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文档简介
1、一一. .原子结构模型的演变史。原子结构模型的演变史。1 1、公元前、公元前5 5世纪,希腊哲学家世纪,希腊哲学家德谟克利特德谟克利特等等人认为人认为 :万物是由大量的不可分割的:万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子。微粒构成的,即原子。2 2、18031803年,英国科学家道尔顿提出近代年,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。的实心球体。3 3、汤姆生原子模型(、汤姆生原子模型(1904年)年):原子是一个原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多许多电子电子, ,中和了正电
2、荷,从而形成中性原子。中和了正电荷,从而形成中性原子。4、卢瑟福原子模型(、卢瑟福原子模型(1911年):在原子的中心年):在原子的中心有一个带正电的核,它的质量几乎等于原子的全有一个带正电的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它周围沿着不同的轨道运转,就部质量,电子在它周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳一样运转。像行星环绕太阳一样运转。 (空心球)(空心球)5、波尔原子模型(、波尔原子模型(1913年)年): 6.电子云模型:电子云模型: 现代物质结构学说现代物质结构学说(4)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,)核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层,然后由里向外,依次排布
3、在能量逐步升高的电子层然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理能量最低原理)。NaNa: :S 各能级能量高低即各能级能量高低即ns(n-2)f(n-1)d I2 I1电离能衡量原子的失电子能力电离能衡量原子的失电子能力电离能电离能I 主要决定于主要决定于Z*、 r、价电子构型。价电子构型。同主族:价电子构型同,同主族:价电子构型同,r增大,增大,I 减小;减小;同周期:同周期: Z*增加增加, r减小减小,I总体增大总体增大(碱金属最小,稀有碱金属最小,稀有气体最大气体最大)。全满、半满较稳定,全满、半满较稳定, I较大。较大。电离能是原子核外电子排布的实验佐证。电离能是原
4、子核外电子排布的实验佐证。 O NFNe He价电子构型与电离能价电子构型与电离能I1Na Al Mg S P Na K Rb Cs电离能(电离能(I I)半满半满全满全满LiBeBCNOFNe什么是电负性?什么是电负性?电负性有何用途?电负性有何用途?不同元素的电负性有何递变规律?不同元素的电负性有何递变规律?电负性有何意义?电负性有何意义?电负性电负性x x键合电子:键合电子: 原子用以形成化学键的电子。原子用以形成化学键的电子。电负性:电负性:规定:规定:F =4.0 Li =1.0 比较元素金属性和非金属性相对强弱。比较元素金属性和非金属性相对强弱。 x大,得大,得e-能力强,非金属性
5、强能力强,非金属性强; x小,失小,失e-能力强,金属性强能力强,金属性强.同周期:同周期:x左右递增左右递增; 同族:同族:x上下递减。上下递减。反映了原子间的成键能力、成键类型、成键后分子极性的大小反映了原子间的成键能力、成键类型、成键后分子极性的大小.一般一般: 金属金属x1.8;x1.7, 成离子键成离子键;x 孤电子对孤电子对-成键电子成键电子 成键电子成键电子-成键电子成键电子3、 叁键叁键 双键双键 单键单键代表代表物物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子分子类型类型空间构型空间构型中心原子中心原子无孤对电子无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4中心原子中
6、心原子有孤对电子有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角锥形三角锥形比较:比较:价层电子对互斥模型的两种情况价层电子对互斥模型的两种情况化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数空间构型空间构型HCNSO2NH2-BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形 V 形形V 型型平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体SO42-04正四面体正四面体分子或离子分子或离子结构式结构式VSEPR模型模型分子或离子的立
7、体结构分子或离子的立体结构HCNNH4 +H3O+SO2 BF3N HHHH+H C NBFF FS = =O= = OOHHH+值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形,却无法解释许多深层次的问题,如无法解释甲烷中间构形,却无法解释许多深层次的问题,如无法解释甲烷中四个四个 C H的键长、键能相同及的键长、键能相同及HC H的键角为的键角为109 28。因为按照我们已经学过的价键理论,甲烷的。因为按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个个C H单键都应该是单键都应该是键,然而,碳原子的键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是个价
