1、第第2 2講分子結構與性質講分子結構與性質 考點突破考點突破基礎梳理基礎梳理基礎梳理基礎梳理 抓主干抓主干 固雙基固雙基知識梳理知識梳理共價鍵的本質是原子之間形成共價鍵的本質是原子之間形成 ; ;方向性和方向性和 性是共性是共價鍵的特征。價鍵的特征。共用電子對共用電子對飽和飽和一、共價鍵一、共價鍵1.1.共價鍵的本質與特征共價鍵的本質與特征2.2.共價鍵種類共價鍵種類3.3.鍵參數鍵參數(1)(1)概念概念(2)(2)鍵參數對分子性質的影響鍵參數對分子性質的影響鍵能越鍵能越 , ,鍵長越鍵長越 , ,分子越穩定。分子越穩定。大大短短(1)(1)孤電子對孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電

2、子對稱分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱 。孤電子對孤電子對空軌道空軌道 4.4.配位鍵與配合物配位鍵與配合物中心離子中心離子 配體配體 相同、相同、 相同的分子相同的分子( (即等電子體即等電子體) )具有相具有相似的化學鍵特征似的化學鍵特征, ,它們的許多性質是相近的它們的許多性質是相近的, ,如如COCO和和 。原子總數原子總數價電子總數價電子總數N N2 2【練一練】【練一練】 下列關于化學鍵的說法不正確的是下列關于化學鍵的說法不正確的是( () )A.A.空氣中空氣中N N2 2的化學性質比的化學性質比O O2 2的穩定是由于的穩定是由于N N2 2分子中化學鍵的鍵能分子中化學

3、鍵的鍵能大于大于O O2 2分子中化學鍵的鍵能分子中化學鍵的鍵能B.B.由兩種元素組成的化合物中可既含有極性鍵由兩種元素組成的化合物中可既含有極性鍵, ,又含有非極性鍵又含有非極性鍵C.COC.CO2 2分子中有兩個分子中有兩個鍵和兩個鍵和兩個鍵鍵D.D.鍵和鍵和鍵都可單獨存在鍵都可單獨存在D D5.5.等電子原理等電子原理(2)(2)中心原子中心原子A A有未用于形成共價鍵的價電子有未用于形成共價鍵的價電子, ,有孤電子對有孤電子對, ,則則n=2n=2時時V V形、形、n=3n=3時時 形。形。三角錐三角錐180180 120120 (2)P(2)P原子為原子為spsp3 3雜化雜化,N,

4、N原子為原子為spsp3 3雜化雜化,O,O原子為原子為spsp3 3雜化。雜化。(1)(1)鍵的極性鍵的極性極性共價鍵是指由不同原子形成的共價鍵極性共價鍵是指由不同原子形成的共價鍵, ,電子對會發生偏移電子對會發生偏移, ,電負電負性較大的原子呈負電性性較大的原子呈負電性, ,電負性較小的原子呈正電性電負性較小的原子呈正電性, ,簡稱簡稱 鍵。鍵。非極性共價鍵是指由同種原子形成的共價鍵非極性共價鍵是指由同種原子形成的共價鍵, ,電子對不發生偏移電子對不發生偏移, ,簡簡稱稱 鍵。鍵。(2)(2)分子的極性分子的極性如果組成分子的正電中心與負電中心如果組成分子的正電中心與負電中心 , ,這種分

5、子稱為非極性這種分子稱為非極性分子。分子。如果組成分子的正電中心與負電中心如果組成分子的正電中心與負電中心 , ,這種分子稱為極性這種分子稱為極性分子。分子。極性極性非極性非極性重合重合不重合不重合三、分子的性質三、分子的性質 1.1.鍵的極性和分子的極性鍵的極性和分子的極性(3)(3)鍵的極性與分子的極性的關系鍵的極性與分子的極性的關系類型類型實例實例鍵的極性鍵的極性空間構型空間構型分子極性分子極性X X2 2H H2 2、N N2 2非極性鍵非極性鍵直線形直線形非極性分子非極性分子XYXYHClHCl、NONO極性鍵極性鍵直線形直線形XYXY2 2(X(X2 2Y)Y)COCO2 2、CS

