高中化学选修三物质结构与性质全套PPT课件.ppt

1、新课标人教版选修三物质结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构2022年5月11日星期三2原子结构与性质 分子结构与性质 晶体结构与性质 原子结构原子结构与元素的性质 共价键 分子的立体结构 分子的性质 晶体的常识 分子晶体与原子晶体 金属晶体 离子晶体 第一章第一章 原子的结构与性质原子的结构与性质 第一节 原子结构4一、开天辟地原子的诞生 1、原子的诞生 宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子 极少量锂原子 140亿年后的今天： 氢原子占88.6% 氦原子为氢原子数1/8 其他原子总数不到1%99.7%52、地球中的元素 绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅22种 地壳中含

2、量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca 63、原子的认识过程 古希腊哲学家留基伯和德谟克立特 思辨精神 原子：源自古希腊语Atom，不可再分的微粒 71803年 道尔顿（英）原子是微小的不可分割的实心球体81897年，英国科学家汤姆生 枣糕模型 91911年，英国物理学家卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型 101913年，丹麦科学家玻尔行星轨道的原子结构模型 111926年，奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型 12原子原子核核外电子质子中子（正电）不显电性 （负电）（正电）（不带电）分层排布与物质化学性质密切相关 学 与 问核外电子是怎样排布的？14二、能层与能级1、能层 电子

3、层 能层名称 能层符号 一 二 三 四 五 六 七 K L M N O P Q 从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大每层最多容纳电子的数量：2n2 152、能级 同一个能层中电子的能量相同的电子亚层 能级名称：s、p、d、f、g、h 能级符号：ns、np、nd、nf n代表能层 能层: 一 二 三 四 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 能级： 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14163、注意问题 能层与能级的关系 每一能层的能级从s开始，s,p,d,f 能层中能级的数量不超过能层的序数 能量关系 EKEL EM EN EnsEnp

4、End Enf EnsE(n+1) s E(n+2) s E(n+3) s EnpE(n+1)p E(n+2)p E(n+3)p 17任一能层的能级数等于该能层的序数，依次用ns、np、nd、nf等表示不同能层中，能级的能量高低是 1s2s3s4s.2p3p4p不同能层中，符号相同的能级中容纳的最多电子数相同以s、p、d、f排序的各能级可容纳的的最多电子数 依次为2、6、10、141、3、5、7的二倍。在同一能层中，能级的能量高低是 nsnpndnf能级分裂18K L M N O+能级1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f能级（电子亚层） 在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以

5、不同，可以把它们分成能级。最多容纳电子数226261026 10 1419能层能层KLMN能级能级 能级能级电子电子数数能层能层电子电子数数1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 2 2 2 6 6 6 10 10 14 2 2n2 8 18 32 2n2 2n2 2n2 20三、构造原理与电子排布式 1、构造原理 多电子基态原子的电子按能级交错的形式排布 电子排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p21222、电子排布式 例：写出Zn的电子排布式 Zn为30号元素，电子共30个 依据构造原理 1s2 2s2 2

6、p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 写出K Ca Ti Co Ga Kr Br的电子排布式 电子排布式 23Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar简化 Zn：Ar 3d10 4s2 简化电子排布式 写出K Ca Ti Co Ga Kr Br的简化电子排布式 价层电子：主族、0族元素最外层 副族、族最外层和次外层电子排布式表示该能级填充的电子数目能级 虽先排4s后排3d ，但电子排布式中先写3d，后写4s。26Fe（铁）电子排布式中最后2个能级应写为3d64s2，而不能写成4s23d6。在书写电子

7、排布式时，能层低的能级要写在左边， 不能按填充顺序写。失电子的顺序：从外层到内层逐渐失去能层Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+ ：1s22s22p63s23p63d6Fe3+ ：1s22s22p63s23p63d525原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N1氢H2氦He3锂Li4铍Be5硼B6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s11s2 2s11s21s2 2s21s2 2s22p11s2 2s22p21s2 2s22p31s2 2s22p41s2 2s22p51s2 2s22p626原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N11钠Na12镁Mg13铝Al

