物质结构与性质全套课件(第二章分子结构与性质).ppt

2020世纪初，在原子结构理论的基础上，世纪初，在原子结构理论的基础上，建立了化学键的电子理论。共价键是建立了化学键的电子理论。共价键是现代化学键的理论核心现代化学键的理论核心定义定义:成键元素成键元素:类型类型:本质本质:表示方法表示方法:原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作所形成的相互作用，叫做用，叫做共价键。共价键。原子间的静电作用原子间的静电作用共价键共价键极性共价键极性共价键非极性共价键非极性共价键非金属与非金属非金属与非金属用电子式表示用电子式表示知识回顾知识回顾存在存在：不仅存在于非金属单质和共价化合不仅存在于非金属单质和共价化合物中，也存在于有些离子化合物中物中，也存在于有些离子化合物中第一节第一节 共价键共价键共价键的形成共价键的形成共价键的形成共价键的形成（以氢分子的形成为例）（以氢分子的形成为例）（以氢分子的形成为例）（以氢分子的形成为例）（以氢分子的形成为例）（以氢分子的形成为例）按共价键的共用电子对理论，有没有可能存在按共价键的共用电子对理论，有没有可能存在 HH3 3 、ClCl3 3 、H H2 2ClCl分子？为什么？分子？为什么？用电子式表示用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程分子的形成过程共价键共价键具有具有饱和性饱和性问题与讨论问题与讨论H H2 2 N N2 2 HCl HHCl H2 2O HF O HF 等均以共价键形成分子等均以共价键形成分子HHN三三NHClHOHHF共价键的特征共价键的特征共价键的特征共价键的特征（）共价键具有饱和性（）共价键具有饱和性（）共价键具有饱和性（）共价键具有饱和性自旋方向相反的未成对电子配对形成共价键后，自旋方向相反的未成对电子配对形成共价键后，自旋方向相反的未成对电子配对形成共价键后，自旋方向相反的未成对电子配对形成共价键后，就不能再和其他原子中的未成对电子配对所以就不能再和其他原子中的未成对电子配对所以就不能再和其他原子中的未成对电子配对所以就不能再和其他原子中的未成对电子配对所以每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中每个原子所能形成共价键的数目取决于该原子中的未成对电子的数目这就是共价键的饱和性的未成对电子的数目这就是共价键的饱和性的未成对电子的数目这就是共价键的饱和性的未成对电子的数目这就是共价键的饱和性（）共价键具有方向性（）共价键具有方向性（）共价键具有方向性（）共价键具有方向性当原子通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子当原子通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子当原子通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子当原子通过原子轨道重叠形成共价键时，两原子轨道重叠的越多，两核间电子云越密集，形成的轨道重叠的越多，两核间电子云越密集，形成的轨道重叠的越多，两核间电子云越密集，形成的轨道重叠的越多，两核间电子云越密集，形成的共价键就越牢固，这称为原子轨道的共价键就越牢固，这称为原子轨道的共价键就越牢固，这称为原子轨道的共价键就越牢固，这称为原子轨道的最大重叠原最大重叠原最大重叠原最大重叠原理理理理因此，共价键具有方向性因此，共价键具有方向性因此，共价键具有方向性因此，共价键具有方向性价键理论的要点1.电子配对原理电子配对原理2.最大重叠原理两原子各自提供两原子各自提供1个自旋方向相反个自旋方向相反的电子彼此配对的电子彼此配对。现代物质结构理论认为现代物质结构理论认为:共价键的形成是共价键的形成是由于成键原子电子云的重叠由于成键原子电子云的重叠.两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率密度越大，形成的共价键越牢固，的概率密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定。分子越稳定。方向性方向性1 1、H H2 2分子的形成过程分子的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程HH键键的的特征：以形成化学键的两原子核的特征：以形成化学键的两原子核的连线做为轴旋转操作，共价键电子云的连线做为轴旋转操作，共价键电子云的图形不变图形不变,称为称为轴对称轴对称。