8、层原子轨道是3个个相互垂直的相互垂直的2p轨道和轨道和1个球形的个球形的2s轨道,用它们跟轨道,用它们跟4个氢原子个氢原子的的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。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,它的要点是:为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论,它的要点是:当碳原子与当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的个氢原子形成甲烷分子时,碳原子的2s轨道和轨道和3个个2p轨道会发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,得到轨道会发生混杂,混杂时保持轨道总数不变,得到4个相同个相同的的sp3杂化轨道,夹角杂化轨道,夹角109 28 ,表
9、示这,表示这4个轨道是由个轨道是由1个个s轨道轨道和和3个个p轨道杂化形成的如下图所示:轨道杂化形成的如下图所示:提示:提示:C:1S22S 2P激发激发C:1S22S 2P杂化轨道理论杂化轨道理论(一)价键理论的局限性。(一)价键理论的局限性。 用价键理论能较好地说明不少双原子分子价用价键理论能较好地说明不少双原子分子价键的形成,但不能很好说明多原子分子价键的键的形成,但不能很好说明多原子分子价键的形成和分子构型,如形成和分子构型,如CH4就遇到困难。就遇到困难。(二)杂化轨道理论(二)杂化轨道理论 鲍林在价键理论中引入杂化轨道概念,并发鲍林在价键理论中引入杂化轨道概念,并发展成为杂化轨道理
10、论。展成为杂化轨道理论。 SP3杂化:杂化:同一原子由一个同一原子由一个S和和3个个P轨道混杂,轨道混杂,称称SP3杂化。实测:杂化。实测:CH4分子,正四面体构型,分子,正四面体构型,键角键角10928,四个,四个C-H键等同键等同。除除CH4分子外,分子外,CCl4、CF4、SiH4、SiCl4、GeCl4等分子也是等分子也是SP3杂化。杂化。2p2s2s2psp3 sp3杂化杂化excited hybridization SPSP2 2杂化:杂化:同一原子内一个同一原子内一个S S和和2 2个个P P轨道混杂,轨道混杂,称称SPSP2 2杂化。杂化。实测:气态实测:气态BFBF3 3,具
11、有三角形结构,具有三角形结构,3 3个个B-FB-F键键等同,键角等同,键角120120。除除BFBF3 3外,其余气态卤化硼分子中外,其余气态卤化硼分子中B B也是也是SPSP2 2杂杂化。化。 sp2杂化杂化2s2p轨道轨道2s2p2s2psp2 SPSP杂化:杂化:以以BeClBeCl2 2为例说明为例说明。 实验结果,气态实验结果,气态BeClBeCl2 2是一个直线型共价分子,键角是一个直线型共价分子,键角180180,键长、键能均相等。,键长、键能均相等。 杂化轨道理论的说明:杂化轨道理论的说明:中心中心BeBe原子价层构型原子价层构型2S2S2 2,成键时,成键时,BeBe原子在
12、键合原子在键合ClCl原子作用下,运动状态改变。原子作用下,运动状态改变。电子激发电子激发2S2S2 22p2p0 02S2S1 12p2p1 1,与此同时,与此同时,BeBe原子的原子的2S2S轨道轨道与一个刚跃进电子的与一个刚跃进电子的2P2P轨道发生轨道发生SPSP杂化,形成两个等价杂化,形成两个等价SPSP轨道。轨道。激发sp杂化2p2s2s2psp2p成键时,成键时,ClCl原子以具有未成对电子的原子以具有未成对电子的3P3P轨道与轨道与BeBe原子的原子的2 2个个SPSP轨道进行轨道重轨道进行轨道重叠,电子配对,形成两个(叠,电子配对,形成两个(P PSPSP)键,键,由于由于S
13、PSP轨道轨道S S、P P成份相同,所以与成份相同,所以与P P轨道轨道重叠后,重叠部分应相同,故重叠后,重叠部分应相同,故BeClBeCl2 2中两中两个键键能相同,键长相等。个键键能相同,键长相等。根据理论计算,这两个杂化轨道正好根据理论计算,这两个杂化轨道正好成成180180夹角,即在同一直线上为最大限夹角,即在同一直线上为最大限度重叠,度重叠,ClCl原子只能从直线两端进行重叠,原子只能从直线两端进行重叠,故故ClCl原子只能位于原子只能位于BeBe原子为中心的直线两原子为中心的直线两端,故端,故BeClBeCl2 2为直线型分子。为直线型分子。 此外,周期表中此外,周期表中BB的某
14、些共价化合的某些共价化合物物, ,如如HgClHgCl2 2也采取也采取SPSP杂化。杂化。 sp杂化杂化2s2p2s2psp2pexcited hybridization HBeH代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO20+2sp直线形CH2O0+3sp2平面三角形CH4 0+4sp3正四面体形SO21+2sp2V形NH31+3sp3三角锥形H2O2+2sp3V形杂化轨道理论要点总结:杂化轨道理论要点总结:1.杂化的前提是电子的跃迁,且参与杂化的原子杂化的前提是电子的跃迁,且参与杂化的原子轨道必须能量相近。轨道必须能量相近。2.杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道杂化轨道的数目与组成杂