8、14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氩Ar1s2 2s22p6 3s11s2 2s22p6 3s21s2 2s22p6 3s23p11s2 2s22p6 3s23p21s2 2s22p6 3s23p31s2 2s22p6 3s23p41s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p627原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N19钾K20钙Ca21钪Sc22钛Ti23钒V24铬Cr25锰Mn26铁Fe27钴Co28镍Ni1s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d1 4s21s2 2s2

9、2p6 3s23p63d2 4s21s2 2s22p6 3s23p63d3 4s21s2 2s22p6 3s23p63d5 4s11s2 2s22p6 3s23p63d5 4s21s2 2s22p6 3s23p63d6 4s21s2 2s22p6 3s23p63d7 4s21s2 2s22p6 3s23p63d8 4s228原子序数元素名称元素符号电子排布 K L M N29铜Cu30锌Zn31镓Ga32锗Ge33砷As34硒Se35溴Br36氪Kr1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p21s2 2s22p6 3s23p6

10、3d10 4s24p31s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p41s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p51s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p61s2 2s22p6 3s23p63d10 4s11s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2【思考】是否所有元素的基态原子的电子排布都遵循构造 原理？铬、铜、银、金等29【练习】请写出K+、S2-、 Cu2+ 离子的电子排布式？K+ ：1s22s22p63s23p6S2- ：1s22s22p63s23p6Cu2+ ：1s22s22p63s23p63d930特殊规则 例：写出Cr和Cu的电子排布式 全

11、满规则 半满规则 31四、电子云与原子轨道 1、电子云 以量子力学为基础 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大 电子云 小黑点不是电子！32电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云 电子云轮廓图特点 a.形状 nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形 33b.电子云扩展程度 同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张 342、原子轨道 电子在原子核外的一个空间运动状态 定义 原子轨道与能级 ns能级

12、ns轨道np能级 npx轨道 npy轨道 npz轨道 nd能级 ndz2轨道 ndx2y2轨道 ndxy轨道 ndxz轨道 ndyz轨道 同一能级中的轨道能量相等，称为简并轨道 简并轨道35原子轨道：50%90%绘制电子云的轮廓图的方法：等密度面电子云轮廓图：表示电子在核外空间经常出现的区域。 常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，把这种电子云轮廓图称为原子轨道36原子轨道的电子云轮廓图 s轨道的电子云轮廓图npx轨道电子云轮廓图 npy轨道电子云轮廓图 npz轨道电子云轮廓图 s能级的原子轨道图（球形）ns能级只有一个原子轨道，球形n越大，原子轨道半径越大p能级的原子轨道图（纺锤形）np

13、能级有三个能量相等的原子轨道，px、py、pz，纺锤形，相互垂直。 n越大，原子轨道半径越大2p3p39nd轨道电子云轮廓图 40d能级的原子轨道图nd能级有5个能量相等的原子轨道41五、泡利原理和洪特规则 核外电子的基本特征能层 能级 轨道 自旋 公转 自转 大范围 小范围 421、泡利原理 每个轨道最多只能容纳2个电子 且它们的自旋方向相反 2、洪特规则 电子总是优先单独地占据简并轨道 且它们的自旋方向相同 怎么填 填多少 43洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。总能量最低能量最低原理的特例推论：当轨道被电子半充满或全充满时最稳定。【思考

14、】从洪特规则解释Cr和Cu的核外电子排布？即p3、d5、f7半充满和p6、d10、f14全充满稳定443、电子排布图 例：写出O原子的电子排布图 O原子的电子排布式： 1s2 2s2 2p41s2 2s2 2p445LiBeBC1s2s1s2s2p1s2s2p1s2sNO1s2s2p1s2s2pFNe1s2s2p1s2s2p【思考】请写出第二周期元素原子的电子排布图（即轨 道表示式）？46【练习】某元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电 子。请写出该元素原子的价层电子的轨道表示式 ？【练习】请写出第四周期元素的电子排布的轨道表示式O2s2pF2s2p【练习】某元素原子的L层上有3对成对电子。

15、请写出该 元素原子的价层电子的轨道表示式 ？C2s2p47原子结构的表示方法 原子结构示意图 电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4电子排布图 1s2 2s2 2p4O原子48六、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1、能量最低原理 能量最低原理：原子电子排布遵循构造原理 能使整个原子的能量处于最低 基态原子：遵循泡利原理、洪特规则、能量 最低原理的原子 2、基态原子 基态原子吸收能量后，电子发生跃迁变为激发态原子 49基态激发态吸收能量释放能量光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一吸收光谱发射光谱原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光