（s-s键）键）HClHCl3.Cl3.ClClCl的的p-p p-p 键的形成键的形成2.H2.HClCl的的s-p s-p 键的形成键的形成ClClClClS-S重叠重叠S-PS-P重叠重叠小结小结:键成键方式键成键方式“头碰头头碰头”P P-P-P重叠重叠用电子云来描述共价键的形成过程用电子云来描述共价键的形成过程4 4、p-pp-p键形成过程键形成过程 键键特点特点:两个原子轨道以平行或两个原子轨道以平行或“肩并肩肩并肩”方式重叠；原子重叠的部分分别位于两方式重叠；原子重叠的部分分别位于两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，称为为镜像对称镜像对称由于由于 键重叠程度要比键重叠程度要比 键小键小,所以所以 键的强度要比键的强度要比 键大。键大。“肩并肩肩并肩”形成 键的电子称为 电子。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项目项目键型键型键与键与键的对比键的对比沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行或平行或“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜像对称镜像对称键强度大键强度大,不容易断裂不容易断裂键强度较小键强度较小,容易断裂容易断裂共价单键是共价单键是键键,共价双键中一个是共价双键中一个是键键,另一个是另一个是键键,共价三键中一个是共价三键中一个是键键,另两个为另两个为键键以上原子轨道相互重叠形成的以上原子轨道相互重叠形成的键和键和键键 ，总称价键轨道，总称价键轨道1、N2中中p-p键和键和p-p键的形成过程键的形成过程科学探究科学探究yNNzzyN2NNNN分子结构分子结构共价键的类型共价键的类型共价键的类型共价键的类型 键：键：键：键：“头碰头头碰头头碰头头碰头”形成形成 键的电子键的电子称为称为 电子。电子。s-ss-s 键键键键(如如如如HH2 2)s-ps-p 键键键键(如如如如HCl)HCl)p-pp-p 键键键键(如如如如ClCl2 2)电子云形状呈轴对称电子云形状呈轴对称键：键：键：键：“肩并肩肩并肩肩并肩肩并肩”电子云形状呈镜像对称电子云形状呈镜像对称2 2、键的类型与成键原子电负性的关系：、键的类型与成键原子电负性的关系：科学探究科学探究原子原子Na ClNa ClH Cl H Cl C OC O电负性电负性电负性之差电负性之差（绝对值）（绝对值）结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是电子对不会被共用，形成的将是 键；而键；而 键键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.93.02.12.1 3.00.92.5 3.51.0离子离子共价科学探究科学探究3 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分别是由几个别是由几个 键和几个键和几个 键组成。键组成。乙乙烷烷：7 7个个键键 乙乙烯烯 ：5 5个个键键一一个个键键 乙炔：乙炔：3 3个个键两个键两个键键课堂反馈课堂反馈1 1、键与键与 键的形成方式有何不同，有何形象的比喻？键的形成方式有何不同，有何形象的比喻？2 2、键与键与 键在对称上有何不同键在对称上有何不同?3 3、键与键与 键谁更牢固键谁更牢固?4 4、形成共价键的电子云是指成对电子还是未成对电子？、形成共价键的电子云是指成对电子还是未成对电子？5 5、哪些共价键是、哪些共价键是 键，哪些共价键是键，哪些共价键是 键键?二、键参数二、键参数:键长、键能、键角键长、键能、键角键长与键能的关系？键长与键能的关系？键长越短，键长越短，往往往往键能越大，共价键越稳定。键能越大，共价键越稳定。键能：键能：键长：键长：气态基态原子形成气态基态原子形成1mol化学键化学键释放的最低能量释放的最低能量形成共价键的两个原子之间的核形成共价键的两个原子之间的核间距间距键角：键角：在原子数超过在原子数超过2的分子中，两个共价的分子中，两个共价键之间的夹角键之间的夹角思考与交流思考与交流试利用键能数据进行计算，试利用键能数据进行计算，1molH2分别跟分别跟1molCl2、1molBr2(g)反应，分别生成反应，分别生成2molHCl分子分子和和2molHBr分子，哪一个反应释放的能量更多分子，哪一个反应释放的能量更多？如何用计算结果说明？如何用计算结果说明HCl分子和分子和HBr分子哪个更分子哪个更容易发生热分解反应生成相应的单质？容易发生热分解反应生成相应的单质？N2、O2、F2跟跟H2的反应能力依次增强，从键能的的反应能力依次增强，从键能的角度应如何理解这一化学事实？角度应如何理解这一化学事实？通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性通过上例子，你认为键长、键能对分子的化学性质有什么影响？质有什么影响？