15、化轨道的各原子轨道的数目相等的数目相等3.杂化轨道成键能力比各原子轨道的成键能力强杂化轨道成键能力比各原子轨道的成键能力强(因为电子云的分布更集中)形成的分子稳定性(因为电子云的分布更集中)形成的分子稳定性也强。不同类型杂化轨道成键能力大小如下:也强。不同类型杂化轨道成键能力大小如下: sp sp2 sp34.杂化轨道成键时,要满足化学键间的最小排斥杂化轨道成键时,要满足化学键间的最小排斥原理。原理。NHNH3 3分子分子, ,实测实测: :键角键角1071071818,比,比120120差得远,接近差得远,接近1091092828。H H2 2O O分子分子, ,实测实测: :键角键角104
16、1044545也与也与1091092828接近。接近。这里这里N N、O O均取均取SPSP3 3杂化,如杂化,如N N原子原子2p2ssp 不等性杂化3sp 杂化35.杂化轨道可分为等性杂化何不等性杂化杂化轨道可分为等性杂化何不等性杂化等性杂化:原子轨道杂化以后,新的轨道完全等等性杂化:原子轨道杂化以后,新的轨道完全等同(能量相等、成分相等)如同(能量相等、成分相等)如CH4不等性杂化:孤电子对占据其中的杂化轨道,造不等性杂化:孤电子对占据其中的杂化轨道,造成轨道不完全等同成轨道不完全等同如:如:H2O 有一对电子未成键,因更靠近有一对电子未成键,因更靠近N N原子,其电原子,其电子云在子云
17、在N N原子外占据较大空间,对三个原子外占据较大空间,对三个N-HN-H键的键的电子云有较大排斥作用,使键角被压缩到电子云有较大排斥作用,使键角被压缩到1071071818,故,故NHNH3 3为三角锥型。为三角锥型。H H2 2O O为两对孤为两对孤电子对,对成键电子对的排斥,键角被压得更电子对,对成键电子对的排斥,键角被压得更小,故为小,故为1041044545。 由于孤电子对的电子云比较集中于由于孤电子对的电子云比较集中于N N原子原子附近,即它们有更多的附近,即它们有更多的S S轨道成分,所以四个轨道成分,所以四个SPSP3 3杂化轨道不完全等同。这种产生不完全等杂化轨道不完全等同。这
18、种产生不完全等同轨道的杂化,称同轨道的杂化,称不等性杂化不等性杂化。 部分杂化部分杂化 以以COCO2 2为例,为例,C C原子的价层轨道不完全参与杂原子的价层轨道不完全参与杂化,它采取化,它采取SPSP杂化。又如杂化。又如C C2 2H H4 4、C C2 2H H2 2中中C C分别取分别取SPSP2 2和和SPSP杂化。杂化。 第三周期及其后的元素原子,还可能有第三周期及其后的元素原子,还可能有d d轨轨道参与的杂化,后再介绍。道参与的杂化,后再介绍。 试用杂化轨道理论解释下面问题:试用杂化轨道理论解释下面问题: NH3、H2O 的键角为什么比的键角为什么比 CH4 小?小?CO2 的键
19、角为何是的键角为何是180? 乙烯为何取乙烯为何取120 的键角?的键角? 在在 BCl3 和和 NCl3 分子中,中心原子的氧化数和配体数都相同,分子中,中心原子的氧化数和配体数都相同, 为什么两者的空间分子结构却不同?为什么两者的空间分子结构却不同?Question 7Question 7还是杂化形式不同还是杂化形式不同 在在 sp2 和和 sp 杂化轨道杂化轨道中,是否也存在不等性杂化?各举一例!中,是否也存在不等性杂化?各举一例!例如例如 SO2 和和 CO杂化形式不同杂化形式不同练习:在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上练习:在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描
20、述化合物中每个化学键是怎样形成的?描述化合物中每个化学键是怎样形成的?C原子发生原子发生SP杂化生成了两个杂化生成了两个SP轨道分别与两个轨道分别与两个O原子原子的一个的一个P轨道形成两个轨道形成两个键;键; C原子剩余的两个原子剩余的两个P轨道分轨道分别与两个别与两个O原子剩余的原子剩余的1个个P轨道形成两个轨道形成两个键。键。2 H2OO原子发生原子发生SP3杂化生成了四个杂化生成了四个SP3杂化轨道,其杂化轨道,其中的两个分别与两个中的两个分别与两个H原子的原子的S轨道形成两个轨道形成两个键;键; O原子剩余的两个原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电杂化轨道分别被两对孤对电子占据
21、。子占据。1CO2O: 1S22S 2PO C O提示:提示:C:1S22S 2P激发激发C:1S22S 2PSP杂化杂化一、配位键定义:共用电子对有一一、配位键定义:共用电子对有一个原子单方面提供而跟另一个原子个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键叫配位键共用的共价键叫配位键注意:注意:1.配位键是一种特殊的共价键配位键是一种特殊的共价键2. 可以看成电子对给予可以看成电子对给予接受键接受键3.条件:其中一原子有多余电子,条件:其中一原子有多余电子,另一原子有空轨道另一原子有空轨道配位化合物配位化合物定义:通常把金属离子(或原子)与某定义:通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子以配位键
22、结合形成的化合些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。物称为配位化合物,简称配合物。2+SO42-CuNH3NH3H3NH3NCu(NH3)42 +SO42-内界 (配离子)中心原子外界离子配位原子配位体配位数配合物讨论:哪些微粒可以做中心原子?哪些讨论:哪些微粒可以做中心原子?哪些可以做配位原子?常见的配位体有哪些?可以做配位原子?常见的配位体有哪些?1.1.常见中心原子:(含有空轨道)常见中心原子:(含有空轨道)一般为过渡金属,特别是铁系、铂系、第一般为过渡金属,特别是铁系、铂系、第IBIB、IIBIIB族元素。族元素。2.2.常见配位原子:(多电子原子)常见配位原
