第二章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第二章分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月一、共價鍵的有關(guān)內(nèi)容1、共價鍵的本質(zhì)成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生

，自旋方向

的

電子形成

，兩原子核間的電子云密度

，體系的能量

。重疊相反未成對共用電子對增加降低第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月σ鍵－－電子云以“頭碰頭”方式形成σ鍵的特點：成鍵軌道沿軸向相互重疊，電子云關(guān)于成鍵軸對稱具有可旋轉(zhuǎn)性，可以沿成鍵的軸自由旋轉(zhuǎn)可以單獨存在2、共價鍵形成類型第3頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月.p-pπ鍵形成過程“肩并肩”∏鍵的特點：成鍵軌道從側(cè)面重疊，電子云呈鏡像對稱不具有可旋轉(zhuǎn)性必須與

鍵共存，僅存在于不飽和鍵中。電子云重疊程度較小，通常沒有

鍵穩(wěn)定第4頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月共價鍵的組成1。所有單鍵都是

s鍵。2。雙鍵由1個s鍵和1個p鍵組成。3。三鍵由1個s鍵和2個p鍵組成。例：

H2分子中共價鍵。H-HHCl分子中的共價鍵。H-ClCl2

分子中的共價鍵。Cl-ClH2CO分子中的共價鍵。O=CN2

分子中的共價鍵。N≡N

除s鍵和p鍵外還有其他類型的共價鍵。HH第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月二、鍵參數(shù)

1.鍵能氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價鍵釋放的最低能量(或拆開1mol共價鍵所吸收的能量)，例如H-H鍵的鍵能為436.0kJ.mol-1，鍵能可作為衡量化學(xué)鍵牢固程度的鍵參數(shù)。2.鍵長形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。鍵能與鍵長的關(guān)系:一般來說,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩(wěn)定.3.鍵角分子中兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱鍵角。鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性.第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月三、等電子原理

1.原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似化學(xué)鍵特征，許多性質(zhì)是相似的。此原理稱為等電子原理2.等電子體的判斷和利用判斷方法：原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)相同的分子為等電子體運用：利用等電子體的性質(zhì)相似，空間構(gòu)型相同，可運用來預(yù)測分子空間的構(gòu)型和性質(zhì)第7頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月對ABm型分子或離子，中心原子A價層電子對（包括成鍵電子對和孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。四、價層電子對互斥理論第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月電子對數(shù)目：2，3，4第9頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月電子對數(shù)目：5，6第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月價電子對的數(shù)目決定了一個分子或離子中的價層電子對在空間的分布(與分子立體構(gòu)型不同)：23456直線形平面三角形正四面體三角雙錐體正八面體第11頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月價層電子對數(shù)目的確定VSEPR構(gòu)型略去中心原子上的孤電子對立體構(gòu)型分子或離子中心原子上的孤電子對價層電子對VSEPR構(gòu)型立體構(gòu)型CO2CO32-NH4+SO2第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月五、雜化軌道軌道理論1.基本要點：①成鍵時能級相近的價電子軌道混合雜化，形成新的價電子軌道—雜化軌道。②雜化前后軌道數(shù)目不變。③雜化后軌道伸展方向，形狀發(fā)生改變。第13頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月C:2psp3雜化的CH4C原子外層電子排布式第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月SP3雜化第15頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月sp2雜化sp2雜化軌道間的夾角是120度，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形2s2pB的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正三角形sp2雜化態(tài)例：BF3分子形成BFFFClBCl1200Cl第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月SP2雜化第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月碳的sp雜化軌道sp雜化：夾角為180°的直線形雜化軌道。第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月SP雜化第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.雜化軌道的應(yīng)用范圍:

雜化軌道只應(yīng)用于形成σ鍵或者用來容納未參加成鍵的孤對電子。沒有參與雜化的P軌道，可用于形成π鍵。中心原子孤對電子對數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)★雜化軌道數(shù)第20頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月物質(zhì)價電子對數(shù)中心原子雜化軌道類型VSEPR模型雜化軌道數(shù)目分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2SO3SiCl4NH4+

H2ONH3spspsp2sp3直線形直線形四面體形直線形直線形平面正三角形正四面體形V形三角錐形練一練平面正三角形44443224444322107.3°104.5°109°28′109°28′120°180°180°第21頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月類別非極性分子極性分子定義

共用電子對

電荷分布

分子空間構(gòu)型

實例

電荷分布均勻?qū)ΨQ的分子不偏移或?qū)ΨQ分布對稱對稱H2、Cl2CO2、CS2

電荷分布不均勻不對稱的分子偏移或不對稱分布不對稱不對稱HCl、H2ONH3

八、極性分子和非極性分子第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月方法小結(jié)1.全部由非極性鍵構(gòu)成的分子一定是非極性分子。2.由極性鍵構(gòu)成的雙原子分子一定是極性分子。3.在含有極性鍵的多原子分子中，如果結(jié)構(gòu)對稱則鍵的極性得到抵消，其分子為非極性分子。如果分子結(jié)構(gòu)不對稱，則鍵的極性不能完全抵消，其分子為極性分子。分子極性的判斷第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月分子間作用力對物質(zhì)的熔沸點，溶解性等性質(zhì)有著直接的影響

七、范德華力及氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響分子間作用力氫鍵范德華力分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵相對分子質(zhì)量分子極性分子中與電負(fù)性極大的元素（一般指氧、氮、氟）相結(jié)合的氫原子和另一個分子中電負(fù)性極大的原子間產(chǎn)生的作用力。常用X—H…Y表示，式中的虛線表示氫鍵。X、Y代表F、O、N等電負(fù)性大、原子半徑較小的原子。第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氫鍵形成的條件（1）分子中必須有一個與電負(fù)性極大的元素原子形成強極性鍵的氫原子；（2）分子中必須有帶孤電子對、電負(fù)性大、而且原子半徑小的原子。實際上只有F、O、N等原子與H原子結(jié)合的物質(zhì)，才能形成較強的氫鍵。第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氫鍵對化合物性質(zhì)的影響分子間形成氫鍵時，可使化合物的熔、沸點顯著升高。在極性溶劑中，若溶質(zhì)分子和溶劑分子間能形成氫鍵，則可使溶解度增大。分子內(nèi)氫鍵的形成，使分子具有環(huán)狀閉合的結(jié)構(gòu)。一般會使物質(zhì)的熔沸點下降,在極性溶劑中的溶解度降低第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月分子間生成氫鍵，熔沸點上升,分子內(nèi)生成氫鍵，熔沸點下降,第27頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月八、溶解性（一）相似相溶原理1.極性溶劑（如水）易溶解極性物質(zhì)

2.非極性溶劑（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非極性物質(zhì)（Br2、I2等）3.含有相同官能團的物質(zhì)互溶，如水中含羥基（-OH）能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸。第28頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月九、溶解性（一）相似相溶原理1.極性溶劑（如水）易溶解極性物質(zhì)2.非極性溶劑（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非極性物質(zhì)（Br2、I2等）3.含有相同官能團的物質(zhì)互溶，如水中含羥基（-OH）能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸。第29頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月1．對于同一種元素的含氧酸來說，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越

。原因：無機含氧酸可以寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大，R的正電性