第38讲 分子结构与性质
分子结构与性质课件
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。 键长越短，键能越大，化学键越稳定。
键角：两个共价键之间的夹角。 键角决定分子的空间构型。
ΔH=436.0kJ·mol-1 +242.7kJ·mol-1－2×431.8kJ·mol-1 = －184.9kJ
H2 + Br2 = 2HBr
ΔH=436.0kJ·mol-1 +193.7kJ·mol-1－2×366kJ·mol-1 = －102.7kJ
因为生成HCl放出的热量高于生成HBr放出的热量，所以生成的HCl较稳定
【科学探究2】 P30
钠和氯同样能形成电子对，但不是共价键而是离子键？怎样去解释？完成表格
原子
Na Cl
H
Cl
C
O
电负性
0.9
3.0
2.1 3.0
2.5 3.5
电负性之差
2.1
0.9
1.0
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 离子 键；而共价
键是电负性不大的原子之间形
【学与问】请用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程
H· + ·C····l ··
H··C····l ··
共用电子对---共价键
【学与问】为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？
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”。
CH4 109º28' NH3 107°
H2O 105° CO2 180°
键角决定分子的空间构型
+ 4
分子的结构与性质
分子的结构与性质一、分子的结构1.分子的几何构型分子的几何构型是指分子中原子之间的相对位置和空间分布。
分子的几何构型直接影响了分子的性质，如形状、极性等。
常见的分子几何构型有线性、平面三角形、四面体、平面四方形等。
以水分子（H2O）为例，它的分子几何构型是平面三角形。
氧原子呈现出sp3杂化，形成两对孤对电子，与两个氢原子通过共价键结合在一起。
水分子的这种构型使得分子呈现出极性，其中氧原子带负电荷，两个氢原子带正电荷，从而赋予了水分子诸多的性质，如高沸点、强的化学活性等。
2.分子的键的属性分子中的原子之间通过共价键、离子键或金属键等方式结合在一起。
不同类型的键对分子的性质具有不同的影响。
共价键是由两个非金属原子共享一对电子而形成的化学键。
共价键使得分子具有稳定的结构，并且能够保持一定的角度和长度。
共价键的强度与键的键能有关，键能越大，共价键越强，分子越稳定。
举例来说，氧气（O2）分子就是由两个氧原子通过共价键结合而成的，其键能很高，因此氧气分子稳定且不容易被分解。
离子键是由正负电荷之间的静电吸引力形成的。
离子键通常形成在金属和非金属之间。
离子键的强度较大，分子通常具有高熔点和高沸点。
比如氯化钠（NaCl）是由钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）通过离子键结合在一起的，因此具有高熔点（801℃）和高溶解度。
金属键是金属原子通过金属键结合在一起形成的。
金属键的特点是金属原子中的电子活动，在整个金属中自由流动，形成电子云。
金属键使得金属具有良好的导电性和导热性，以及高延展性和可塑性。
二、分子的性质分子的性质与其结构密切相关，不同的分子结构决定了不同的性质。
1.物理性质分子的物理性质包括物质的密度、沸点、熔点、溶解度等。
这些性质与分子的结构以及分子之间的相互作用有关。
以碳酸氢钠（NaHCO3）为例，它的分子结构是一个氢氧根离子（HCO3-）与一个钠离子（Na+）通过离子键结合而成的。
由于离子的排列比较紧密，分子间作用力较大，因此碳酸氢钠的熔点（156℃）和沸点（851℃）都比较高。
分子结构与性质
分子结构与性质
分子结构与性质是物理化学中一个重要的概念，也是其他学科的基础。
它涉及到分子的形状、大小、电荷分布等，这些都会影响分子的性质。
因此，研究分子结构与性质的相互关系是理解物质本质的重要步骤。
我们知道，分子是构成物质的基本单元，分子内部有复杂的结构，如原子的连接、电子的分布等。