16、谱或发射光谱，总称原子光谱。核外电子的跃迁节日燃放的焰火与金属内层的电子跃迁有关激光的产生与电子受激跃迁有关513、光谱 吸收光谱 发射光谱 光亮普带上的孤立暗线电子吸收能量跃迁时产生暗背景下的孤立亮线电子释放能量跃迁时产生同种原子的两种光谱是可以互补的52Li、He、Hg发射光谱Li、He、Hg吸收光谱【思考】下面是部分元素的发射光谱和吸收光谱：（2）为什么不同元素原子具有不同的特征光谱？不同原子的能级结构不同，发出的谱线的特征不同（1）同一元素发射光谱和吸收光谱有什么差异？四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能

17、量最低原理。2、基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。3、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子 激发态原子 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；吸收能量释放能量在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。55课堂练习1_ ,简称能量最低原理。_叫做基态原子 1、当基态原子的电子吸收能量后，电子会_，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将_能量。光（辐射）是电子_能量的重要形式之一。原子的电子排布遵循构造原理能使

18、整个原子的能量处于最低状态 处于最低能量的原子跃迁到较高能级 释放 释放 563、不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的_光谱或_光谱，总称_光谱。许多元素是通过原子光谱发现的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为_。 吸收 发射 原子 光谱分析第一章第一章 原子的结构与性质原子的结构与性质 第二节 原子结构与元素性质58元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称 核素：含有一定数目质子和中子的一种原子 同位素：质子数相同中子数不同的 同一种元素的不同原子 核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数 质量数A= 质子数Z+ 中子数N 59

19、一、原子结构与元素周期表 1、周期 元素周期表的横行 特点 同周期元素电子层数相同 同周期元素从左至右原子依次序数递增 60周期序数周期序数起始原子序数起始原子序数终止原子序数终止原子序数元素种类元素种类短短周周期期一一122二二3108三三11188长长周周期期四四193618五五375418六六558632七七87118/11232/26镧系：5771 锕系：89103 第七周期也称为不完全周期 周期的组成 612、族 元素周期表的纵行 族 主族： A结尾 ，AA 副族： B结尾 ， BB，B，B 族： 0族： 主族元素族序数原子最外层电子数 特点： 副族、族通称过渡元素，过渡金属 一些族

20、的别名 7 71 1 16 623、分区 s区p区d区ds区f区按最后填入电子所属能级符号ds区除外A、A 1、2 两列 BB、 3 7、8 10 八列 B、B 11、12两列 AA、O 13 17、18 六列 633、原子的电子构型和元素的分区TiZrHfRfVNbTaDbCrMoWSgMnTcReBhFeRuOsHsCoRhIrMtNiPdPtUunCuAgAuUuuZnCdHgUubGaInTl113HeBAlGeSnPb114CSiAsSbBi115NPSeTePo116OSBrIAt117FClKrXeRn118NeArLiNaKRbCsFrCaSrBaRaBeMgScYLaAcHC

21、eThPrPaNdUPmNpSmPuEuAmGdCmTbBkDyCfHoEsErFmTmMdYbNoLuLrLaAcsddspf分区依据：最后一个电子排入的能级不同（除ds区）s区元素：最外层构型是ns1和ns2。IA和 IIA族元素。除H外，其余为活泼金属。d区元素：包含第IIIB族到VIII族元素，电子构型是(n-1)d19ns12最外层电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。 ds区元素：包括IB族和IIB族元素，价电子构型是(n-1)d10ns12，均为金属元素 。f区元素：最后一个电子排入(n-2)f能级，包括镧系和锕系元素，均为金属。【思考】为什么s区、d区、ds区和f区的元素都

22、是金属（氢元素除外）？p区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。即IIIAVIIA族、零族元素。除H外，所有非金属元素都在p区。65二、元素周期律 1、原子半径 元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化同周期主族元素：从左至右原子半径递减 同主族元素：从上至下原子半径递增 决定因素 层数 层数多半径大电子间斥力大核电荷数 核电荷数大半径小 正负电荷间引力大 电子层结构相同的离子原子序数小的半径大！ 661、原子半径同种元素的原子以共价键连接时核间距离的一半共价半径：相邻原子的平均核间距元素的性质随核电荷数增加发生周期性的递变67【思考】原子半径由哪些因素决定？

