化学2.1.2 《分子结构与性质》

欢迎进入化学课堂 第二章 分子结构与性质 复习回忆 什么是化学键 什么是离子键 什么是共价键 化学键 分子中相邻原子之间强烈的相互作用 离子键 阴 阳离子之间通过静电作用形成的化学键 共价键 原子间通过共用电子对形成的化学键 一 共价键 1 共价键具有饱和性 按照共价键的共用电子对理论 一个原子有几个未成对电子 便可和几个自旋相反的电子配对成键 这就共价键的 饱和性 H原子 Cl原子都只有一个未成对电子 因而只能形成H2 HCl Cl2分子 不能形成H3 H2Cl Cl3分子 电子云在两个原子核间重叠 意味着电子出现在核间的概率增大 电子带负电 因而可以形象的说 核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁 把带正电的两个原子核 黏结 在一起了 2 共价键的形成 小结 沿轴方向 头碰头 平行方向 肩并肩 轴对称 镜像对称 强度大 不易断裂 强度较小 易断裂 共价单键是 键 共价双键中一个是 键 另一个是 键 共价三键中一个是 键 另两个为 键 乙烷 乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个 键和几个 键组成 乙烷分子中由7个 键组成 乙烯分子中由5个 键和1个 键组成 乙烯分子中由3个 键和2个 键组成 1 下列说法正确的是A 含有共价键的化合物一定是共价化合物B 分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C 由共价键形成的分子一定是共价化合物D 只有非金属原子间才能形成共价键2 氮分子中的化学键是A 3个 键B 1个 键 2个 键C 个 键D 个 键 1个 键 B B 3 下列说法中正确的是A p轨道之间以 肩并肩 重叠可形成 键B p轨道之间以 头对头 重叠可形成 键C s和p轨道以 头对头 重叠可形成 键D 共价键是两个原子轨道以 头对头 重叠形成的 C 4 在氯化氢分子中 形成共价键的原子轨道是A 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C 氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D 氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道 C C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH C60 C20 C40 C70 写出CO2 H2O NH3 CH2O CH4等分子的电子式 结构式及分子的空间构型 O C O H O H 直线形 倒V形 三角锥形 平面三角形 正四面体 对ABn型分子 B围绕A成键 则A为中心原子 n值为中心原子结合的原子数 1 内容 中心原子价电子层电子对 包括 电子对和的孤对电子对 的互相作用 使分子的几何构型总是采取电子对相互的那种构型 即分子尽可能采取对称的空间构型 VSEPR模型 成键 未成键 排斥 排斥最小 二 价层电子对互斥模型 只有一种角度 120 只有一种角度 109 28 电子对数和电子对空间构型的关系电子对相互排斥 在空间达到平衡取向 2对电子直线形 课堂练习 1 多原子分子的立体结构有多种 三原子分子的立体结构有 形和形 大多数四原子分子采取形和 形两种立体结构 五原子分子的立体结构中最常见的是形 2 下列分子或离子中 不含有孤对电子的是 A H2O B H3O C NH3 D NH4 3 下列分子 BCl3 CCl4 H2S CS2中 其键角由小到大的顺序为 4 以下分子或离子的结构为正四面体 且键角为109 28 的是 CH4 NH4 CH3Cl P4 SO42 A B C D 5 用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 A 正四面体形B V形C 三角锥形D 平面三角形 直线 V 平面三角 三角锥 D C D 正四面体 一 键的极性和分子的极性 极性键与非极性键 1 何谓共价键 2 何谓电负性 3 分别以H2 