这些结构的不同会使分子具有不同的性质。
例如，由氯原子和氢原子组成的氯氢分子，它的分子式为HCl，在标准状态下，氯原子和氢原子之间的距离是0.127nm，它们之间存在一个氢键，它具有高度的化学稳定性，无法容易改变，所以它可以作为一种酸性物质。
分子的性质受到分子结构的多种因素的影响，其中最重要的有分子形状、大小和电荷分布。
分子形状是指分子内原子排列的状态，它会影响分子的能量状态和反应性，从而影响分子的性质。
分子的大小是指由原子构成的分子的体积，它也会影响分子的性质。
电荷分布是指分子内原子的电荷情况，它会影响分子的极性，从而影响分子的相互作用力。
此外，还有一些其他的因素也会影响分子的性质，如键能、局部电位、电子密度等。
键能是指原子之间的能
量，它会影响分子的稳定性、熔点、沸点以及分子的反应活性。
局部电位是指分子内不同原子的电位差，它会影响分子的极性，从而影响分子的相互作用力。
电子密度是指分子内电子的分布情况，它会影响分子的化学反应性。
从上面可以看出，分子结构与性质是相互关联的，分子结构的不同会影响分子性质的表现，这也是物质本质的基础。
因此，研究分子结构与性质的相互关系对于理解物质本质是非常重要的。
高考化学一轮复习专题课件 分子结构与性质
[解析]
1 (1) ①H3O 中 O 原子价层电子对数＝3＋ (6－1－3×1)＝4，且含有一 2
＋
对孤电子对，所以为三角锥形结构；阴离子中心原子 B 原子形成 4 个 σ 键且不含孤 电子对，所以 B 原子采用 sp3 杂化方式。②BH－ 4 中有 5 个原子，价电子数为 8，所以 与 BH－ ①铜离子提供空轨道，乙二胺中氮 4 互为等电子体的分子为 CH4、SiH4。(2) 原子提供孤对电子形成配位键，乙二胺中 C—H 键、N—H 键、C—N 键为极性键， 乙二胺中两个碳原子之间形成非极性键，Cu2 与乙二胺所形成的配离子内部不含有
(3) 实验测得 C 与氯元素形成化合物的实际组成为 C2Cl6，其球棍 模型如右图所示。已知 C2Cl6 在加热时易升华，与过量的 NaOH 溶液反 应可生成 Na[C(OH)4]。
分子 ① C2Cl6 属于 ________( 填晶体类型 ) 晶体，其中 C 原子的杂化轨道类型为
3 sp ____________杂化。
Mg (1) B、C 中第一电离能较大的是____________( 填元素符号)，基态 D 原子价电子
的轨道表达式为__________________。
平面三角形 。H2A 比 H2D 熔、沸点高得多的原 (2) DA2 分子的 VSEPR 模型是____________ H2O分子间存在氢键 因是________________________________ 。
专题八
物质结构与性质(选考)
第38讲 分子结构与性质
目 标 导 航 1. 理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 复 习 目 标 2. 了解共价键的形成、极性、类型(σ 键和 π 键)。了解配位键的含义。 3. 能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 4. 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。 5. 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。 6. 分子间作用力与物质的性质。 了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 了解 氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对样书写物质对应的等电子体？
分子的结构与性质
分子的结构与性质分子是由原子通过化学键连接而成的，是化学物质的最小单位。
分子的结构决定着其性质，包括物理性质如熔点、沸点、密度等，以及化学性质如反应性、稳定性等。
首先，原子的种类对分子的特性有很大影响。
不同的原子有不同的电子层结构和化学性质，这会直接影响到分子的化学反应和性质。
例如，氧原子具有较强的电负性，能够与其他原子共享电子形成氧化键，使得含氧原子的分子具有电负性，容易与其他物质发生反应。