23、子:(多电子原子)有有C C、N N、O O、F F、P P、S S、ClCl、BrBr等,等,3.3.常见配体有水、氨等中性分子或卤离子、常见配体有水、氨等中性分子或卤离子、拟卤离子拟卤离子(CN-(CN-等等) )、羟离子、羟离子(OH-)(OH-)、酸根离、酸根离子等离子。子等离子。Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根硫氰酸根血红色血红色例题一:下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是例题一:下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B例题二:下列分子或离子中都存在着配位键
24、的是例题二:下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( )ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D Cu(NH3) 42+ 、PCI3B 由于该离子的颜色极似由于该离子的颜色极似血液,常被用于电影特血液,常被用于电影特技和魔术表演。技和魔术表演。例题:对例题:对SO2与与CO2说法正确的是说法正确的是( ) A都是直线形结构都是直线形结构 B中心原子都采取中心原子都采取sp杂化轨道杂化轨道 C S原子和原子和C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子 D SO2为为V形结构,形结构, CO2为直线形结构为直线形结构D例题:下列各种说法中错误的是(例题:下列各种说法中错误的是
25、( )A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。、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。、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。、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。、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。D例题:写出下列分子的路易斯结构式例题:写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键是用短线表示键合电子合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构式小黑点表示未键合的价电子的结构式)并指出中并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何心原子可能采
26、用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。构型。 (1)PCI3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O(1) PCI3: SP3 三角锥形三角锥形. .PCICI解析:解析:. . . .CI. . .CI. .(2)BCl3 : SP2 平面三角形平面三角形BCI. . .Cl. . .(3)CS2 : SP 直线形直线形C = =S= =S. . . . . (4) C12O: SP3 V形形O. . .Cl. . .CI. . .指出下列分子中化学键类型,并标出各元素原子的化合价H2、HCl、P4、CO2、H2O、CH40 + - 0 +4 -2 + -2 -4 +H2、HCl、
27、P4、C O 2、H2O、 C H4非极性分子包括:非极性分子包括:一、稀有气体和全部是非极性键的单质分子一、稀有气体和全部是非极性键的单质分子二、含有极性键但分子结构对称的多原子分子二、含有极性键但分子结构对称的多原子分子极性分子包括:含有极性键且分子结构不对称极性分子包括:含有极性键且分子结构不对称经验规律:经验规律:对称结构多为中心原子价层电子对全为成键电对称结构多为中心原子价层电子对全为成键电子对无孤对电子对且中心原子周围为相同原子子对无孤对电子对且中心原子周围为相同原子的分子的分子典型对称构型和分子典型对称构型和分子 直线形直线形 CO2、CS2、BeCl2、C2H2 正三角形正三角
28、形 BF3、SO3、C2H4 正四面体形正四面体形 CH4、CCl4分子的极性与键的极性的关系:分子的极性与键的极性的关系: 分子分子共 价 键 的共 价 键 的极性极性分子中正负分子中正负电荷中心电荷中心分子的极性分子的极性举例举例 H2、N2、O2、P4、C60非极性分子非极性分子重合重合非极性键非极性键同核原子同核原子分子分子异核双原异核双原子分子子分子异核多原异核多原子分子子分子极性键极性键分子中各键分子中各键向量和为零向量和为零分子中各键向分子中各键向量和不为零量和不为零重合重合不重合不重合不重合不重合非极性分子非极性分子极性分子极性分子极性分子极性分子CO、HClCO2、CH4HC
