物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質)課件

1、物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),第二章 分子結構與性質,20世紀初，在原子結構理論的基礎上，建立了化學鍵的電子理論。共價鍵是現(xiàn)代化學鍵的理論核心,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),定義:,成鍵元素:,類型:,本質:,表示方法:,原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。,原子間的靜電作用,共價鍵,極性共價鍵,非極性共價鍵,非金屬與非金屬,用電子式表示,知識回顧,存在：,不僅存在于非金屬單質和共價化合物中，也存在于有些離子化合物中,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),共價鍵的形成（以氫分子的形成為例）,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),按共價鍵的

2、共用電子對理論，有沒有可能存在 H3 、Cl3 、H2Cl分子？為什么？,用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過程,共價鍵具有飽和性,問題與討論,H2 N2 HCl H2O HF 等均以共價鍵形成分子,HH N三N HCl HOH HF,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),共價鍵的特征,（）共價鍵具有飽和性 自旋方向相反的未成對電子配對形成共價鍵后， 就不能再和其他原子中的未成對電子配對所以 每個原子所能形成共價鍵的數(shù)目取決于該原子中 的未成對電子的數(shù)目這就是共價鍵的飽和性,（）共價鍵具有方向性 當原子通過原子軌道重疊形成共價鍵時，兩原子軌道重疊的越多，兩核間電子云越密集，形成的

3、共價鍵就越牢固，這稱為原子軌道的最大重疊原理因此，共價鍵具有方向性,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),價鍵理論的要點,1.電子配對原理,2.最大重疊原理,兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。,現(xiàn)代物質結構理論認為: 共價鍵的形成是由于成鍵原子電子云的重疊. 兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。方向性,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、H2分子的形成過程,用電子云來描述共價鍵的形成過程,H,H,鍵的特征：以形成化學鍵的兩原子核的連線做為軸旋轉操作，共價鍵電子云的圖形不變,稱為軸對稱。,（s-s鍵）,物質結構與性質全

4、套(第二章分子結構與性質),3.ClCl的p-p 鍵的形成,2.HCl的s-p 鍵的形成,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),小結: 鍵成鍵方式 “頭碰頭”,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),用電子云來描述共價鍵的形成過程,4、p-p鍵形成過程,鍵特點:兩個原子軌道以平行或“肩并肩” 方式重疊；原子重疊的部分分別位于兩原子核構成平面的兩側，如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，稱為鏡像對稱,由于鍵重疊程度要比鍵小,所以鍵的強度要比鍵大。,“肩并肩”,形成鍵的電子稱為電子。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),項目,鍵型,鍵與鍵的對比,沿軸方向 “頭碰頭”

5、,平行或 “肩并肩”,軸對稱,鏡像對稱,鍵強度大, 不容易斷裂,鍵強度較小, 容易斷裂,共價單鍵是鍵,共價雙鍵中一個是鍵,另一個是鍵,共價三鍵中一個是鍵,另兩個為鍵,以上原子軌道相互重疊形成的鍵和鍵 ，總稱價鍵軌道,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、N2中p-p鍵和p-p鍵的形成過程,科學探究,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),N2,NN分子結構,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),共價鍵的類型,鍵：“頭碰頭”,形成鍵的電子 稱為電子。,s-s 鍵 (如H2),s-p 鍵 (如HCl),p-p 鍵 (如Cl2),電子云形狀呈軸對稱,物質結構與性質全套(第二章分子

6、結構與性質),鍵：“肩并肩”,電子云形狀呈鏡像對稱,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、鍵的類型與成鍵原子電負性的關系：,科學探究,0.9 3.0,2.1,2.1 3.0,0.9,2.5 3.5,1.0,離子,共價,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),科學探究,3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共價鍵分別是由幾個鍵和幾個鍵組成。,乙烷：7個鍵 乙烯 ：5個鍵一個鍵 乙炔：3個鍵兩個鍵,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),課堂反饋,1、鍵與鍵的形成方式有何不同，有何形象的比喻？ 2、鍵與鍵在對稱上有何不同? 3、鍵與鍵誰更牢固? 4、形成共價鍵的電子云是指成對電子還是未成對