23、电子层数 核电荷数 电子的能层越多，电子之间的负电排斥将使原子的半径增大 核电荷数越大，核对电子的引力也就越大，将使原子的半径缩小【思考】元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势又如何？应如何理解这种趋势？68HLiBeBCNOFHeNeArKrXeRnNaMgAlSiPSClKRbCsFrCaGaGeAsSeBrSrInSnSbTeIBaTlPbBiPoAtRa69同一纵行元素的原子与相应离子的半径变化。原子半径 相应阳离子离子半径电子排布相同的离子，离子半径随着核电荷数的递增而减小。70【思考】试比较 O、F 、 Na 、 Mg

24、、 Al 的半径大小？NaMgAlOF【思考】试比较O2- 、F- 、Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 的半径大小？O2-F- Na+ Mg2+ Al3+【思考】试比较Na+ 、 Mg2+ 、S2-、Cl-的半径大小？S2-Cl- Na+Mg2+ 712、电离能 第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需最低能量 同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高 A、A反常！比下一主族的高逐级电离能 利用逐级电离能判断化合价 电离能第一电离能（I1）：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。第二电离能（I2）：从气态基态一价正离子失去一个电子转化为气态基

25、态二价正离子所需要的最低能量。第三电离能（I3）？电离能的大小反映了原子失去电子的难易。决定电离能大小的因素：核电荷数原子半径（1）概念：kJ/mol 第一电离能越小，越易失电子，金属越活泼。733、电负性 原子的价电子键合电子：参与化学键形成孤对电子：未参与化学键形成不同元素的原子对键合电子吸引能力电负性越大，对键合电子吸引能力越大同周期主族元素从左至右电负性逐渐变大同主族元素从上至下电负性逐渐变小电负性74电负性应用一般而言金属1.81.8左右的既有金属性，又有非金属性 对角线规则：元素周期表中的某些主族元素 其某些性质与右下角元素相似 75H2.1Li1.0Na0.9K0.8Rb0.8C

26、s0.7Be1.5Mg1.2Ca1.0Sr1.0Ba0.9B2.0Al1.5Ga1.6In1.7Tl1.8C2.5Si1.8Ge1.8Sn1.8Pb1.9N3.0P2.1As2.0Sb1.9Bi1.9O3.5S2.5Se2.4Te2.1Po2.0F4.0Cl3.0Br2.8I2.5At2.2【思考】观察主族元素的电负性数据（以F=4.0和Li=1.0作为相对标准，稀有气体未计），元素的电负性有何变化趋势？76Na Mg Al Si P S Cl主族电负性的周期性变化Li Na K Rb Cs F Cl Br I At 同一周期，从左到右电负性递增。同一主族，从上到下，电负性递减。（2）电负性的

27、变化规律774、金属性与非金属性 金属性：金属单质的还原性 非金属性：非金属单质的氧化性同周期的主族元素从左至右 同主族元素从上至下 金属性减弱，非金属性增强 金属性增强，非金属性减弱 78HLiNaKRbCsBeMgCaSrBaBAlCSiNPOSFClBrIAtNeArKrXeRnHeFrRaGaInGeSnAsSbSeTeTlPbBiPo【思考】元素周期表中，同周期的主族元素、同主族元素的金属性和非金属性如何变化？3、金属性和非金属性原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大非金属性依次增强金属性依次增强最高价氧化物对应水化物最高价氢氧化物 碱性强弱 最高价氢氧化物

28、碱性越强，金属性越强 金属性强弱的判断依据 跟水（酸）反应置换出氢的难易程度 越容易发生，金属性越强 金属活动性顺序 普通原电池正负极 单质与盐溶液的置换反应 81气态氢化物的稳定性 越稳定，非金属性越强 非金属性强弱的判断依据 最高价氧化物对应水化物最高价含氧酸酸性强弱 酸性越强，非金属性越强 跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度 越易反应，非金属性越强 825、化合价 同周期的主族元素从左至右 化合价由17， 4 0递增 主族元素族序数最高正价价电子数非金属最低负化合价主族元素族序数8 F、O Li Be BMg Al Si【科学探究】对角线规则 某些主族元素与右下方的主族元素的某些性质是相

