第二章 章末复习 （课件精讲）-高二化学同步课件精讲及习题精练（人教版选择性必修2）

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章末复习第二章 分子结构与性质学习目标 CONTENT“相似相溶”规律影响溶解性的因素分子的手性σ键的重叠方式：“头碰头”σ键①概念：σ键是两原子在成键时，原子轨道以“头碰头”的方式 重叠形成的共价键。②σ键的类型：根据成键时，原子轨道的不同，σ键可分为s-s σ 键、s-p σ键、p-p σ键。(1)以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电 子云的图形不变，这种特征称为轴对称。σ键的特征(2)形成σ键的原子轨道重叠程度较大，故σ键有较强稳定性。(3)以形成σ键的两原子核的连线为轴，任何一个原子均可以旋转， 旋转时并不破坏σ键的结构。概念：形成共价键的未成对电子的原子轨道，采取“肩并肩” 的方式重叠，这种共价键叫π键，主要类型为p-p π键， P-P π键的形成过程π键 (1)每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核 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，这种特征称为镜面对称。π键的特征(2)形成π键时电子云重叠程度比σ键小，π键不如σ键 牢固。特例：N2分子中的π键比σ键稳定。一、化学键本质：原子之间通过共用电子对（或原子轨道重叠）形成共价键特征：具有方向性和饱和性成键方式σ键原子轨道“头碰头”重叠，电子云呈轴对称特征π键原子轨道“肩并肩”重叠，电子云呈镜面对称特征共价三键——1个σ键、2个π键共价单键——1个σ键共价双键——1个σ键、1个π键一般规律键能相同原子间的键能：单键＜双键＜三键特别注意：碳碳双键键能不等于碳碳单键键能的两倍键能思考与讨论1：碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键之间键能关系？碳碳单键 ＜碳碳 双键 ＜ 碳碳三键 σ键键能 ＞ π键键能 氮氮单键 ＜氮氮 双键 ＜ 氮氮三键 σ键键能 ＜ π键键能1.判断共价键的稳定性（键能越大，共价键越稳定）从键能的定义可知，破坏1mol化学键所需能量越多，即共价键的键能越大，则共价键越稳定。2.判断分子的稳定性（键能越大，分子越稳定）一般来说，结构相似的分子中，共价键的键能越大，分子越稳定。如分子的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI。键能的应用键角概念： 在多原子分子中，两个化学键的夹角 CO2键角为180°,是一种直线形分子;H2O分子中的H—O—H键角是105°,是一种V形(或称角形)分子。多原子分子中的键角一定,表明共价键具有方向性。键长概念： 键长是构成化学键的两个原子的核间距。不过，分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。Cl2中Cl-Cl键长 对于相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子间形成双键、键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。如键长：C－C > C=C > C≡C。根据原子半径判断根据共用电子对数目判断其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。如键长：H－I > H－Cl>H－F；Br－Br>Cl－Cl>F－F；Si－Si>Si－C>C－C。键长判断方法预测分子的空间构型价层电子对互斥(VSEPR models)模型中心原子无孤电子对的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。若有：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到分子的空间结构 ABn型分子，A为中心原子，B为周围与A用共价键结合的原子。n为结合的数量，也等于A与B之间结合的σ键个数，即σ键电子对的数量。即σ键电子对数=中心原子结合的原子数。232σ键电子对可从化学式来确定对主族元素，a=最外层电子数； 对于阳离子，a=价电子数-离子电荷数； 对于阴离子，a=价电子数+|离子电荷数|。 公式计算中心原子上的孤电子对数＝ (a-xb)中心原子上的孤电子对数分析下表中分子或离子的孤电子对数SNCCS0145-1=412264+2=646+2=8324200220=½（a-xb)中心原子上的孤电子对数价电子对互斥模型σ键电子对中心原子上的孤对电子数目价层电子对数价层电子对互斥模型VSEPR模型略去孤电子对分子的立体构型杂化理论简介sp3杂化 sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分每两个轨道间的夹角为109.5°，空间构型为正四面体形 四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体形的分子。 sp3杂化sp2杂化 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。120°sp2杂化B： 1s22s22p1 没有3个单电子BF3分子sp杂化sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180°，呈直线形。sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化, 形成2个sp杂化轨道。180°sp杂化Be原子基态电子排布轨道表示式BeCl2分子的形成1个ns和1个np1个ns和2个np1个ns和3个np180°120°109°28′BeCl2BeF3CH4直线形平面三角形正四面体杂化轨道与分子的空间结构的关系杂化轨道数=中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数=中心原子的价层电子对数0+2=2sp直线形 0+3=3sp2平面三角形0+4=4sp3正四面体形1+2=3sp2V形1+3=4sp3三角锥形2+2=4sp3V形 直线形 平面三角形正四面体形平面三角形四面体形四面体形 键的极性的判断方法(3)多原子分子(ABn型)ABn分子极性的判断方法①物理模型法 在ABn分子中，A-B键看作相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子（极性抵消），F合≠0，为极性分子（极性不抵消） 含有极性键的分子一定是极性分子吗？中心原子化合价的绝对值该元素的价电子数=该分子为非极性分子分子的空间结构中心对称直线形平面正三角形正四面体……②化合价法多原子分子(ABn型)键的极性和分子极性的关系①只含非极性键的双原子分子一定是非极性分子。②含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。 ③含有极性键的分子，若分子结构是空间对称的，则为非极性分子，否则是极性分子。【思考与讨论】数值逐渐减小1、键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。归纳小结2、与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。3、烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。归纳小结 在水分子的O-H中，共用电子对强烈的偏向O，使得H几乎成为“裸露”的质子，其显正电性，它能与另一个水分子中相对显负电性的O的孤电子对产生静电作用，这种静电作用就是氢键。氢键(2)方向性：A—H与B形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，使A，B尽量远离，这样电子云排斥作用最小，体系能量最低，氢键最强，最稳定，所以氢键具有方向。(1)饱和性：由于H原子半径比A，B的原子半径小得多，当H与一个B原子形成氢键A—H···B 后，H周围的空间被占据，A，B的电子云排斥作用将阻碍另一个B原子与H靠近成键，即H只能与一个B形成氢键，氢键具有饱和性。H 的体积小，1 个 H 只能形成1个氢键 氢键的特征邻羟基苯甲醛（熔点-7 ℃）对羟基苯甲醛（熔点115 ℃） 解释为什么邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛熔、沸点不同？请将氢键表示出来说明。分子内氢键分子间氢键【思考与讨论】①存在分子间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。②存在分子内氢键使物质熔、沸点降低。邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛氢键对物质性质的影响对物质熔、沸点的影响1）“相似相溶”规律 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。例:CCl4是非极性分子，作为溶剂它就是非极性溶剂；而H2O是极性分子，所以它是极性溶剂。 ①Br2、I2等都是非极性分子，所以易溶于CCl4、苯，而难溶于水。 ②盐类(NaCl等)这些离子化合物可看做是极性最强的,它们易溶于 水而不溶于CCl4、苯等非极性溶剂。 ③HCl、H2SO4是强极性分子,易溶于水而难溶于CCl4。溶解性（1）内因： 影响固体溶解度的主要因素是温度；“相似相溶”规律影响溶解性的因素 （2）外因： 影响固体溶解度的主要因素是温度；（3）其他因素：①氢键： 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。②分子结构的相似性： 溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越好，如乙醇与水互溶，而戊醇与水的溶解度要小很多。③溶质是否与水反应: 溶质若与水发生反应会增大其溶解度，如：SO2。影响溶解性的因素 具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子造成的。如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，记作﹡C 。手性分子的判断方法手性分子形成的条件CHFClBr互为镜像关系的分子不能叠合，不是同种分子绕轴旋转不能叠合2.手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子。 手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛的应用。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。镜面分子的手性﹡※※手性分子的判断方法感谢观看！Thank you！