7、電子？ 5、哪些共價鍵是鍵，哪些共價鍵是鍵?,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),二、鍵參數(shù):鍵長、鍵能、鍵角,鍵長與鍵能的關系？,鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。,鍵能：,鍵長：,氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量,形成共價鍵的兩個原子之間的核間距,鍵角：,在原子數(shù)超過2的分子中，兩個共價鍵之間的夾角,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),思考與交流,試利用鍵能數(shù)據(jù)進行計算，1 mol H2分別跟1mol Cl2、1 mol Br2(g)反應，分別生成2 mol HCl分子和2 mol HBr分子，哪一個反應釋放的能量更多？如何用計算結果說明HCl分子和HBr分

8、子哪個更容易發(fā)生熱分解反應生成相應的單質？ N2、O2、F2跟H2的反應能力依次增強，從鍵能的角度應如何理解這一化學事實？ 通過上例子，你認為鍵長、鍵能對分子的化學性質有什么影響？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、形成2 mo1HCl釋放能量：2431.8 kJ (436.0kJ+242.7kJ)= 184.9 kJ 形成2 mo1HBr釋放能量：2366kJ (436.0kJ+193.7kJ)= 102.97kJ HCl釋放能量比HBr釋放能量多,因而生成的HCl更穩(wěn)定,即HBr更容易發(fā)生熱分解生成相應的單質. 2、鍵能大小是：F-HO-HN-H 3、鍵長越長，鍵能越小，鍵越

9、易斷裂，化學性質越活潑。如 鍵長I-HBr-HCl-HF-H,匯報,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),H2O 105,NH3 107,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CH2CH2分子結構,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CHCH分子結構,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CO2 180,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CH4 10928,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CH3CH3分子結構,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),7,3,分子中最多幾個原子共面，幾個共線？最少呢？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質)

10、,三、等電子體原理,等電子體：原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子,等電子體原理：原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質相近。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),例舉一些常見的等電子體：,SO2,O3,NO2-,SO3,NO3-,SiO32-,C6H6,B3N3H6,NO2,-NO2,N2,CO,C22-,CO2,N2O,CS2,NH3,H3O+,CH4,NH4+,CN,AlO2-,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),例題: 2002年諾貝爾化學獎表彰的是在“看清”生物大分子真面目方面的科技成果，一項是美國科學家約翰芬恩與日本科學家田中耕一“發(fā)明了對生物

11、大分子的質譜分析法”；另一項是瑞士科學家?guī)鞝柼鼐S特里?！鞍l(fā)明了利用核磁共振技術測定溶液中生物大分子三維結構的方法”。質子核磁共振（PMR）是研究有機物結構的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一結構中的等性氫原子在PMR中都給出了相應的峰（信號），譜中峰的強度與結構中的等性H原子個成正比。例如乙醛的結構簡式為CH3CHO，在PMR中有兩個信號，其強度之比為3:1。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),（1）結構式為 的有機物，在PMR譜上 觀察峰給出的強度之比為 ； （2）某含氧有機物，它的相對分子質量為46.0，碳的質量分數(shù)為52.2%，氫的質量分數(shù)為13.0%，PMR中只有一

12、個信號，請寫出其結構簡式 。 （3）實踐中可根據(jù)PMR譜上觀察到氫原子給出的峰值情況，確定有機物的結構。如分子式為C3H6O2的鏈狀有機物，有PMR譜上峰給出的穩(wěn)定強度僅有四種，其對應的全部結構，它們分別為：33 321 3111 2211，請分別推斷出結構簡式 。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),復 習 回 顧,共價鍵,鍵,鍵,鍵參數(shù),鍵能,鍵長,鍵角,衡量化學鍵穩(wěn)定性,描述分子的立體結構的重要因素,成鍵方式 “頭碰頭”,呈軸對稱,成鍵方式 “肩并肩”,呈鏡像對稱,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),一、形形色色的分子,O2,HCl,H2O,CO2,1、雙原子分子（直線型

13、）,2、三原子分子立體結構（有直線形和V形）,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),、四原子分子立體結構（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）,C2H2,CH2O,COCl2,NH3,P4,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),、五原子分子立體結構,最常見的是正四面體,CH4,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),CH3CH2OH,CH3COOH,C6H6,C8H8,CH3OH,5、其它：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),C60,C20,C40,C70,資料卡片：,形形色色的分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),物質結構與性質全套(第二章分子結構與