HCl为例 探究电负性对共价键有何影响 练习与巩固 1 含有非极性键的离子化合物是 A NaOHB Na2O2C NaClD NH4Cl2 下列元素间形成的共价键中 极性最强的是 A F FB H FC H ClD H O 总结 键的极性与分子极性的关系 A 都是由非极性键构成的分子一定是非极性分子 B 极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子 C 极性键结合形成的多原子分子 可能为非极性分子 也可能为极性分子 D 多原子分子的极性 应有键的极性和分子的空间构型共同来决定 对范德华力的理解 分子间作用力比化学键弱得多 它主要影响物质的熔点 沸点 溶解性等物理性质 而化学键主要影响物质的化学性质 分子间作用力只存在于由分子构成的物质之间 离子化合物 原子化合物 金属之间不存在范德华力 分子间作用力范围很小 即分子充分接近时才有相互间的作用力 分子的大小 分子的极性对范德华力有显著影响 结构相似的分子 相对分子质量越大范德华力越大 分子的极性越大 范德华力也越大 三 氢键及其对物质性质的影响 氢键的本质氢原子与电负性大的原子X以共价键结合时 H原子还能够跟另外一个电负性大的原子Y之间产生静电引力的作用 成为氢键 表示为 X H Y X Y为N O F 氢键的特征氢键既有方向性 X H Y尽可能在同一条直线上 又有饱和性 X H只能和一个Y原子结合 氢键的大小 介于化学键与范德华力之间 不属于化学键 但也有键长 键能 氢键的形成对化合物性质的影响 1 对沸点和熔点的影响分子间氢键使物质熔 沸点升高 而分子内氢键使物质的沸点和熔点降低 2 对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 而当溶质分子形成分子间氢键使恰好相反 相似相溶原理 凡是分子结构相似的物质 都是易于互相溶解的 这是从大量事实总结出来的一条规律 叫做相似相溶原理 由于分子的极性是否相似对溶解性影响很大 所以 相似相溶原理又可以理解为 极性分子易溶于极性溶剂中 非极性分子易溶于非极性溶剂中 例如 CCl4是非极性分子 作为溶剂它就是非极性溶剂 而H20是极性分子 所以它是极性溶剂 Br2 I2等都是非极性分子 所以易溶于CCl4 苯等非极性溶剂 而在水这一极性溶剂中溶解度就很小 相反 盐类 NaCl等 这些离子化合物可看做是极性最强的 它们就易溶于水而不溶于CCl4 苯等非极性溶剂 HCl H2S04是强极性分手 易溶于水而难溶于CCl4 利用相似相溶原理 有助于我们判断物质在不同溶剂中的溶解性 结论 影响溶解度的因素 1 内因 相似相溶原理 2 外因 影响固体溶解度的主要因素是温度 影响气体溶解度的主要因素是温度和压强 3 其他因素 A 如果溶质与溶剂之间能形成氢键 则溶解度增大 且氢键越强 溶解性越好 如 NH3 B 溶质与水发生反应时可增大其溶解度 如 SO2 五 手性 例如 乳酸分子CH3CHOHCOOH有以下两种异构体 六 无机含氧酸分子的酸性 把含氧酸的化学式写成 HO mROn 就能根据n值判断常见含氧酸的强弱 n 0 极弱酸 如硼酸 H3BO3 n 1 弱酸 如亚硫酸 H2SO3 n 2 强酸 如硫酸 H2SO4 硝酸 HNO3 n 3 极强酸 如高氯酸 HClO4 无机含氧酸强度的变化本质 含氧酸的强度取决于中心原子的电负性 原子半径 氧化数 当中心原子的电负性大 原子半径小 氧化数高时 使O H键减弱 酸性增强 H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4 HClOHClO3HClO4 HClOHBrOHIO 练习 比较下列含氧酸酸性的强弱 无氧酸的酸性强弱变化规律 若用通式R H表示无氧酸 则其酸性的强弱主要取决于R的电负性 如果R原子电负性大 对氢原子的束缚力强 则其酸性弱 如果R原子的电负性小 对氢原子的束缚力弱 则其酸性就强 练习 比较下列物质的酸性强弱 有何结论 1 CH4 NH3 H2O HF 2 HF HCl HBr HI 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全