(完整版)人教版选修三(2)课件

第二章分子结构与性质第一节共价键第二节分子的立体构型第三节分子的性质一、共价键的特征与类型1.熟知共价键的概念与形成，知道共价键的特征——具有饱和性和方向性。2.能够从不同的角度对共价键分类，会分析σ键和π键的形成及特点。二、共价键的键参数与等电子原理1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。2.知道等电子原理的含义，学会等电子体的判断和应用。第一节共价键一、共价键1、化学键按成键方式分为：2、共价键⑴定义：⑵本质：⑶成键元素：⑷分类：

共价键离子键

金属键分子晶体离子晶体

金属晶体分子内原子间通过共用电子对形成的相互作用共用电子对一般为非金属与非金属++H×Cl●●●●●●

●Cl●●●●●●●Cl●●●●●●

●非极性共价键极性共价键⑷分类：①按共用电子对的偏移②按成键方式极性共价键非极性共价键:不同元素原子

:同种元素原子σ键π键——共价键具有饱和性，决定了数量关系。——共价键具有方向性，决定了立体结构。:沿轴方向“头碰头”:平行方向“肩并肩”σ键s-sσ键s-pσ键p-pσ键例H2例HCl例Cl2ClClHH例H2HCl

ClH

ClCl例HCl例Cl2ClClπ键p-pπ键d-pπ键例金属配合物例CH2=CH2

σ键π键成键方向电子云形状牢固程度成键判断规律沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩”轴对称镜像对称强度大，不易断强度较小，易断单键:σ键，双键:1个σ键，1个π键，三键:1个σ键，2个π键。⑸σ键与π键的对比原子轨道相互重叠形成的σ键和π键

，总称价键轨道。P29科学探究1.N2分子形成2.键的类型与成键原子电负性的关系:zzyyxN≡Npx-pxσ键py-pyπ键pz-pzπ键原子NaClHClCO电负性电负性差值结论:当原子电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是

键；而

键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.93.02.12.13.00.92.53.51.0离子共价3.乙烷1个C-Cσ键+6个C-Hσ键；

乙烯1个C-Cπ键+1个C-Cσ键+4个C-Hσ键；

乙炔2个C-Cπ键+1个C-Cσ键+2个C-Hσ键4.下列分子中，①HF，②Br2，③H2O，④N2，⑤CO2，⑥H2，⑦H2O2，⑧HCN⑴只有σ键的是

，⑵含有π键的是

，⑶所有原子都满足最外层8电子结构的是

，⑷由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是

，⑸含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是

，⑹含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是

。①②③⑥⑦④⑤⑧②④⑤⑥①③⑦⑧②④⑤⑦⑧二、键参数——键能、键长与键角1、键能：断键吸收能量，成键放出能量。失电子吸收能量，得电子放出能量。⑴定义：⑵单位：⑶意义：①键能越大，分子越稳定。

②同种元素形成的共价键：单键<双键<三键；σ键>π键。kJ/mol或kJ·mol-1；通常取正值。气态基态原子形成1mol化学键释放最低能量。2、键长⑴定义：形成共价键的两个原子间的核间距。⑵意义：①键长越短，键能越大，分子越稳定。②同种元素形成的共价键：

单键>双键>叁键⑶延伸：共价半径：同种原子的共价键键长的一半。稀有气体为单原子分子，无共价半径。3、键角⑴定义：两个共价键之间的夹角⑵意义：共价键的方向性

⑶典例：物质CH4/CCl4

NH3H2OCO2模型键角109

28′°107

18′°105°180°键能键长键角衡量稳定性描述立体结构P32思考与交流1、H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)△H=－184.9kJ/mol+(436.0+242.7)－(2×431.8)H2(g)+Br2(g)==2HBr(g)△H=－102.3kJ/mol

HCl更稳定，HBr容易发生热分解。2、H-N（390.8）、H-O（462.8）、H-F（568）键能越大，物质越稳定，反应能力增强。3、键长越短，键能越大，分子越稳定。三、等电子原理1、定义：原子总数相同、价电子总数相同的分子。2、特点：化学键特征相似、许多性质相近。