14、性質),物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。 那么分子結構又是怎么測定的呢,？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),早年的科學家主要靠對物質的宏觀性質進行系統(tǒng)總結得出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結構的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。 分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結構其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動

15、方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結構。,科學視野分子的立體結構是怎樣測定的？ （指導閱讀P39）,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),測分子體結構：紅外光譜儀吸收峰分析。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結構卻不同，什么原因？,思考:,直線形,V形,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),三角錐形,平面三角形,同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結構也不同，什么原因？,思考:,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),(VSEPR models),二、價層電子對互斥模型,1、一類是中心原子上的價電子

16、都用于形成共價鍵，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結構可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預測，概括如下： ABn 立體結構 范例 n=2 直線形 CO2、 CS2 n=3 平面三角形 CH2O、BF3 n=4 四面體形 CH4、 CCl4 n=5 三角雙錐形 PCl5 n=6 八面體形 SCl6,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),O=C=O,無,無,無,直線形,平面 三角形,正 四面體,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子對)的分子。,ABn 立體結構 范例 n=2 V形 H2O n=3 三角錐形 NH3

17、,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),原因： 中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對和l對孤對電子，跟中心原子周圍的鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),直線形,平面三角形,正四面體,V 形,三角錐形,小結:,價層電子對互斥模型,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),應用反饋:,0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,直線形,V 形,V形,平面三角形,三角

18、錐形,四面體,正四面體,正四面體,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),課堂練習,1.下列物質中，分子的立體結構與水分子相似的是 （ ） A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 2.下列分子的立體結構，其中屬于直線型分子的是 （ ） A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4,B,BC,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),3.若ABn型分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的（ ） A.若n=2，則分子的立體構型為V形 B.若n=3，則分子的立體構型為三角錐形 C.若n=4，則分子的立體構型為正四面體形 D.以上說

19、法都不正確,課堂練習,C,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),美國著名化學家鮑林（L.Pauling, 19011994）教授具有獨特的化學想象力：只要給他物質的分子式，他就能通過“毛估”法，大體上想象出這種物質的分子結構模型。請你根據(jù)價層電子對互斥理論，“毛估”出下列分子的空間構型。 PCl5 PCl3 SO3 SiCl4,課堂練習,三角雙錐形,三角錐形,平面三角形,正四面體,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),碳原子:,為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),第二節(jié) 分子的立體結構 第二課時,物質結構與性質全套(第二章分子結構

20、與性質),復習提問：引新,判斷下列物質的VSEPR模型和立體結構,BF3 NH4+ SO32- HCN,平面三角形 平面三角形,正四面體 正四面體,四面體 三角錐形,直線形 直線形,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、雜化類型, sp3雜化,基態(tài),激發(fā)態(tài),以C原子為例,1個s軌道和3個p軌道雜化形成4個sp3雜化軌道,正四面體形 鍵角 10928,4個sp3雜化軌道可 形成4個鍵,價層電子對數(shù)為4的中心原子采用sp3雜化方式,三、雜化軌道理論,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質), sp2雜化,基態(tài),激發(fā)態(tài),以C原子為例,1個s軌道和2個p軌道雜化形成3個sp2雜化軌道,平面

21、三角形 鍵角 120,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),乙烯的成鍵,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),大 鍵 C6H6,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),C6H6的大鍵,價層電子對數(shù)為3的中心 原子采用sp2雜化方式,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質), sp雜化,基態(tài),以C原子為例,1個s軌道和1個p軌道雜化形成2個sp雜化軌道,直線形 鍵角 180,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),乙炔的成鍵,價層電子對數(shù)為2的中心 原子采用sp雜化方式,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質), 其它雜化方式,dsp2雜化、sp3d雜化、sp3d2雜化、

22、d2sp3雜化、 sp3d2雜化,例如：sp3d2雜化：SF6,構型： 正八面體,此類雜化一般是金屬作為中心原子 用于形成配位化合物,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),氮原子的雜化過程,氮原子的2s和3個2p軌道采取sp3方式雜化，形成四個sp3軌道，但是有3個sp3軌道有1個電子，可以參與成鍵，剩余1個sp3軌道有2個電子，即有一對孤對電子，該軌道不參與成鍵。,除C原子外，N、O原子均有以上雜化,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、雜化軌道理論要點, 同一原子中能量相近的不同種原子軌道 在成鍵過程中重新組合，形成一系列能量相等的新軌道的過程叫雜化。形成的新軌道叫雜化軌道

