电负性判断,电负性相同为非极性共价键,电负性不同为极性共价键,2.,分子,的极性,分子的极性是分子中的原子对共用电子对的吸引能力不同导致的,（,1,）极性,分子：正电中心和负电中心不,重合，使分子的某一个部分呈正电性（,+,），另一部分呈负电性（,-,），这样的分子是极性分子。,（,2,）非,极性分子,：分子中的正电,中心和负电中心重合的分子,。,1-2.,总结归纳,（,1,）,由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。,（,2,）,含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键 的极性向量和是否等于零而定。,当分子中各个键的极性的向量和等于零时是非极性分子。当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子,。,（,3,）,一般规律：,a,以,极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：,HCl,、,HF,、,HBr,b,以,非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：,O2,、,H2,、,P4,、,C60,。,c,以,极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。,d,在,多 原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一般是非极性分子。,3,溶解,性,(1)“,相似相溶”,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,),影响溶解度的因素,“,相似相溶”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。,如果溶剂和溶质间存在氢键，则溶质在溶剂中的溶解度较大。,化学反应,溶质与溶剂发生反应可增大其溶解度。,温度,一般来说，温度升高，固体物质的溶解度增大，气体物质的溶解度减小。,压强,压强越大，气体的溶解度越大。,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,，互称为手性异构体,。,有手性异构体的分子叫做手性分子,手性合成：,按照获得,2001,年诺贝尔化学奖的三位科学家的合成方法，可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子，不得到或者基本上不得到它的手性异构体，这种独特的合成方法称为手性合成,5,无机含氧,酸,分子的酸性,分子的酸性无机含氧酸可写成,(HO),m,RO,n,，如果成酸 元素,R,相同，则,n,值越大，,R,的正电性越高，使,R,O,H,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,HClO,HClO,2,HClO,3,HClO,4,6,分子间作用力的比较,