6、CS2 2極性鍵極性鍵直線形直線形SOSO2 2、H H2 2O O、H H2 2S S極性鍵極性鍵V V形形極性分子極性分子XYXY3 3BFBF3 3極性鍵極性鍵平面三角形平面三角形非極性分子非極性分子NHNH3 3極性鍵極性鍵三角錐形三角錐形XYXY4 4CHCH4 4、CClCCl4 4極性鍵極性鍵正四面體形正四面體形極性分子極性分子非極性分子非極性分子極性分子極性分子非極性分子非極性分子2.2.范德華力與氫鍵范德華力與氫鍵(1)(1)范德華力范德華力物質分子間普遍存在的一種相互作用力稱為范德華力。范德華力物質分子間普遍存在的一種相互作用力稱為范德華力。范德華力約比化學鍵的鍵能小約比化

7、學鍵的鍵能小 個數量級。個數量級。(2)(2)氫鍵氫鍵氫鍵氫鍵: :由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子由已經與電負性很大的原子形成共價鍵的氫原子( (如水分如水分子中的氫子中的氫) )與另一個電負性很大的原子與另一個電負性很大的原子( (如水分子中的氧如水分子中的氧) )之間的作之間的作用力。用力。氫鍵表示方法氫鍵表示方法:XHY:XHY。氣態氫化物中存在氫鍵的是氣態氫化物中存在氫鍵的是AA、AA、AA族的族的 、 、NHNH3 3。1 12 2HFHFH H2 2O O3.3.溶解性溶解性(1)“(1)“相似相溶相似相溶”的規律的規律: :非極性溶質一般能溶于非極性溶質一般能溶于 溶

8、劑溶劑, ,極性極性溶質一般能溶于極性溶劑。若存在氫鍵溶質一般能溶于極性溶劑。若存在氫鍵, ,則溶劑和溶質之間的氫鍵則溶劑和溶質之間的氫鍵作用力作用力 , ,溶解性越好。溶解性越好。(2)“(2)“相似相溶相似相溶”還適用于分子結構的相似性還適用于分子結構的相似性, ,如乙醇和水互溶如乙醇和水互溶(C(C2 2H H5 5OHOH和和H H2 2O O有氫鍵作用有氫鍵作用, ,且兩者的羥基相近且兩者的羥基相近),),而戊醇在水中的溶而戊醇在水中的溶解度明顯減小解度明顯減小( (戊醇中烴基較大戊醇中烴基較大, ,兩者羥基相似因素小兩者羥基相似因素小) )。 非極性非極性越大越大具有完全相同的組成

9、和原子排列的一對分子具有完全相同的組成和原子排列的一對分子, ,如同左手和右手一如同左手和右手一樣樣 , ,在三維空間里不能重疊的現象。在三維空間里不能重疊的現象。互為鏡像互為鏡像4.4.手性手性越強越強 自主整理自主整理1.1.兩種共價鍵兩種共價鍵:(1):(1)鍵鍵;(2);(2)鍵。鍵。2.2.共價鍵的三個參數共價鍵的三個參數:(1):(1)鍵能鍵能;(2);(2)鍵長鍵長;(3);(3)鍵角。鍵角。3.3.微粒間兩種弱的相互作用微粒間兩種弱的相互作用:(1):(1)范德華力范德華力;(2);(2)氫鍵。氫鍵。4.4.立體構型判斷兩理論立體構型判斷兩理論:(1):(1)價層電子對互斥模型

10、價層電子對互斥模型;(2);(2)雜化軌道雜化軌道理論。理論。考點突破考點突破 解疑難解疑難 提知能提知能分子空間構型的判斷分子空間構型的判斷考點一考點一 典例引領典例引領解析解析: : (1) (1)基態硅原子有三個電子層基態硅原子有三個電子層, ,最外層能量最高最外層能量最高, ,其符號為其符號為M,3sM,3s軌道數為軌道數為1,3p1,3p為為3,3d3,3d為為5,5,合計軌道數為合計軌道數為9,9,電子數為電子數為4 4。(2)(2)在硅晶體中在硅晶體中, ,硅原子間以共價鍵結合硅原子間以共價鍵結合, ,晶胞的晶胞的6 6個面中各有一個硅個面中各有一個硅原子原子, ,依據均攤法知依