23、,只用于形成鍵或容納孤對電子, 雜化軌道數(shù)目等于各參與雜化的原子軌道 數(shù)目之和, 雜化軌道成鍵能力強，有利于成鍵, 雜化軌道成鍵時，滿足化學鍵間最小排斥原理，不同的雜化方式，鍵角大小不同,雜化軌道數(shù)目=,價層電子對數(shù),物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),中心原子雜化方式判斷,2,直線形,sp,BeCl2 CO2,3,平面三角形,sp2,SO3 C6H6,4,四面體形,sp3,SO4 2- CCl4 H2O NH3,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),P41思考與交流： 確定BF3 、H3O+ HCN中心原子的雜化軌道類型,對有機物中C的雜化情況 單鍵 sp3雜化 雙鍵 （苯）

24、sp2雜化 三鍵 sp雜化,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),Cu(H2O)42+,為什么CuSO4 5H2O晶體是藍色而無水CuSO4 是白色？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),Cu2+與H2O是如何結合的呢？,配位鍵,Cu(H2O)42+,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、配位鍵,（1）定義,（2）配位鍵的形成條件,一方提供孤電子對(配體),一方提供空軌道,提供孤電子對的原子與接受孤電子對的原子之間形成的共價鍵，,注意：,配位鍵與共價鍵性質完全相同,四、配合物理論簡介,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),（3）配位鍵的表示方法,物質結構與性質全套

25、(第二章分子結構與性質),2、配合物,(2) 配合物的組成,(1) 定義,通常把接受孤電子對的金屬離子（或原子）與某些提供孤電子對的分子或離子以配位鍵結合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物,讀作：硫酸四水合銅,內界微粒不電離,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),除水外，是否有其他電子給予體？,實驗探究22 （取實驗2-1所得硫酸銅溶液1/3實驗）根據(jù)現(xiàn)象分析溶液成分的變化并說明你的推斷依據(jù)，寫出相關的離子方程式,Cu(OH)2,Cu(NH3) 4 SO4H2O,寫出上述反應過程離子方程式,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),Cu(OH)2 + 4NH3= Cu(NH3)42

26、+ + 2OH,藍色沉淀,深藍色溶液,Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+,藍色溶液,藍色沉淀,銀氨溶液的配制,Ag+ NH3H2O = AgOH+ NH4+,AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+ OH+2H2O,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),思考,Fe3+是如何檢驗的？,Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3 血紅色,配位數(shù)可為16,注意：能形成配合物的離子不能大量共存,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成 AgCl沉淀的是（ ）,B,1、冰晶石(六氟合鋁酸鈉)：Na3AlF6,寫

27、出冰晶石電離方程式,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),一、鍵的極性和分子的極性,（1）離子鍵、共價鍵？ （2）極性鍵與非極性鍵,1、極性鍵與非極性鍵,復習回憶：,非極性鍵:,共用電子對無偏向（電荷分布均勻）,極性鍵,共用電子對有偏向（電荷分布不均勻）,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、共用電子對不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?,這是由于原子對共用電子對的吸引力不同造成的。,1、鍵的極性的判斷依據(jù)是什么？,共用電子對是否有偏向,同種非金屬元素原子間形成的共價鍵是非極性鍵,不同種非金屬元素原子間形成的共價鍵是極性鍵,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),（1）何謂

28、電負性？ （2）分別以H2、HCl為例，探究電負性對共價鍵極性有何影響？,復習回憶：,練習與鞏固,指出下列物質中化學鍵的類型 F2 HF NaOH N2 Na2O2 H2O2 CH3COOH,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),練習與鞏固,1含有非極性鍵的離子化合物是 ( ) A.NaOH B.Na2O2 C.NaCl D.NH4Cl 2下列元素間形成的共價鍵中，極性最強的是 ( ) A.FF B.HF C.HClD.HO,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),根據(jù)電荷分布是否均勻，共價鍵有極性、非極性之分，以共價鍵結合的分子是否也有極性、非極性之分呢？,分子的極性又是根據(jù)什么來