1 1、形形成成2 2 mo1HClmo1HCl释释放放能能量量：2 2431.8 431.8 kJ kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ(436.0kJ+242.7kJ)=184.9 kJ形形 成成 2 2 mo1HBrmo1HBr释释 放放 能能 量量：2 2366kJ 366kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJ(436.0kJ+193.7kJ)=102.97kJHClHCl释释放放能能量量比比HBrHBr释释放放能能量量多多,因因而而生生成成的的HClHCl更稳定更稳定,即即HBrHBr更容易发生热分解生成相应的单质更容易发生热分解生成相应的单质.2 2、键能大小是：、键能大小是：F-HO-HN-HF-HO-HN-H3 3、键键长长越越长长，键键能能越越小小，键键越越易易断断裂裂，化化学学性性质越活泼。如质越活泼。如 键长键长I-HBr-HCl-HF-H汇报汇报H2O 105NH3 107CH2CH2分子结构分子结构CHCH分子结构分子结构CO2 180CH4 10928CH3CH3分子结构分子结构73分子中最多几个原子共面，几个共线？最少呢？分子中最多几个原子共面，几个共线？最少呢？三、等电子体原理三、等电子体原理等电子体：原子总数、价电子总数相同的分子等电子体：原子总数、价电子总数相同的分子等电子体原理：原子总数、价电子总数相同等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。性质相近。分子熔点/水中溶解度(室温)分子解离能(kJ/mol)分子的价电子总数CO-205.052.3 mL10N2沸点/-210.00-190.49-195.811.6 mL107594610例举一些常见的等电子体：SO2O3NO2-SO3NO3-SiO32-C6H6B3N3H6NO2-NO2N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CNAlO2-例题例题:20022002年年诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖表表彰彰的的是是在在“看看清清”生生物物大大分分子子真真面面目目方方面面的的科科技技成成果果，一一项项是是美美国国科科学学家家约约翰翰芬芬恩恩与与日日本本科科学学家家田田中中耕耕一一“发发明明了了对对生生物物大大分分子子的的质质谱谱分分析析法法”；另另一一项项是是瑞瑞士士科科学学家家库库尔尔特特维维特特里里希希“发发明明了了利利用用核核磁磁共共振振技技术术测测定定溶溶液液中中生生物物大大分分子子三三维维结结构构的的方方法法”。质质子子核核磁磁共共振振（PMRPMR）是是研研究究有有机机物物结结构构的的有有力力手手段段之之一一，在在所所有有研研究究的的化化合合物物分分子子中中，每每一一结结构构中中的的等等性性氢氢原原子子在在PMRPMR中中都都给给出出了了相相应应的的峰峰（信信号号），谱谱中中峰峰的的强强度度与与结结构构中中的的等等性性H H原原子子个个成成正正比比。例例如如乙乙醛醛的的结结构构简简式式为为CHCH3 3CHOCHO，在在PMRPMR中中有有两两个个信信号号，其强度之比为其强度之比为3:13:1。（1）结构式为）结构式为的有机物，在的有机物，在PMR谱上谱上观察峰给出的强度之比为观察峰给出的强度之比为；（2）某某含含氧氧有有机机物物，它它的的相相对对分分子子质质量量为为46.0，碳碳的的质质量量分分数数为为52.2%，氢氢的的质质量量分分数数为为13.0%，PMR中中只有一个信号，请写出其结构简式只有一个信号，请写出其结构简式。（3）实实践践中中可可根根据据PMR谱谱上上观观察察到到氢氢原原子子给给出出的的峰峰值值情情况况，确确定定有有机机物物的的结结构构。如如分分子子式式为为C3H6O2的的链链状状有有机机物物，有有PMR谱谱上上峰峰给给出出的的稳稳定定强强度度仅仅有有四四种种，其其对对应应的的全全部部结结构构，它它们们分分别别为为：3 33 2 13 1 1 12 2 1 1，请分别推断出结构简式，请分别推断出结构简式。