3、典例：有时也指离子习题讲评课第二节分子的立体构型一、价层电子对互斥理论1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.理解价层电子对互斥理论的含义。3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。二、杂化轨道理论知道杂化轨道理论的基本内容，能根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型。三、配合物理论简介1.能正确叙述配位键概念及其形成条件；会分析配位化合物的形成及应用。2.熟知几种常见的配离子：[Cu(H2O)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、[Fe(SCN)2]＋、[Ag(NH3)2]＋等的颜色及性质。一、形形色色的分子O2HClH2OCO2NH3C60CH4C6H6CH3COOHCH3CH2OH写出下列分子的电子式、结构式及分子的空间结构：分子CO2H2ONH3HCHOCH4电子式结构式中心原子有无孤对电子空间结构OCO:::::::::::HOH::::HNH:H::

HCH:O::::HCH:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H--HH无有有无无直线形V形三角锥

平面三角正四面体原子数空间结构例子三原子分子①直线型CO2、HCN②V型H2O、SO2四原子分子①平面三角型HCHO、SO3②三角锥型NH3五原子分子①正四面体CCl4、CH4②不规则四面体CHCl3③其它(正方形等)XeF4科学视野分子的立体结构是怎样测定的？红外光谱仪→吸收峰→分析分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。二、价层电子对互斥理论直线形V形三角锥

平面三角？1、又称VSEPR对称分布理论，可预测分子结构。2、理论要点：①共价分子(ABm型)中，几何构型主要取决于中心原子(A)

的价层电子对的数目。

(包括共用电子对和没有成键的孤对电子)②价层电子对各自占据位置倾向于彼此离得尽可能的远，

此时电子对之间的斥力最小，整个分子最稳定。③价层电子对数n求算方法：对于ABm分子，⑴价层电子对数n=结合原子数m＋孤电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数Ａ价电子数|Ｂ化合价|×m+±电荷数２n=ⅰ作为与A结合的原子B，卤素原子和氢原子提供1个电子，

第ⅥA族元素S、O原子不提供电子。ⅱ若为分子，电荷数为0

阳离子减去电荷数，如NH4+，n=阴离子加上电荷数，如SO42-，n=ⅲ价电子数出现奇数时，可把这个单电子当作电子对看待。5+1×4

－126+0×4

+22⑵④先求价层电子对数，确定VSEPR。再根据中心原子A上有没有孤对电子，判断分子的空间构型。价电子对数

23456VSEPR直线平面三角四面体三角双锥八面体ABm分子立体结构的确立孤电子对数＝ⅰ

中心原子A的价电子数等于该元素的族序数。ⅱ

与中心原子结合的原子B最高能接受的电子数等于“8－族序数”。P38思考与交流S为6，P为5N为8-5=3，Cl为8-7=1。12(A价电子数－m×B最多接受电子数)化学式价层电子对数结合的原子数孤对电子对数SO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO42－120100022334440434344444化学式价层电子对数结合的原子数孤对电子对数H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH4201010012332465304434256544无孤对电子分子立体结构与VSEPR模型相同ABn价层电子对数VSEPR模型分子构型实例AB22AB33AB44直线形平面三角形正四面体

BeCl2BF3CH4、CCl4ABn价层电子对数VSEPR模型分子构型实例AB55AB66三角双锥正八面体PCl5SF6价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR型分子构型实例321AB2431AB3422AB2V型三角锥型V型PbCl2

NH3H2O有孤对电子为VSEPR模型略去孤对电子占据位置分子立体结构知识小结价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR模型

分子构型

实例

23AB2直线形AB3AB2BF3V形SO220MgCl23021平面三角形价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR模型

分子构型

实例

4AB4CH4CCl4NH3H2O4031AB322AB2正四面体三角锥形Ｖ形价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR模型

分子构型

实例

55

0AB54

1AB43 2AB32 3AB2三角双锥变形四面体T形直线形PCl5SF4ClF3I3－仅作了解价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR模型

分子构型

实例

66 0AB65 1AB54 2AB4四方锥形 IF5平面正方形SF6八面体ICl4－仅作了解P39思考与交流1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl42、(双)下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A、H2OB、CO2

