《分子的结构与性质》PPT课件.ppt

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1、第二章分子的结构与性质一、共价键的有关内容1、共价键的本质成键原子相互接近时，原子轨道发生，自旋方向的电子形成，两原子核间的电子云密度，体系的能量。重叠相反未成对共用电子对增加降低σ键－－电子云以“头碰头”方式形成σ键的特点：成键轨道沿轴向相互重叠，电子云关于成键轴对称具有可旋转性，可以沿成键的轴自由旋转可以单独存在2、共价键形成类型.p-pπ键形成过程“肩并肩”∏键的特点：成键轨道从侧面重叠，电子云呈镜像对称不具有可旋转性必须与键共存，仅存在于不饱和键中。电子云重叠程度较小，通常没有键稳定共价键的组成1。所有单键都是s键。2。双键由1个s键和1个p键组成。3。三键由1个s键和2个p键

2、组成。例：H2分子中共价键。H-HHCl分子中的共价键。H-ClCl2分子中的共价键。Cl-ClH2CO分子中的共价键。O=CN2分子中的共价键。N≡N除s键和p键外还有其他类型的共价键。HH二、键参数1.键能气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1，键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。2.键长形成共价键的两个原子之间的核间距。键能与键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分子越稳定.3.键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体结构和分子的极性.三、等电子原理1.原子总数相同、价

3、电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理2.等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的分子为等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质对ABm型分子或离子，中心原子A价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。四、价层电子对互斥理论电子对数目：2，3，4电子对数目：5，6价电子对的数目决定了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布(与分子立体构型不同)：23456直线形平面三角形正四面体三角双锥体正八面体

4、价层电子对数目的确定VSEPR构型略去中心原子上的孤电子对立体构型分子或离子中心原子上的孤电子对价层电子对VSEPR构型立体构型CO2CO32-NH4+SO2五、杂化轨道轨道理论1.基本要点：①成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，形成新的价电子轨道—杂化轨道。②杂化前后轨道数目不变。③杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。C:2psp3杂化的CH4C原子外层电子排布式SP3杂化sp2杂化sp2杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形2s2pB的基态2s2p激发态正三角形sp2杂化态例：BF3分子形成BFFFClBCl1200ClSP2杂化碳的sp杂化轨道sp杂化：夹角为180°

5、的直线形杂化轨道。SP杂化2.杂化轨道的应用范围:杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。没有参与杂化的P轨道，可用于形成π键。中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数★杂化轨道数物质价电子对数中心原子杂化轨道类型VSEPR模型杂化轨道数目分子空间构型键角气态BeCl2CO2SO3SiCl4NH4+H2ONH3spspsp2sp3直线形直线形四面体形直线形直线形平面正三角形正四面体形V形三角锥形练一练平面正三角形44443224444322107.3°104.5°109°28′109°28′120°180°180°类别非极性分子极性分子定义共用电子对电荷分布分子空间构型

6、实例电荷分布均匀对称的分子不偏移或对称分布对称对称H2、Cl2CO2、CS2电荷分布不均匀不对称的分子偏移或不对称分布不对称不对称HCl、H2ONH3八、极性分子和非极性分子方法小结1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。3.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。分子极性的判断分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响七、范德华力及氢键对物质性质的影响分子间作用力氢键范德华力分子间氢键分子内氢键相对分子质量分子极性分子中与电负

7、性极大的元素（一般指氧、氮、氟）相结合的氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产生的作用力。常用X—H…Y表示，式中的虚线表示氢键。X、Y代表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。2.氢键形成的条件（1）分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子；（2）分子中必须有带孤电子对、电负性大、而且原子半径小的原子。实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。3.氢键对化合物性质的影响分