第二节第二节 分子立体结构分子立体结构复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式成键方式成键方式 “头碰头头碰头头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式成键方式成键方式 “肩并肩肩并肩肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称呈镜像对称呈镜像对称一、形形色色的分子一、形形色色的分子OO2 2HClHClH H2 2OOCOCO2 21 1 1 1、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2 2 2、三三三三原原原原子子子子分分分分子子子子立立立立体体体体结结结结构（有直线形和构（有直线形和构（有直线形和构（有直线形和V V V V形）形）形）形）、四四原原子子分分子子立立体体结结构构（直直线线形形、平平面面三三角形、三角锥形、正四面体）角形、三角锥形、正四面体）C C2 2H H2 2CHCH2 2OOCOClCOCl2 2NHNH3 3P P4 4、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CHCH4 4CHCH3 3CHCH2 2OHOHCHCH3 3COOHCOOHC C6 6H H6 6C C8 8H H8 8CHCH3 3OHOH5 5、其它：、其它：C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子分子世界如此形形色色，异彩分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美呈，美不不胜收，常使人流收，常使人流连忘返。忘返。那么分子那么分子结构又是怎么构又是怎么测定的呢定的呢早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测，如如今今，科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定分子结构的现代仪器，定分子结构的现代仪器，红外光谱红外光谱就是其中的一种。就是其中的一种。分分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的，而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时，分分子子会会吸吸收收跟跟它它的的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线，再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟，可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的，综综合合这这些些信信息息，可可分分析析出出分子的立体结构。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？（指导阅读（指导阅读P39P39）测分子体结构：红外光谱仪测分子体结构：红外光谱仪吸收峰吸收峰分析。分析。同为三原子分子，同为三原子分子，CO2和和H2O分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同，什么原因？直线形直线形V形形三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与NH3分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？二、价层电子对互斥模型二、价层电子对互斥模型 1 1、一一类类是是中中心心原原子子上上的的价价电电子子都都用用于于形形成成共共价价键键，如如COCO2 2、CHCH2 2OO、CHCH4 4等等分分子子中中的的碳碳原原子子，它它们们的的立立体体结结构构可可用用中中心心原原子子周周围围的的原原子子数数n n来预测，概括如下：来预测，概括如下：ABABn n 立体结构立体结构 范例范例 n=2 n=2 直线形直线形 CO CO2 2、CS CS2 2 n=3 n=3 平面三角形平面三角形 CH CH2 2OO、BFBF3 3 n=4 n=4 四面体形四面体形 CH CH4 4、CClCCl4 4 n=5 n=5 三角双锥形三角双锥形 PCl PCl5 5 n=6 n=6 八面体形八面体形 SCl SCl6 6分子分子CO2CH2OCH4电子式子式结构式构式中心原子中心原子有无有无孤孤对电子子空空间结构构OCO:HCH:HHO=C=OH-C-H=OH-C-H-HH无无无无无无直线形直线形平面平面三角形三角形正正四面体四面体:HCH:O:2 2、另另一一类类是是中中心心原原子子上上有有孤孤对对电电子子(未未用用于于形形成成共共价价键键的电子对的电子对)的分子。的分子。ABn立体结构立体结构范例范例n=2V形形H2On=3三角锥形三角锥形NH3原因：原因：中心原子上的孤对电子也要中心原子上的孤对电子也要占据中心原子占据中心原子周围的空间周围的空间，并参与互相排斥。例如，并参与互相排斥。例如，H2O和和NH3的中心原子分别有的中心原子分别有2对和对和l对孤对电子，跟中对孤对电子，跟中心原子周围的心原子周围的键加起来都是键加起来都是4，它们相互排斥，它们相互排斥，形成四面体，因而形成四面体，因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈分子呈三角锥形。