C、C2H2D、P4BBC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。如碳原子的4个价层原子轨道(2s22p2)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，不可能得到四面体的甲烷分子(4个C-H单键都应该是σ键，且键长、键能相同及H-C-H的键角为109

28′)。

三、杂化轨道理论简介1、理论要点⑴原子中能量相近的原子轨道在成键过程中重新组合，

形成一系列能量相等的新轨道的过程。形成的新轨道

叫杂化轨道，用于形成σ键或容纳孤对电子。⑵杂化轨道数目等于参与杂化的原子轨道数目之和。⑶杂化轨道成键能力强，成键时满足化学键间最小排斥原理；⑷杂化轨道类型：sp、sp2、sp3等杂化方式不同，键角大小不同。2、杂化类型之等性杂化①sp3杂化以C原子为例基态激发杂化激发态2s2p⑴1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道；可形成4个σ键。⑵价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式。杂化后②sp2杂化以C原子为例基态激发杂化激发态2s2p⑴1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道；可形成3个σ键，剩下的一个未参与杂化的p轨道

用于形成π键。⑵价层电子对数为3的中心原子采用sp2杂化方式。正三角120°③sp杂化以C原子为例⑴1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道；可形成2个σ键，剩下的2个未参与杂化的p轨道

用于形成π键。⑵价层电子对数为2的中心原子采用sp杂化方式。基态激发杂化激发态2s2p

直线型180°⑴C、N、O原子均有以上杂化，N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化。⑵当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化；单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成π键。C2H4

sp2杂化CH2

=CH2：1个双键则其中有1个π键，用了2个p轨道，形成的是sp2杂化。C2H2

sp杂化CH≡CH：1个三键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成的是sp杂化。3、杂化类型之不等性杂化⑴1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3

不等性杂化，形成4个sp3

杂化轨道。⑵3个sp3杂化轨道中各有1个未成对电子，另1个sp3杂化轨道被

孤对电子所占据。⑶孤对电子的电子云

密集在N周围，对

3个N-H键的电子云有较大的排斥作用，使N-H键的键角变为107°18′，因此NH3的空间构型为

三角锥形。

3、杂化类型之不等性杂化⑴1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3

不等性杂化，形成4个sp3

杂化轨道。⑵2个sp3杂化轨道中各有1个未成对电子，另2个sp3杂化轨道被

孤对电子所占据。⑶孤对电子的电子云

密集在O周围，对

2个H-O键的电子云有较大的排斥作用，使N-H键的键角变为104°25′，因此

H2O的空间构型为

V形。

P41思考与交流4、路易斯结构式：用短线表示键合电子(共用电子对)，小黑点表示未键合的价电子(孤对电子)例，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。分子路易斯杂化轨道几何构型PCl3BCl3CS2Cl2O三角锥形sp3平面三角sp2spsp3直线形V形四、配合物理论简介蓝色蓝色蓝色无色无色无色2-1CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr固体白色绿色深褐白色白色白色溶液[Cu(H2O)4]2+1、配位健——特殊的共价键

一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是能够接受孤对电子的空轨道的原子间形成的“电子对给予-接受键”。2、配位化合物，简称配合物。中心金属离子(或原子)与某些分子或离子(配位体)以配位键的形式结合而成的复杂化合物。⑴配合物的形成2-2现象⑴滴加氨水后，试管中首先出现

,氨水过量后沉淀逐渐

;⑵滴加乙醇后析出

色晶体

。原理乙醇CuSO4氨水蓝色Cu(OH)2↓溶解深蓝[Cu(NH3)4]2+Cu

2++2NH3.H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+

Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH－2-3现象⑴溶液颜色变为

。原理FeCl3KSCN向盛有FeCl3溶液的试管中滴加1滴KSCN溶液。Fe3++SCN—

[Fe(SCN)]2+

硫氰酸根血红色血红色⑵配合物的组成[Cu(NH3)4]SO4·H2O中心离子配体配位数Cu2+NH34⑶配合物的性质①、颜色的改变Fe3++SCN－==[Fe(SCN)]2+②、溶解度的改变：Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+

AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH－+2H2O③、酸碱性的改变：[Cu(NH3)4](OH)2

的碱性大于Cu(OH)23、复盐、混盐、配合物盐①复盐：由两种或两种以上的阳离子与一种酸根离子组成的盐叫做复盐。如:KAl(SO4)2·12H2O②混盐：是指一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]③配合物盐:是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存在着含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：[Cu(NH3)4]SO4习题讲评课1、下列分子或离子中都存在着配位键的是A．NH3、H2OB．NH4+

、H3O+

C．N2、HClOD．[Cu(NH3)4]2+

、PCl3配位键：一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是能够接受孤对电子的空轨道的原子。H－O→H－H［］＋H－N→H－－HH［］＋H3O+：H+H2O＋NH4+：NH3＋H+NH4+H3O+B2、配合物K3[Fe(CN)6]中，中心离子的化合价是A．＋3 B．－3 C．＋6 D．－63、配合物[Zn(NH3)4]Cl2的中心离子的配位数是A．2 B．3 C．4 D．5AC＋3Fe44、0.01mol氯化铬（CrCl3·6H2O）在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此氯化铬最可能是A．[Cr(H2O)6]Cl3

B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2OCl2B5、已知[Co(NH3)6]3＋呈正八面体结构：各NH3分子间距相等，Co3＋位于正八面的中心。若其中二个NH3分子被Cl－取代，所形成的[Co(NH3)4Cl2]＋的同分异构体的种数有A．2种 B．3种 C．4种D．5种A邻间6、Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知两种配合物的分子式分别为

[Co(NH3)5Br]SO4

和[Co(SO4)(NH3)5]Br。(1)若在第一种配合物的溶液中加BaCl2

溶液时，产生

现象；(2)若在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生

现象，(3)若在第二种配合物的溶液中加AgNO3溶液时，产生

现象。白色沉淀无明显现象浅黄色沉淀第三节分子的性质一、键的极性、分子极性、范德华力1.知道极性分子、非极性分子的概念，理清键的极性与分子极性的关系，学会判断分子极性的方法。2.知道分子间较弱的作用力——范德华力，会分析影响范德华力的因素以及其对物质性质的影响。二、较强的分子间作用力——氢键1.了解氢键形成的条件及氢键的存在。2.学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。三、手性无机含氧酸分子的酸性1.能够根据“相似相溶”规律会分析物质在不同溶剂中的溶解性的变化。2.认识手性异构体和手性分子，会判断手性碳原子。3.学会常见无机含氧酸酸性的判断方法。一、键的极性和分子的极性1、极性共价键与非极性共价键极性共价键非极性共价键原子例子区别不同同N●●●●

●N●●●●

●0O●●●●O●●●●C××××●●●●-2-2+4不偏移，不显电性。偏移，电负性大(非金属性强)的原子带负电，反之显正价。例，写出下列物质中的电子式，并指出化学键的类型。O2CH4H2O2Na2O2

NaOH离子键

非极性共价键离子键

极性共价键非极性共价键极性共价键极性共价键非极性共价键2、极性分子与非极性分子极性分子非极性分子电荷例子分布均匀对称分布不均匀不对称①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑧⑨④⑤⑥①②③⑦P45思考与交流极性分子非极性分子例子CH3ClH2O2Cl2HClP4C60CO2HCNH2ONH3BF3CH4偏向Cl，极性键不对称(F合≠0)极性分子不偏向，非极性键对称(F合=0)非极性分子180ºF1F2F合=0CO2偏向O，极性键对称(F合=0)非极性分子104º30＇F1F2F合≠0H2O偏向O，极性键V型，不对称(F合≠

0)极性分子107º18'

F合≠0NH3：极性键，三角锥形，不对称(F合≠0)，极性分子120ºF1F2F3BF3：极性键，三角形，对称(F合=0)非极性分子109º28'CH4：极性键，正四面体，对称(F合=0)非极性分子常见分子键的极性键角分子构型分子类型1、归纳、常见分子的构型及分子的极性双原子分子H2、Cl2无无直线型非极性HCl