29、N、H2O、NH3、CH3Cl(1)范德华力大小范德华力大小 结论:结论:1、范德华力很弱,约比化学键能小范德华力很弱,约比化学键能小1-21-2数量级;数量级;2 2、分子结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大;、分子结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大;分子HCl HBr HI范 德 华 力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)431.8366298.7问题问题1、范德华力与化学键的相对大小?、范德华力与化学键的相对大小?问题问题2、HCl、HBr、HI分子在结构上有何相似处?不分子在结构上有何相似处?不同?范德华力与此有何关系?同?范德华力与此有何
30、关系?单质单质相对分子质相对分子质量量熔点熔点/沸点沸点/F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4结论:范德华力越大,分子的熔点、沸点越高范德华力越大,分子的熔点、沸点越高(3)(3)范德华力与分子的极性的关系范德华力与分子的极性的关系分子相对分子质量分子的极性熔点/沸点/CO28极性-205.05-191.49N228非极性-210.00-195.81结论:相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,结论:相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大, 范德华力范德华力越大越大范德华范德华力关系力关系大 高小 低例例
31、2:下列叙述正确的是:下列叙述正确的是:A氧气的沸点低于氮气的沸点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、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、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、同周期元素的原子半径越小越易失去电子(B C)1、氢键:除范德华力外的另一种分子间作、氢键:除范德华力外的另一种分子间作用力,它是由已经与电负性很强的原子形用力,它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的成共价键的氢原子氢原子与另一分子中电负性很与另一分子中电负性很强的强的原子原子之间的作用力之间的作用力.(.(不属于化学键不属于化
32、学键) )一般表示为一般表示为 XH-Y。 X、Y : F、O、N2、氢键键能大小:、氢键键能大小: FH-FOH- ONH- N氢 键 键 能氢 键 键 能 (kJ/mol)28.118.820.9共 价 键 键共 价 键 键能能(kJ/mol)568462.8390.8结论:氢键介于范德华力和化学键之间结论:氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱的作用力是一种较弱的作用力3、氢键的类型:、氢键的类型:分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键 (属于分子间作用力)(属于分子间作用力)(不属于分子间作用力)(不属于分子间作用力)思考题:为什么冰的密度比液态水小思考题:为什么冰的密度比液态水小
33、?练习:(练习:(04广东)下列关于氢键的说法中正确的是广东)下列关于氢键的说法中正确的是( )A、每个水分子内含有两个氢键、每个水分子内含有两个氢键B、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键、在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键C、分子间能形成氢键,使物质的熔沸点升高、分子间能形成氢键,使物质的熔沸点升高D、HFHF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键 定义定义范德华力范德华力氢键氢键共价键共价键作用微粒作用微粒分子间普遍分子间普遍存在的作用存在的作用力力已经与电负性很强的已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子形成共价键的氢原子与另一分子中电原子与另一分子中电
34、负性很强的原子之间负性很强的原子之间的作用力的作用力原子之间通过原子之间通过共用电子对形共用电子对形成的化学键成的化学键相邻原子之间相邻原子之间分子间或分子内氢原子与电分子间或分子内氢原子与电负性很强的负性很强的F、O、N之间之间分子之间分子之间强弱强弱弱弱较强较强很强很强对物质性质对物质性质的影响的影响范德华力越范德华力越大,物质熔大,物质熔沸点越高沸点越高对某些物质对某些物质(如水、氨如水、氨气气)的溶解性、熔沸点的溶解性、熔沸点都产生影响都产生影响物质的稳定性物质的稳定性四、溶解性四、溶解性1影响物质溶解性的因素影响物质溶解性的因素影响固体溶解度的主要因素是影响固体溶解度的主要因素是_。
35、影响气体溶解度的主要因素是影响气体溶解度的主要因素是_和和_。2相似相溶规律:相似相溶规律:_。如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越性越_。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较的溶解度就比较_。“相似相溶相似相溶”还适用于分子结构的还适用于分子结构的_。如果溶质与水发生化学反应可如果溶质与水发生化学反应可_其溶解度。其溶解度。 温度温度温度温度 压强压强非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,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。极性溶质一般能溶于极