另外，原子的核电荷与电子云之间的相互作用也会影响到分子的结构和性质。
其次，原子之间的键是分子结构的基础。
分子中的原子通过化学键连接在一起，常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
其中，共价键是最常见的一种键，分子中的原子通过共享电子形成共价键。
共价键的强弱直接影响到分子的结构和性质。
共价键强一般会导致分子结构紧密，分子相对稳定，例如一氧化碳（CO）分子中的碳氧非常稳定；相反，共价键弱会导致分子结构松散，分子相对较不稳定，容易发生反应。
此外，分子中原子之间的键的排布也会直接影响到分子的性质。
根据分子的排布形式，分子可以分为线性分子、非线性分子和扭曲分子等不同类型。
线性分子中原子排列成一条直线，如一氧化碳（CO）分子；非线性分子中原子排列呈现非直线形状，如水（H2O）分子；扭曲分子则是由于原子间的键角度不均匀而形成的分子，如甲烷（CH4）分子。
分子的性质主要包括物理性质和化学性质。
物理性质是描述物质在物理条件下的特性，如熔点、沸点、密度等。
分子的物理性质受分子结构的影响。
例如，分子结构复杂、分子间力较强的分子通常具有较高的熔点和沸点，如聚乙烯蜡；而分子结构简单、分子间力较弱的分子则通常具有较低的熔点和沸点，如乙醚。
化学性质是描述物质在化学反应中的特性，如反应性、稳定性等。
分子的化学性质受分子结构和化学键的影响。
例如，含有活泼的化学键或不稳定原子的分子通常会具有较高的反应活性，容易发生化学反应。
另外，分子中的官能团也会影响到其化学性质，不同的官能团会引起不同的化学反应。
《分子的结构与性质》课件
分子的挑战与机遇
01
理论计算方法的改进
目前的理论计算方法仍面临一些挑战，如精度与计算效率的平衡、多尺
度模拟等，需要不断改进和优化。
02
实验技术的创新
实验技术是研究分子结构和性质的重要手段，需要不断探索和创新实验
方法，提高测量精度和灵敏度。
03
跨学科合作与人才培养
加强跨学科合作与人才培养是推动分子科学发展的关键，需要促进不同
分子的未来发展
新型分子材料的开发
随着材料科学的发展，未来将开发出更多具有优异性能的新型分 子材料，应用于能源、环保等领域。
分子机器与分子器件
随着纳米技术的发展，分子机器和分子器件将成为研究热点，有望 在信息技术、生物医学等领域发挥重要作用。
跨学科融合发展
分子科学与其他学科的交叉融合将进一步加深，如物理、化学、生 物学、医学等，为解决复杂问题提供更多思路和方法。
通过研究生物大分子的结构和性质，可以深入了解生 物体的代谢过程、基因表达、细胞信号转导等生命活 动。同时，了解分子的结构和性质也有助于发现新的 药物靶点，为疾病治疗提供新的思路和方法。例如， 针对某些蛋白质分子的结构和性质，可以设计出具有 特定功能的药物分子，用于治疗癌症、神经退行性疾 病等重大疾病。
01
分子由原子组成，原子通过 共价键或离子键结合形成分
子。
02
分子中的原子可以相同也可 以不同，相同原子的分子称 为单质，不同原子的分子称
为化合物。
03
分子中的原子之间存在化学 键，化学键的类型包括共价
键、离子键、金属键等。
分子的种类
根据分子中原子之间的结合方式 ，可以分为共价分子、离子分子
和金属分子。
VS
人教版《分子结构与性质》优质ppt课件
雄形心成壮 分志子是内茫氢茫键黑时夜，中熔的沸北点其斗降星低本。。 质是静电作用且有一定程度的轨道重叠，有
方向性有饱和性通常用 X—H … Y 表示。 大家知道，羊毛织品水洗后会变形，这是什么原因呢?羊毛纤维是蛋白质构成的，蛋白质上的氨基和羰基可能会形成氢键。
形成分子内氢键时，熔沸点降低。
氢键的形成条件
死犹未肯输心去，贫亦其能奈我何! 穷人的孩子早当家。 让自己的内心藏着一条巨龙，既是一种苦刑，也是一种乐趣。
有桐志山的 万人里(战丹2天山) 斗路氢地，键，雄无风也志清的于影人老响怨风天声物恨地质。的溶解、电离等过程。
志，之气 所之趋帅，也无。远勿届，穷山复海不能限也;志之所向，无坚不摧。 不志要不志 真气则高心大不，热倒，要心俯不就热卑则微功的不人贤。不要自以为聪明。
解决问题
DNA双螺旋结构中的氢键
DNA分子有两条链，链内原子之间以很强的共价键结合，链之间则是两条链上的 碱基以氢键配对，许许多多的氢键将两条链连成独特的双螺旋结构，这是遗传基因复 制机理的化学基础。