三角锥形。中心原子中心原子代表物代表物中心原子中心原子结合的原子数合的原子数分子分子类型型空空间构型构型无孤无孤对电子子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4有孤有孤对电子子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V形形三角锥形三角锥形小结小结:价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型应用反馈应用反馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤孤对电子数子数中心原子中心原子结合合的原子数的原子数空空间构型构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形V形形V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体课堂堂练习1.下列物下列物质中，分子的立体中，分子的立体结构与水分子相似的是构与水分子相似的是 （）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立体下列分子的立体结构，其中属于直构，其中属于直线型分子的是型分子的是 （）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4BBC3.若若ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上没有未用于形成上没有未用于形成共价共价键的孤的孤对电子，运用价子，运用价层电子子对互斥模型，互斥模型，下列下列说法正确的（法正确的（）A.若若n=2，则分子的立体构型分子的立体构型为V形形B.若若n=3，则分子的立体构型分子的立体构型为三角三角锥形形C.若若n=4，则分子的立体构型分子的立体构型为正四面体形正四面体形D.以上以上说法都不正确法都不正确课堂堂练习C美国著名化学家鲍林（美国著名化学家鲍林（L.Pauling,19011994）教授具有独特的化学想象力：只要）教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能通过给他物质的分子式，他就能通过“毛估毛估”法，大体上想象出这种物质的分子结构模法，大体上想象出这种物质的分子结构模型。请你根据价层电子对互斥理论，型。请你根据价层电子对互斥理论，“毛毛估估”出下列分子的空间构型。出下列分子的空间构型。PCl5PCl3SO3SiCl4课堂练习课堂练习三角双锥形三角双锥形三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形正四面体正四面体值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲的空间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中四个烷中四个C-H的键长、键能相同及的键长、键能相同及HCH的键角为的键角为109 28。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个个CH单键都应该是单键都应该是键，然而，碳原子的键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是个价层原子轨道是3个个相互垂直的相互垂直的2p轨道和轨道和1个球形的个球形的2s轨道，用它们跟轨道，用它们跟4个氢原子个氢原子的的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。碳原子碳原子:为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，第二节第二节分子的立体结构分子的立体结构第二课时第二课时复习提问：引新复习提问：引新判断下列物质的判断下列物质的VSEPR模型模型和和立体结构立体结构BF3NH4+SO32-HCN平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形正四面体正四面体正四面体正四面体四面体四面体三角锥形三角锥形直线形直线形直线形直线形1 1、杂化类型、杂化类型 sp3杂化杂化基态基态激发激发杂化杂化激发态激发态2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成轨道杂化形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道正四面体形正四面体形键角键角10928 