29、似的，称为对角线规则。第二章第二章 分子的结构与性质分子的结构与性质 第一节 共价键85一、共价键 1、化学键及其分类 相邻原子或离子之间强烈的相互作用按成键方式分为： 金属键 共价键 离子键 金属晶体 分子晶体 离子晶体 86 共用电子对（两单个电子形成一对电子） 2、共价键 共价键：分子内原子间通过共用电子对形成的相互作用 作用本质： 分子内原子之间 发生： 于绝大多数物质中酸、碱、盐、非金属氧化物氢化物、有机物、非金属单质 存在： 873、共价键分类 按共用电子对的偏移 极性共价键 非极性共价键 不同原子 成键同种原子 成键按成键方式 键键按电子云重叠方式884、键两个原子轨道沿键轴方向

30、以“头碰头”的方式重叠 定义：HHHHHHHClClH89类型 特点 s-s 键s-p 键p-p 键HHHHClH例：H2例：HCl例：Cl2可绕键轴旋转重叠程度大，稳定性高头碰头 轴对称 905、键两个原子轨道以平行即“肩并肩”方式重叠 定义：91类型 特点 d-p 键p-p 键例：金属配合物 不能旋转 重叠程度较小，稳定性较差 肩并肩 镜面对称 例：CH2=CH2 键型键型项目项目 键键 键键成键方向成键方向电子云形状电子云形状牢固程度牢固程度成键判断规律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，易断单键是键，双键中一个 键，另一个是键，共价三

31、键中一个是键，另两个为键。93共价键特征饱和性共价键类型（按电子云重叠方式分）键键s-ss-pp-p方向性p-pd-p头碰头 轴对称 肩并肩 镜面对称 94二、键参数键能、键长与键角 1、键能 失去电子吸引电子 断键 成键 吸收能量 释放能量 气态基态原子形成1mol 化学键释放的最低能量 定义： 单位： kJmol-1 释放能量，取正值 键能越大，键越牢固，分子越稳定 意义： 95观察表2-1 某些共价键的键能 结论： 同种元素形成的共价键的键能： 单键双键 键键能 962、键长 形成共价键的两个原子间的核间距 定义： 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

32、 意义： 键长越短，键能越大，分子越稳定 97观察表2-2 某些共价键的键能 结论： 同种元素间形成的共价键的键长： 单键双键叁键 983、键角 定义： 两个共价键之间的夹角 CH4 CCl4 10928 NH310718 H2O 105 CO2 180 常见键角： 共价键的方向性 99 键能 键长 键角 衡量共价键的稳定性 描述分子的立体结构100三、等电子原理 1、定义： 注意：有时将原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体 原子总数相同、价电子总数相同的分子 2、特点： 具有相似的化学键特征许多性质是相近的 3、常见等电子微粒： 10e、18e 第二章第二章 分子的结构与性质分子

33、的结构与性质 第二节 分子的立体结构102一、形形色色的分子 1、三原子分子的空间结构 2、四原子分子的空间结构 3、五原子分子的空间结构 直线型： V型： CO2、HCNH2O、SO2平面三角型： 三角锥型： SO3、HCHONH3四面体： CCl4、 CH4其它等 103二、价层电子对互斥（VSEPR）理论 （ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对的数目。价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对之间的斥力最小，整个分子最稳定。 1、理论要点 价层电子对

34、包括成键的电子对和孤电子对不包括成键的电子对 ！ 1042、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待 价层电子对数 (中心原子价电子数结合原子数)/2 配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数 O、S为结合原子时，按“0 ”计算 N为结合原子时，按“- 1 ”计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带电荷数，阳离子减去所带电荷数 孤电子对数价层电子对数 结合原子数105化学式化学式 价层电子对价层电子对数数 结合的原子结合的原子数数孤对电子对孤对电子对数数HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0

35、 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 106化学式化学式 价层电子对价层电子对数数 结合的原子结合的原子数数孤对电子对孤对电子对数数H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 107确定价层电子对构型 价层电子对价层电子对数目数目23456价层电子对价层电子对构型构型直线直线平面平面三角型三角型正四面正四面体体三角三角双锥双锥正八正八面体面体注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小： 孤