29、判定呢？,討論：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),一、鍵的極性和分子的極性,2、極性分子與非極性分子,極性分子:正電中心和負電中心不重合,非極性分子:正電中心和負電中心重合,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),共用電子對,HCl分子中，共用電子對偏向Cl原子，Cl原子一端相對地顯負電性，H原子一端相對地顯正電性，整個分子的電荷分布不均勻，為極性分子,+,-,以極性鍵結合的雙原子分子為極性分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),含有極性鍵的分子一定是極性分子嗎？,分析方法：從力的角度分析,在ABn分子中，A-B鍵看作AB原子間的相互作用力，根據(jù)中心原子A所受合力是否

30、為零來判斷，F(xiàn)合=0，為非極性分子（極性抵消）， F合0，為極性分子（極性不抵消）,思考,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),C=O鍵是極性鍵，但從分子總體而言CO2是直線型分子，兩個C=O鍵是對稱排列的，兩鍵的極性互相抵消（ F合=0），整個分子沒有極性，電荷分布均勻，是非極性分子,180,F1,F2,F合=0,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),10430,F1,F2,F合0,O-H鍵是極性鍵，共用電子對偏O原子，由于分子是折線型構型，兩個O-H鍵的極性不能抵消（ F合0），整個分子電荷分布不均勻，是極性分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),BF3：,NH3：,

31、120,10718,三角錐型, 不對稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子,F1,F2,F3,F,平面三角形，對稱，鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),10928,正四面體型 ，對稱結構，C-H鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),思考與交流,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、常見分子的構型及分子的極性,雙原子分子,H2、Cl2 無 無 直線型 非極性,HCl 有 無 直線型 極性,H2O 有 10430 折線型 極性,CO2 有 180 直線型 非極性,三原子分子,四原子分子

32、,NH3 有 10718 三角錐型 極性,BF3 有 120 平面三角形 非極性,CH4 有 10928 正四面體型 非極性,五原子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),分子的極性,分子的空間結構,鍵角,鍵的極性,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),鍵的極性與分子極性的關系,A、都是由非極性鍵構成的分子一般是非極 性分子。 B、極性鍵結合形成的雙原子分子一定為極性分子。 C、極性鍵結合形成的多原子分子，可能為 非極性分子，也可能為極性分子。 D、多原子分子的極性，應有鍵的極性和分子的空間構型共同來決定。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),2、判斷ABn型分子極性的經(jīng)驗

33、規(guī)律：,若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù)，則為非極性分子，若不等則為極性分子。,練習,判斷下列分子是極性分子還是非極性分子：,PCl3、CCl4、CS2、SO2,非極性分子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),什么事實可證明H2O中確實存在極性？,實驗,思考：,動畫放映,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),自學: 科學視野表面活性劑和細胞膜,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),1、什么是表面活性劑？親水基團？疏水基團？肥皂和洗滌劑的去污原理是什么？,2、什么是單分子膜？雙分子膜？舉例說明。,3、為什么雙分子膜以頭向外而尾向內的方式排列?,思考：,

34、物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),二、范德華力及其對物質性質的影響,氣體在加壓或降溫是為什么會變?yōu)橐后w、固體？,因為存在一種把分子聚集在一起的作用力而我們把這種作用力稱為分子間作用力，又叫范德華力。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),(1)范德華力大小,范德華力很弱，約比化學鍵能小1-2數(shù)量級,二、范德華力及其對物質性質的影響,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),(2) 范德華力與相對分子質量的關系,結構相似，相對分子質量越大，范德華力越大,二、范德華力及其對物質性質的影響,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),(3)范德華力與分子的極性的關系,相對分子質量相

35、同或相近時，分子的極性越大，范德華力越大,二、范德華力及其對物質性質的影響,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),(4)范德華力對物質熔沸點的影響,二、范德華力及其對物質性質的影響,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),二、范德華力及其對物質性質的影響,把分子聚集在一起的作用力,又稱范德華力,相鄰原子之間,作用力強烈,影響物質的化學性質和物理性質,分子之間,作用力微弱,影響物質的物理性質（熔、沸點及溶解度等）,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),練習： 下列敘述正確的是： A氧氣的沸點低于氮氣的沸點 B、稀有氣體原子序數(shù)越大沸點越高 C、分子間作用力越弱分子晶體的熔點越低