4个个sp3杂化轨道可杂化轨道可形成形成4个个键键价层电子对数为价层电子对数为4的中心原子的中心原子采用采用sp3杂化方式杂化方式三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论sp2杂化杂化基态基态激发态激发态以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化形成轨道杂化形成3个个sp2杂化轨道杂化轨道平面三角形平面三角形键角键角120激发激发杂化杂化2s2p剩下剩下的一个未参与杂化的一个未参与杂化的的p轨道用于轨道用于形成形成键键3个个sp2杂化轨道杂化轨道可形成可形成3个个键键乙烯的成键大键C6H6C6H6的大键价层电子对数为价层电子对数为3的中心的中心原子采用原子采用sp2杂化方式杂化方式sp杂化杂化基态基态以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化形成轨道杂化形成2个个sp杂化轨道杂化轨道直线形直线形键角键角180激发激发杂化杂化激发态激发态2s2p剩下剩下的两个未参与杂化的两个未参与杂化的的p轨道轨道用于用于形成形成键键2个个sp杂化轨道杂化轨道可形成可形成2个个键键乙炔的成键价层电子对数为价层电子对数为2的中心的中心原子采用原子采用sp杂化方式杂化方式其它杂化方式其它杂化方式dsp2杂化、杂化、sp3d杂化、杂化、sp3d2杂化、杂化、d2sp3杂化、杂化、sp3d2杂化杂化例如：例如：sp3d2杂化：杂化：SF6构型：构型：正八面体正八面体此类杂化一般是金属作为中心原子此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物用于形成配位化合物氮原子的杂化过程氮原子的杂化过程氮原子的氮原子的2s和和3个个2p轨道采取轨道采取sp3 3方式杂化，形成四个方式杂化，形成四个sp3 3轨道，轨道，但是有但是有3个个sp3 3轨道有轨道有1个电子，个电子，可以参与成键，剩余可以参与成键，剩余1个个sp3 3轨道轨道有有2个电子，即有一对孤对电子，个电子，即有一对孤对电子，该轨道不参与成键。该轨道不参与成键。除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上杂化原子均有以上杂化2 2、杂化轨道理论要点、杂化轨道理论要点 同一原子中能量相近的同一原子中能量相近的不同不同种种原子轨道原子轨道 在成键过程中在成键过程中重新组合重新组合，形成一系列能量相等，形成一系列能量相等的新轨道的过程的新轨道的过程叫杂化叫杂化。形成的。形成的新轨道新轨道叫叫杂化杂化轨道轨道,只用于形成只用于形成键或容纳孤对电子键或容纳孤对电子 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道 数目之和数目之和 杂化轨道成键能力强，有利于成键杂化轨道成键能力强，有利于成键 杂化杂化轨道成键轨道成键时，时，满足满足化学键化学键间间最小排斥最小排斥原理原理，不同不同的的杂化杂化方式，方式，键角键角大小大小不同不同杂化轨道数目杂化轨道数目=价层电子对数价层电子对数价层电子价层电子对数对数VSEPR模型名称模型名称中心原子中心原子杂化类型杂化类型典型例子典型例子中心原子杂化方式判断中心原子杂化方式判断2直线形直线形spBeCl2CO23平面三角形平面三角形sp2SO3C6H64四面体形四面体形sp3SO42-CCl4H2ONH3P41思考与交流：思考与交流：确定确定BF3、H3O+HCN中心原子的杂化轨道中心原子的杂化轨道类型类型对有机物中对有机物中C的杂化情况的杂化情况单键单键sp3杂化杂化双键双键（苯）（苯）sp2杂化杂化三键三键sp杂化杂化实验探究实验探究2211固体固体溶液溶液颜色颜色无色离子：无色离子：CuSO4CuCl22H2O CuBr2NaClK2SO4KBr向盛有固体样品的试管中，分别加向盛有固体样品的试管中，分别加1/31/3试管试管水溶解固体，观察实验现象并填写下表水溶解固体，观察实验现象并填写下表什么离子什么离子呈天蓝色：呈天蓝色：白色白色白色白色白色白色 白色白色绿色绿色深褐色深褐色Cu(H2O)42+天蓝色天蓝色 天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色 无色无色 无色无色 无色无色SO42 Na+Cl-K+Br-K+思考思考与与交流交流1 1为什么为什么CuSO45H2O晶体是蓝晶体是蓝色而无水色而无水CuSO4是白色？是白色？Cu2+与与H2O是如何是如何结合结合的呢？的呢？