36、性溶剂。好好小小相似性相似性增大增大思考与交流思考与交流1比较比较NH3和和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同?律理解它们的溶解度不同?2为什么在日常生活中用有机溶剂为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯如乙酸乙酯)溶解油溶解油漆而不用水?漆而不用水?3怎样理解汽油在水中的溶解度很小?怎样理解汽油在水中的溶解度很小?4怎样理解低碳醇与水互溶,而高碳醇在水中的溶解怎样理解低碳醇与水互溶,而高碳醇在水中的溶解度却很小?度却很小?练习练习根据物质的溶解性根据物质的溶解性“相似相溶相似相溶”的一般规律,说的一般规律,说明溴、碘单质在四氯化碳中
37、比在水中溶解度大,明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B溴、碘是单质,四氯化碳是化合物溴、碘是单质,四氯化碳是化合物CBr2、I2是非极性分子,是非极性分子,CCl4也是非极性分子,也是非极性分子,而水是极性分子而水是极性分子D以上说法都不对以上说法都不对 C左手和右手不能重叠左手和右手不能重叠 左右手互为镜像左右手互为镜像五、手性五、手性1具有完全相同的具有完全相同的 和和 的一对的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠,
38、互称手性异构体维空间里不能重叠,互称手性异构体(又称又称对对映异构体、光学异构体映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的。含有手性异构体的分子叫做手性分子。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以看其含有的碳原子是否连有 个不同的原个不同的原子或原子团,符合上述条件的碳原子叫做手性子或原子团,符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。碳原子。 组成组成原子排列原子排列四四1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 练习:练
39、习:CH2OHCH2OHOH1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 练习:练习:CH2OHCH2OHOH六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性1对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越价越高,其含氧酸的酸性越 。原因:无机含。原因:无机含氧酸可以写成氧酸可以写成(HO)mROn,如果成酸元素,如果成酸元素R相同相同,则则n值越大值越大,R的正电性的正电性 ,导致,导致ROH中的中的O的电子向的电子向R偏移,因而在水分子
40、的作用下,偏移,因而在水分子的作用下,也就越也就越 电离出电离出H+,即酸性越即酸性越 。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,即非羟基氧的个数增大而增大,即(HO)mROn中,中,n值越大,酸性越值越大,酸性越 。强强越高越高容易容易强强强强六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性3 3同主族元素或同周期元素最高价含氧酸的酸性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。比较,根据非金属性强弱去比较。同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸
41、酸性逐渐 ;同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐酸酸性逐渐 。 减弱减弱增强增强练习:练习:1已知含氧酸可用通式已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示,如来表示,如X是是S,则则m=2,n=2,则这个式子就表示则这个式子就表示H2SO4。一般而言,该式中一般而言,该式中m大的是强酸,大的是强酸,m小小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是( ) AHClO4 BH2SeO3 CH3BO3 DH3PO4 晶体晶体结构与性质结构与性质复习复习知识网络知识网络固体固体非晶体非晶体晶体晶体1、晶体的定义、晶体的定
42、义2、晶体的性质、晶体的性质3、晶体的分类、晶体的分类4、得到晶体的、得到晶体的 途径途径分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体离子晶体离子晶体本质本质差异差异有无自范性有无自范性(1)(1)晶体自范性的本质晶体自范性的本质: :是晶体中粒子在微观空间是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象里呈现周期性的有序排列的宏观表象. .(2)(2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一: :生长速率适当生长速率适当. .自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体有有( (能能自发自发呈现多面体外呈现多面体外形形) )粒子在三维空间里粒子在三维空间里呈周期性有序排列呈周期性有序排列非