36、D、同周期元素的原子半徑越小越易失去電子,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),二、范德華力及其對物質性質的影響,科學視野,壁虎與范德華力,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),探究： 為什么水的沸點比H2S、H2Se、 H2Te的沸點都要高？,氫鍵：是由已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子(如水分子中的氫)與另一個分子中電負性很強的原子(如水分子中的氧)之間的作用力。,氫鍵的概念：,三、氫鍵及其對物質性質的影響,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),三、氫鍵及其對物質性質的影響,氫鍵的本質：,是一種靜電作用，是除范德華力外的另一種分子間作用力，氫鍵的大小，介于化學鍵與范

37、德華力之間，不屬于化學鍵。但也有鍵長、鍵能。,氫鍵的表示：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),三、氫鍵及其對物質性質的影響,氫鍵的種類：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),三、氫鍵及其對物質性質的影響,氫鍵對物質熔沸點影響：,分子間氫鍵使物質熔沸點升高 分子內氫鍵使物質熔沸點降低,極性溶劑里，溶質分子與溶劑分子間的氫鍵使溶質溶解度增大，而當溶質分子形成分子內氫鍵時使溶質溶解度減小。,氫鍵對物質溶解度的影響：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),比較熔沸點： HF HCl H2O H2S 鄰羥基苯甲醛、對羥基苯甲醛,課堂討論,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質)

38、,應用與拓展,為什么NH3極易溶于水？ 冰的硬度比一般固體共價化合物大，為什么？ 課后習題5？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),三、氫鍵及其對物質性質的影響,資料卡片,某些氫鍵的鍵長和鍵能,科學視野,生物大分子中的氫鍵,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),練習：（04廣東）下列關于氫鍵的說法中正確的是( ) A、每個水分子內含有兩個氫鍵 B、在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵 C、分子間能形成氫鍵，使物質的熔沸點升高 D、HF穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),小結：,定義,范德華力,氫鍵,共價鍵,作用微粒,分子間普遍存在的作用

39、力,已經(jīng)與電負性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負性很強的原子之間的作用力,原子之間通過共用電子對形成的化學鍵,相鄰原子之間,分子間或分子內氫原子與電負性很強的F、O、N之間,分子之間,強弱,弱,較強,很強,對物質性質的影響,范德華力越大，物質熔沸點越高,對某些物質(如水、氨氣)的溶解性、熔沸點都產生影響,物質的穩(wěn)定性,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),蔗糖和氨易溶于水，難溶于四氯化碳；而萘和碘卻易溶于四氯化碳，難溶于水。,現(xiàn)象：,“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑。,水和甲醇相互溶解，氫鍵存在增大了溶解性,物質結構與性質全套(第

40、二章分子結構與性質),四、溶解性,（1）內因：相似相溶原理 （2）外因：影響固體溶解度的主要因素是溫度；影響氣體溶解度的主要因素是溫度和壓強。 （3）其他因素： A）如果溶質與溶劑之間能形成氫鍵，則溶解度增大，且氫鍵越強，溶解性越好。如：NH3。 B）溶質與水發(fā)生反應時可增大其溶解度，如：SO2。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),思考與交流,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),溶質分子與溶劑分子的結構越相似，相互溶解越容易。 溶質分子的分子間力與溶劑分子的分子間力越相似，越易互溶。,小結：,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),PtCl2（NH3）2可以形成兩種固體，

41、一種為淡黃色，在水中的溶解度小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大，請回答下列問題： PtCl2（NH3）2是平面四邊形結構，還是四面體結構 請在以下空格內畫出這兩種固體分子的幾何構型圖， 淡黃色固體： ，黃綠色固體： 。 淡黃色固體物質是由 分子組成，黃綠色固體物質是由 分子組成（填“極性分子”或“非極性分子”） 黃綠色固體在水中溶解度比淡黃色固體大，原因是 。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),五、手性,觀察一下兩組圖片，有何特征？,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),一對分子，組成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間無論如何旋轉不能重疊，這對分子互稱手性異構體。有手性異構體的分子稱為手性分子。中心原子稱為手性原子。,物質結構與性質全套(第二章分子結構與性質),手性分子在生命科學和生產手性藥物方面有廣泛的應用。如圖所示的分子，是由一家德國制藥廠在1957年10月1日上市的高效鎮(zhèn)靜劑，中文藥名為“反應?！?，它能使失眠