有无直线型极性H2O有104º30‘V型极性CO2有180º直线型非极性三原子分子四原子分子NH3有107º18'三角锥型极性BF3有120º平面三角形非极性CH4

有109º28'

正四面体型非极性五原子2、判断ABn型分子极性的经验规律：若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。例，判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3CCl4CS2SO2中心原子化合价绝对值最外层电子数分子类型P35极性C44非极性C44非极性S46极性表面活性剂和细胞膜科学视野细胞和细胞膜的双分子膜表面活性剂的单分子膜1、什么是表面活性剂？亲水基团？疏水基团？肥皂和洗涤剂的去污原理是什么？一端有极性(亲水基团)，另一端非极性(疏水基团)的有机分子。2、什么是单分子膜？双分子膜？举例说明。表面活性剂分散在水表面形成一层疏水基团朝空气的单分子层。细胞和细胞膜是双分子膜，由大量两性分子组装而成。3、为什么双分子膜以头向外而尾向内的方式排列?

由于细胞膜的两侧是水溶液，而两性分子膜的头基是极性基团、尾基是非极性基团。二、范德华力及其对物质性质的影响1、范德华力作用微粒作用力意义化学键范德华力相邻原子间强烈影响化学性质和物理性质分子间微弱影响物理性质(熔沸点及溶解度等)将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的

；将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的

。分子间作用力共价键⑴结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大⑵相对分子质量相近时,分子极性越大,范德华力越大2、影响因素表一HClHBrHI相对分子质量36．581128范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00表二相对分子质量分子的极性范德华力CO28极性8.75kJ/molAr40非极性8.50kJ/mol3、范德华力对物质熔沸点的影响分子结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点沸点越高。单质相对分子质量熔点沸点F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4P47学与问三、氢键及其对物质性质的影响1、氢键⑴本质：一个分子中已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个分子中电负性很强的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。⑵表示：X-H…Y（X、Y为N、O、F）。⑶注意：氢键是一种较弱作用力，不属于化学键。⑷氢键对物质熔沸点影响：分子间氢键：使物质的熔、沸点升高。NH3、H2O、HF存在分子间氢键，熔点沸点陡增。⑷氢键对物质熔沸点影响：邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，使物质的熔沸点降低。对羟基苯甲醛存在分子间氢键，使物质的熔沸点升高。⑸氢键对物质溶解度的影响：极性溶剂里，溶质分子与溶剂分子间的氢键使溶质溶解度增大，而当溶质分子与溶质分子形成分子间氢键使使溶质溶解度减小。邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛液态水中的氢键生物大分子中的氢键冰的密度小于水(形成缔合分子)四、溶解性1、“相似相溶”非极性溶质一般溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。2、影响因素⑴外界条件：温度、压强⑵分子结构：相似相溶,水是极性溶剂。⑶氢键：溶质与溶剂间形成氢键，溶解度增大。⑷反应：SO2+H2O、Cl2+H2OP51思考与交流相似相溶1.H2O、NH3为极性分子，CH4为非极性分子，根据相似相溶规则，NH3易溶于水，而CH4难溶于水。此外，NH3与水之间可形成氢键，使得其更易溶。2.油漆主要成分是非极性分子，有机溶剂(乙酸乙酯)

也是非极性溶剂，而水是极性溶剂。3.实验表明I2在CCl4中的溶解性较好。这是因为I2、CCl4都是非极性分子，而水是极性分子。非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。五、手性不能叠合互为镜像1、概念⑴手性异构体：又称为对映异构体。具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，

如同左手与右手一样互为镜像，却不能重叠。⑵手性分子：具有手性异构体的分子⑶手性碳原子：

连有4个不同的原子或原子团的碳原子。科学史话1957年德国“反应停”事件规定：只出售能治病的那种手性异构体的药物。2001年诺贝尔化学奖——手性合成（21世纪研究热点）2003年巴斯德与手性，最美实验十项之首判断分子是否手性的依据：1.有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。2.凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。3.当分子中只有一个C*

，分子一定有手性。4.当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。

无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。****对称非手性分子对称手性分子随堂练习1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH

OHCH2—OHCH2—OHCB2、(双)