43、晶体非晶体没有没有( (不能自发呈现多面不能自发呈现多面体外形体外形) )粒子排列相对无序粒子排列相对无序一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1.1.晶体与非晶体的区别晶体与非晶体的区别2.2.晶体形成的途径晶体形成的途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. . 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固( (凝华凝华).). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出. .3.3.晶体的特性晶体的特性 有规则的几何外形有规则的几何外形 有固定的熔沸点(合金除外)有固定的熔沸点(合金除外) 物理性质物理性质( (强度、导热性、光学性质等)各强度、导热性、光学性质等)各向异性向异性二二. .晶胞晶胞
44、 1.1.定义定义: :晶体中重复出现的最基本的结构单元晶体中重复出现的最基本的结构单元三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构立方晶胞立方晶胞体心:体心:1面心:面心: 1/2棱边:棱边:1/4顶点:顶点:1/8晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率1 1、如图所示,晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组、如图所示,晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,其中含有成的正二十面体的原子晶体,其中含有2020个等边三角形个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个原子,观察和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个原子,观察图形回答图形回答:这个基本单元由这个基本单元由 个硼原子个硼
45、原子组成,键角是组成,键角是 ,共含有,共含有 个个B BB B键。键。1260o30练习练习2 2、最近发现一种有钛原子和、最近发现一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,碳原子构成的气态团簇分子,结构如图所示,顶角和面心的结构如图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学心的原子是碳原子,它的化学式为式为_ Ti14C13练习练习三三. .四种晶体的比较四种晶体的比较晶体类型晶体类型 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 晶体粒子晶体粒子阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 分子分子 金属阳离子、自金属阳离子
46、、自由电子由电子 粒子间作粒子间作用力用力 离子键离子键共价键共价键 分子间作分子间作用力用力金属键金属键熔沸点熔沸点 硬度硬度 较高较高 较硬较硬 很高很高 很硬很硬 较低较低 一般较软一般较软 一般较高,少部一般较高,少部分低分低 , ,一般较硬,一般较硬,少部分软少部分软 溶解性溶解性 易溶于水,难易溶于水,难溶于有机溶剂溶于有机溶剂难溶解难溶解相似相溶相似相溶难溶难溶导电情况导电情况 固体不导电,固体不导电,熔化或溶于水熔化或溶于水后导电后导电 不导电不导电(除硅)(除硅) 一般不导一般不导电电 良导体良导体 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 1.1.金属氧化金属氧
47、化物(物(K K2 2O O、NaNa2 2O O2 2) 2.2.强碱强碱(NaOHNaOH、KOHKOH、 Ba(OHBa(OH ) )2 23.3.绝大多数绝大多数的盐类的盐类 1.1.金刚石、金刚石、石墨、晶体石墨、晶体硅、晶体硼硅、晶体硼 2. 2. SiCSiC 、 SiOSiO2 2晶体晶体、 BNBN晶体晶体1.1.大多数非金属单质大多数非金属单质: : X X2 2,O,O2 2,H,H2 2, S, S8 8,P,P4 4, C, C6060 (除(除金刚石、石墨、晶体硅、晶金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)体硼外) 2.2.气态氢化物气态氢化物: :H H2 2O,NHO,
48、NH3 3,CH,CH4 4,HX,HX3.3.非金属氧化物非金属氧化物: CO: CO2 2, SO, SO2 2, , NONO2 2(除(除SiOSiO2 2外)外) 3.3.酸酸:H:H2 2SOSO4 4,HNO,HNO3 34.4.大多数有机物大多数有机物: :乙醇,蔗乙醇,蔗糖(除有机盐)糖(除有机盐) 电荷数越大,半径越小电荷数越大,半径越小分子的极性越大分子的极性越大3、将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列:、将下列各组物质按熔沸点由高到低的顺序排列:1、CaCl2、H2O 、KCl 、晶体硅、晶体硅 2、SiC 、晶体硅、晶体硅 、金刚石、金刚石3、CH4 、CCl4 、CBr4、CF44、CaCl2 、NH4Cl 、KCl 、NaCl5、Na 、Al 、Ar 、Hg 6、NH3 、Hg 、Br2 、金刚石、金刚石7、 H2O 、I2
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