36、对间孤对与键合间键合间1083、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型 109电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例2直直 线线20直直 线线BeCl2CO23三角型三角型30三角型三角型BF3SO321V型型SnBr2PbCl2电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例4四面体四面体40四面体四面体CH4C

37、Cl4NH4SO4231三角锥三角锥NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2O电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例5三角三角双锥双锥50三角双锥三角双锥PCl541变形变形四面体四面体SF432T型型BrF323直线型直线型XeF2微粒微粒结构式结构式VESPR模型模型分子或离子构型分子或离子构型HCNNH4H3O SO2BF3BFFFSOOOHHHNHHHHCNH1.下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl42.下列

38、分子立体结构其中属于直线型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP43.下列分子立体结构其中属正八面体型分子的 AH3O + BCO32 CPCl5 DSF6 B BC D 114本节重点： 会利用VSEPR理论得出孤电子对数价层电子对构型分子构型 115三、杂化轨道理论 1、理论要点 同一原子中能量相近的不同种原子轨道 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叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨道,用于形成键或容纳孤对电子 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道 数目之和 杂化轨道成键能力强，有利于成键 杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥原理，不同的杂化方式，键角大小不同 杂化轨

39、道又分为等性和不等性杂化两种 1162、杂化类型 sp3杂化 基态 激发 2s2pC杂化 激发态 sp3C杂化2s2p以C原子为例1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道 构型 10928 正四面体型 4个sp3杂化轨可形成4个键价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式 117 sp2杂化 基态 激发 2s2pC杂化 激发态 2s2p以C原子为例1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道 构型 120 正三角型 sp22pC杂化剩下的一个未参与杂化的p轨道用于形成键 +-+-+-3个sp2杂化轨道可形成3个键 价层电子对数为3的中心原子采用sp2杂化方式 118 sp杂化 基

40、态 激发 2s2pC杂化 激发态 2s2p以C原子为例1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道 构型 180 直线型 sp2pC杂化剩下的两个未参与杂化的p轨道用于形成键 +-2个sp杂化轨道可形成2个键 价层电子对数为2的中心原子采用sp杂化方式 119除C原子外，N、O原子均有以上杂化当发生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，以利于形成键 N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化120 其它杂化方式 dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化例如：sp3d2杂化：SF6构型：四棱双锥 正八面体 此类杂化一般是金属作

41、为中心原子用于形成配位化合物 121杂化类杂化类型型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3杂化轨杂化轨道道234456轨道夹轨道夹角角18012010928180/9090/120/180 90/180空间构空间构型型直线型直线型平面三角型平面三角型正四面体正四面体平面正方形平面正方形三角双锥三角双锥正八面体正八面体示例示例BeCl2CO2BF3CH4 CCl4Cu(NH3)42PCl5SF6SiF62122四、配合物理论简介 1、配位键 定义：共用电子对由一个原子单方向 提供给另一个原子共用所形成| 的共价键称配位键。 表示方法 形成条件 AB HN HH H 一个原子有孤对电

42、子，另一个原子有空轨道。 1232、配位化合物 配合物的形成 天蓝色溶液蓝色沉淀深蓝色溶液Cu(OH)2H2OCu H2OH2OOH22+深蓝色晶体Cu(NH3) 4 SO4H2O加乙醇并静置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液 滴加氨水 继续滴加氨水 124Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH蓝色沉淀深蓝色溶液Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+蓝色溶液蓝色沉淀125H2OCu H2OH2OOH22+ NH3Cu H3NH3NNH32+1Cu与4O形成的结构为平面正方形 1Cu与4N形成的结构为平面正方形 126 配合物的组成

43、 Ag(NH3)2 OH内界外界配离子Ag(NH3)2+ Ag+中心离子 （有时可能是中心原子） NH3配体 配位数：配位原子的个数 其中N为配位原子 常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S 127 常见配合物 Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3黄色血红色Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n 3-n (n=1-6)Fe3+的检验 血红色128银氨溶液的配制 AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+ OH+2H2O Ag+ NH3H2O = AgOH+ NH4+ 白色沉淀 二氨合银离子无色 冰晶石 冰晶石(六氟合铝酸钠)：Na3AlF6 第二章第二章 分子的结构与性质分