思考思考与与交流交流2 2提供提供孤电子对孤电子对提供提供空轨道接空轨道接受孤对电子受孤对电子H+H2OHOHHCu2+H2OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+配位键配位键Cu(H2O)42+1、配位键、配位键（1）定义）定义（2）配位键的形成条件）配位键的形成条件一方提供一方提供孤电子对孤电子对(配体配体)一方提供一方提供空轨道空轨道提供孤电子对提供孤电子对的原子与的原子与接受孤电接受孤电子对的原子子对的原子之间形成的共价键，之间形成的共价键，注意：注意：配位键与共价键性质配位键与共价键性质完全相同完全相同四、配合物理论简介四、配合物理论简介 （3）配位键的表示方法）配位键的表示方法HOHHAB电子对给予体电子对给予体电子对接受体电子对接受体”2、配合物、配合物(2)配合物的组成配合物的组成(1)定义定义通常把通常把接受孤电子对接受孤电子对的金属离子的金属离子（或原子）与某些（或原子）与某些提供孤电子对提供孤电子对的的分子或离子以配位键结合形成的化分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物合物称为配位化合物，简称配合物读作：硫酸四水合铜读作：硫酸四水合铜Cu(H2O)4SO4中中心心离离子子配配体体配配位位数数内界内界外界外界内界微粒不电离内界微粒不电离除水外，是否有其他电子给予体？除水外，是否有其他电子给予体？实验探究实验探究222 2（取实验（取实验2-12-1所得硫酸铜溶所得硫酸铜溶液液1/31/3实验）根据现象分析溶液成分的变化实验）根据现象分析溶液成分的变化并说并说明你的推断依据，写出相关的离子方程式明你的推断依据，写出相关的离子方程式Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3Cu(NH3)4 SO4H2O思考思考与与交流交流3 3天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液深蓝色深蓝色晶体晶体+乙醇乙醇静置静置写出上述反应过程离子方程式写出上述反应过程离子方程式Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+蓝色溶液蓝色溶液蓝色沉淀蓝色沉淀银氨溶液的配制银氨溶液的配制Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH+2H2O思思考考Fe3+是如何检验的？是如何检验的？Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 血红色血红色 配位数可为配位数可为16注意：能形成配合物的离子不能大量共存注意：能形成配合物的离子不能大量共存常见的配体常见的配体常见的中心离子常见的中心离子过渡金属原子或离子过渡金属原子或离子X-CO CN H2O NH3SCN-配位数配位数2、4、6、8（一般为中心原子化一般为中心原子化合价的二倍合价的二倍）巩固练习巩固练习2、向下列配合物的水溶液中加入、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成溶液，不能生成 AgCl沉淀的是（沉淀的是（）A:Co(NH3)4Cl2 ClB:Co(NH3)3Cl3 C:Co(NH3)6 Cl3D:Co(NH3)5Cl Cl2B1、冰晶石、冰晶石(六氟合铝酸钠六氟合铝酸钠)：Na3AlF6写出冰晶石电离方程式写出冰晶石电离方程式第三节第三节 分子的性质分子的性质一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性（1 1）离子键、共价键？）离子键、共价键？（2 2）极性键与非极性键）极性键与非极性键1 1、极性键与非极性键、极性键与非极性键复习回忆：复习回忆：非极性键非极性键:共用电子对无偏向（电荷分共用电子对无偏向（电荷分布均匀）布均匀）极性键极性键共用电子对有偏向（电荷分共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）布不均匀）2、共用电子对不偏向或有偏向是由什么、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢因素引起的呢?这是由于原子对共用电子对的这是由于原子对共用电子对的吸引力吸引力不同不同造成的。造成的。1、键的极性的判断依据是什么？、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向共用电子对是否有偏向同种同种非金属元素原子间形成的共价键是非金属元素原子间形成的共价键是非极性键非极性键不同种不同种非金属元素原子间形成的共价键是非金属元素原子间形成的共价键是极性键极性键（1）何谓电负性？）何谓电负性？（2）分别以）分别以H2、HCl为例，探究电负性为例，探究电负性对共价键极性有何影响？对共价键极性有何影响？