11、據均攤法知, ,面心位置貢獻了面心位置貢獻了3 3個硅原子。個硅原子。(3)(3)物質內化學鍵的強弱影響物質的穩定性物質內化學鍵的強弱影響物質的穩定性, ,進而影響物質構成種進而影響物質構成種類數。類數。SiHSiH鍵的鍵能小鍵的鍵能小, ,穩定性差穩定性差,SiH,SiH4 4易生成穩定性強的氧化物。易生成穩定性強的氧化物。歸納總結歸納總結(1)(1)價層電子對互斥理論認為價層電子對互斥理論認為, ,分子有多種立體結構分子有多種立體結構, ,是由于分子是由于分子中的中的鍵電子對和孤電子對相互排斥的結果鍵電子對和孤電子對相互排斥的結果, ,價層電子對在球面價層電子對在球面上彼此相距最遠時上彼此

12、相距最遠時, ,排斥力最小排斥力最小, ,體系的能量最低體系的能量最低, ,可用來預測分可用來預測分子和離子的空間構型。子和離子的空間構型。(2)(2)用價層電子對互斥理論推測分子的空間構型的關鍵是判斷分用價層電子對互斥理論推測分子的空間構型的關鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數子中的中心原子上的價層電子對數, ,對于對于ABmABm型分子型分子( (或離子或離子),),價價層電子對數層電子對數= =中心原子形成中心原子形成鍵電子對數鍵電子對數+ +中心原子上的孤電子中心原子上的孤電子對數。對數。分子空間構型的判斷方法分子空間構型的判斷方法1.1.價層電子對互斥理論與分子構型價層電子對互

13、斥理論與分子構型跟蹤訓練跟蹤訓練一項科學研究成果表明一項科學研究成果表明, ,銅錳氧化物銅錳氧化物(CuMn(CuMn2 2O O4 4) )能在常溫下催化能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)(HCHO)。(1)(1)向一定物質的量濃度的向一定物質的量濃度的Cu(NOCu(NO3 3) )2 2和和Mn(NOMn(NO3 3) )2 2溶液中加入溶液中加入NaNa2 2COCO3 3溶液溶液, ,所得沉淀經高溫灼燒所得沉淀經高溫灼燒, ,可制得可制得CuMnCuMn2 2O O4 4。MnMn2+2+基態的電子排布式可表示為基態的電子排布式可表示為 。

14、 (2)(2)在銅錳氧化物的催化下在銅錳氧化物的催化下,CO,CO被氧化為被氧化為COCO2 2,HCHO,HCHO被氧化為被氧化為COCO2 2和和H H2 2O O。根據等電子體原理根據等電子體原理,CO,CO分子的結構式為分子的結構式為。H H2 2O O分子中分子中O O原子軌道的雜化類型為原子軌道的雜化類型為。1 mol CO1 mol CO2 2中含有的中含有的鍵數目為鍵數目為。(3)(3)向向CuSOCuSO4 4溶液中加入過量溶液中加入過量NaOHNaOH溶液可生成溶液可生成Cu(OH)Cu(OH)4 4 2-2-。不考慮空間構。不考慮空間構型型,Cu(OH),Cu(OH)4

15、4 2-2-的結構可用示意圖表示為的結構可用示意圖表示為 。D D 考點二考點二 分子的性質分子的性質考點剖析考點剖析1.1.分子間作用力分子間作用力常見的分子間作用力為范德華力和氫鍵。常見的分子間作用力為范德華力和氫鍵。(1)(1)范德華力范德華力范德華力主要影響物質的物理性質范德華力主要影響物質的物理性質, ,范德華力越大范德華力越大, ,物質的熔、物質的熔、沸點越高。沸點越高。結構相似的物質結構相似的物質, ,相對分子質量越大相對分子質量越大, ,范德華力越大范德華力越大; ;分子的極性分子的極性越大越大, ,范德華力越大。范德華力越大。(2)(2)氫鍵氫鍵形成氫鍵的只能是形成氫鍵的只能是F F、O O、N N的含氫化合物。的含氫化合物。分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高、溶解度增大分子間氫鍵使物質的熔、沸點升高、溶解度增大, ,如熔、沸點如熔、沸點H H2 2OHOH2 2S,NHS,NH3 3極易溶于水。極易