44、子的结构与性质 第三节 分子的性质130一、键的极性和分子的极性 1、键的极性 非极性共价键（非极性键） 按共用电子对的偏移 极性共价键 非极性共价键 由同种原子形成化学键 原子带相同电性，化合价相同 131 极性共价键（极性键） HClHCl+-由不同种原子形成化学键 电负性大（非金属性强）的原子带负电，显负价 132（1）离子键、共价键？（2）极性键与非极性键1、极性键与非极性键复习回忆：非极性键:共用电子对无偏向（电荷分布均匀）极性键共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）1332、分子的极性 非极性分子 正负电荷中心重合的分子 a.大部分单质分子O3除外！ b.对称性很好的分子直线形AB2

45、正三角形AB3 正四面体形AB4 其他正多面体形、对称性好的平面形例：CO2 例：BF3、SO3 例：CH4 、 CCl4 例：C60 、C6H6、C2H4 、C2H2 2、极性分子与非极性分子极性分子:正电中心和负电中心不重合非极性分子:正电中心和负电中心重合135HCl共用电子对HClHCl分子中，共用电子对偏向Cl原子，Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，为极性分子+-以极性键结合的双原子分子为极性分子136CHHHH10928 正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子常见分子常见分子 键的极性键的极性 键角

46、键角 分子构型分子构型 分子类型分子类型 1、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 10430 折线型 极性CO2 有 180 直线型 非极性三原子分子四原子分子NH3 有 10718 三角锥型 极性BF3 有 120 平面三角形 非极性CH4 有 10928 正四面体型 非极性五原子138分子的极性分子的空间结构键角决定键的极性决定小结：A A、都是由非极性键构成的分子一般是非极、都是由非极性键构成的分子一般是非极 性分子。性分子。B B、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。、极性键结合形成的双原子分子一定为极性

47、分子。C C、极性键结合形成的多原子分子，可能为、极性键结合形成的多原子分子，可能为 非极性分子，非极性分子，也可能为极性分子。也可能为极性分子。D D、多原子分子的极性，应有键的极性和分子的空间构、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。型共同来决定。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。练习判断下列分子是极性分子还是非极性分子：PCl3、CCl4、CS2、SO2非极性分子141 极性分子 正负电荷中心不重合的分子 大部分化合物分子 142化学式化学式是否极性是否极性分子分子化学式化

48、学式是否极性是否极性分子分子H2OHCNSO3SO2NH3HCHOCO2BF3SF4CH3OHSF6CH3C(CH3) 3PCl5CH2=CH2PCl3PH3CH4CHCH是 是 是 是 是 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 143 A、由非极性键构成的分子一般是非极性分子 B、极性键结合形成的分子不一定为极性分子144二、范德华力及其对物质性质的影响 1、范德华力 把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力又叫范德华力相对分子质量 分子的极性 相对分子质量越大范德华力越大 2、影响范德华力的因素 分子极性越大范德华力越大 1453、范德华力对物质性质的影响 化学键影响的是分子

49、的稳定性（化学性质） 范德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质） 146三、氢键 1、氢键的定义 -150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点/周期一些氢化物沸点 由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力 除范德华力以外的另一种分子间作用力，不是化学键1472、表示方法 AHB A、B为N、O、F “”表示共价键 “”表示形成的氢键 例如：氨水中的氢键 NHN NHO OHN OHO 1483、氢键的分类 分子内氢键 分子间

50、氢键 1494、氢键的特征 饱和性 方向性 一个氢原子只能形成一个氢键 分子间氢键为直线型 分子内氢键成一定角度 中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键 1505、对物质性质的影响 氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质 熔、沸点 溶解性 分子间氢键使物质熔点升高分子内氢键使物质熔点降低若可以形成氢键，则能增大物质溶解度 其他方面 冰的密度小于水 形成缔合分子 151氢键对物质熔沸点影响：分子间氢键使物质熔沸点升高分子内氢键使物质熔沸点降低极性溶剂里，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内氢键时使溶质溶解度减小。 氢键对物质溶解度的影响：152小结： 定义范德华力