复习回忆：复习回忆：练习与巩固练习与巩固指出下列物质中化学键的类型指出下列物质中化学键的类型F F2 2 HF NaOH N HF NaOH N2 2 NaNa2 2O O2 2 H H2 2O O2 2 CH CH3 3COOHCOOH练习与巩固练习与巩固1 1含有非极性键的离子化合物是含有非极性键的离子化合物是 ()A.A.NaOH BNaOH B.Na.Na2 2O O2 2 C.NaCl C.NaCl D D.NH.NH4 4ClCl2 2下列元素间形成的共价键中，极性下列元素间形成的共价键中，极性最强的是最强的是()A.FF A.FF B.HFB.HF C.HCl C.HClD.HOD.HO根据电荷分布是否均匀，共价键有极根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？子是否也有极性、非极性之分呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？分子的极性又是根据什么来判定呢？讨论：讨论：一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性2 2、极性分子与非极性分子、极性分子与非极性分子极性分子极性分子:正电中心和负电中心不重合正电中心和负电中心不重合非极性分子非极性分子:正电中心和负电中心重合正电中心和负电中心重合HCl共用电子对共用电子对HClHCl分子中，共用电子对偏向分子中，共用电子对偏向Cl原子，原子，Cl原子一端相对地显负电性，原子一端相对地显负电性，H原子一原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，不均匀，为极性分子为极性分子+-以极性键结合的双原子分子为极性分子以极性键结合的双原子分子为极性分子含有极性键的分子一定是极性分子吗？含有极性键的分子一定是极性分子吗？分析方法：从力的角度分析分析方法：从力的角度分析在在ABn分子中，分子中，A-B键看作键看作AB原原子间的相互作用力，根据中心原子子间的相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，所受合力是否为零来判断，F合合=0，为，为非极性分子（极性抵消），非极性分子（极性抵消），F合合0，为，为极性分子（极性不抵消）极性分子（极性不抵消）思考思考C=O键是极性键，但键是极性键，但从分子总体而言从分子总体而言CO2是是直线型直线型分子，两个分子，两个C=O键是键是对称对称排列的，排列的，两键的极性互相抵消两键的极性互相抵消（F合合=0），），整个整个分子没有极性，电荷分子没有极性，电荷分布均匀，是非分布均匀，是非极性极性分子分子180F1F2F合合=0OOCHOH10430F1F2F合合0O-H键是极性键，共用电键是极性键，共用电子对偏子对偏O原子，由于分子原子，由于分子是是折线型构型折线型构型，两个，两个O-H键的极性不能抵消（键的极性不能抵消（F合合0），），整个分子电荷分整个分子电荷分布不均匀，是布不均匀，是极性分子极性分子HHHNBF3：NH3：12010718三角锥型三角锥型,不对称，键的极不对称，键的极性不能抵消，是极性分子性不能抵消，是极性分子F1F2F3F平面三角形，对称，平面三角形，对称，键的极性互相抵消（键的极性互相抵消（F合合=0），是非极性，是非极性分子分子CHHHH10928正四面体型正四面体型，对称结构，对称结构，C-H键的极性键的极性互相抵消（互相抵消（F合合=0），是非极性分子是非极性分子思考与交流思考与交流常见分子常见分子键的极键的极性性键角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、常见分子的构型及分子的极性双原双原子分子分子子H2、Cl2无无无无直线型直线型非极性非极性HCl有有无无直线型直线型极性极性H2O有有10430折线型折线型极性极性CO2有有180直线型直线型非极性非极性三原三原子分子分子子四原四原子分子分子子NH3有有10718三角锥型三角锥型极性极性BF3有有120平面三角形平面三角形非极性非极性CH4有有10928正四面体型正四面体型非极性非极性五原五原子子分子的分子的极性极性分子的空分子的空间结构间结构键角键角决定决定键的极性键的极性决定决定小结：小结：键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系A A、都是由非极性键构成的分子一般是非、都是由非极性键构成的分子一般是非极极 性分子。性分子。B B、极性键结合形成的双原子分子一定为、极性键结合形成的双原子分子一定为极性分子。极性分子。C C、极性键结合形成的多原子分子，可能、极性键结合形成的多原子分子，可能为为 非极性分子，也可能为极性分子。非极性分子，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、多原子分子的极