蛋白质中的氢键
1、已知水分子间的范德华力是 16.4kJ/mol，硫化氢分子间的范 德华力为21.14kJ/mol，但 H2O的沸点比H2S高139摄氏度 2、水与乙醇互溶 3、卤化氢HX的水溶液中，只有HF是弱酸 4、雪花是六边形的 5、羊毛织品水洗后会变形 6、DNA 能形成双螺旋结构的超分子
(1) 当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。 (2) X、Y原子所属元素具有很强的电负性和很小的原子半径。 (2) 氢键也影响物质的溶解、电离等过程。 DNA分子有两条链，链内原子之间以很强的共价键结合，链之间则是两条链上的碱基以氢键配对，许许多多的氢键将两条链连成独特的双螺旋结构，这是遗传基因复制机理的化学 基础。 (1) 当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。
分子结构与性质复习课件
总结与回顾
1 分子结构对性质的
影响
总结了分子结构对化学 物质性质的影响，帮助 听众深入理解化学反应 和物质变化过程。
2 分子结构的研究意
义
3 分子结构的应用前
景
探讨了分子结构研究的 重要性和意义，如在纳 米材料、药物制备、环 境污染等领域中的应用。
总结了分子结构研究在 各个领域中的应用前景 和发展方向，如绿色合 成、高效能源利用等方 面。
3
分子的构成
探讨了分子的构成，主要内容包括原子间的键合、分子几何形态和立体构型等。
分子结构的种类
线性分子
解释了线性分子的基本形 态，以及其在化学反应中 的应用和物理性质。
扭曲分子
介绍了扭曲分子的组成和 特点，以及在化学领域中 的应用和重要性。
环状分子
探究了环状分子的构造和 特点，以及它在纳米科技 中的应用及其前景。
分子结构与性质复习PPT 课件
本课件将对分子结构和性质进行深入探讨，包括分子结构的基础知识、种类、 物理性质、化学性质和应用实例等方面。
分子结构基础知识
1
化学键的概念
解释了化学键的概念和定义，包括共价键、离子键、金属键和氢键等。
2
原子、分子、离子的区别
阐述了原子、分子与离子的定义、区别及其在化学反应中的作用。
分子结构与物理性质
极性分子与非极性分子
介绍了极性分子与非极性分子 的区别以及对于分子物理性质 的影响。
分子间相互作用力与物 态变化
探讨了分子间相互作用力（氢 键、范德华力等）如何影响分 子物态变化，如液化、凝固等 过程。
电离能与电子亲和能的 作用
解释了电离能和电子亲和能的 基础知识和作用，以及它们在 化学中的应用和实践价值。
分子的结构与性质-共价键
(3)(2015·全国卷 Ⅰ )CS2 分子中，共价键的类型有__σ_键__和___π_键_____，
C 原子的杂化轨道类型是___sp_____，写出两个与 CS2 具有相同 空间构型和键合形式的分子或离子 ___C_O_2_、__S_C_N__－_(或___C_O_S__等__) ____。
(4)(2014·全国卷Ⅰ)1 mol 乙醛分子中含有的 σ 键的数目为_6_N__A_。
探究高考 明确考向
(1)(2017·江苏高考)1 mol 丙酮(
)分子中含有 σ 键的数目
为___9_N_A_______。
(2)(2016·全国卷Ⅰ)Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、
三键，但 Ge 原子之间难以形成双键和三键。从原子结构角度分析，原
因是__G__e_原__子__半__径__大__，__原__子__间__形__成__的__σ__单__键__较__长__，__p_-_p_轨 __道__“__肩_____ ___并__肩__”__重__叠__程__度__很__小__或__几__乎__不__能__重__叠_， __难 __以__形__成___π_键_____________。
1．在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、 ⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4 (1)只存在非极性键的分子是____②____；既存在非极性键又 存在极性键的分子是___⑤__⑩_____；只存在极性键的分子是 ___①__③__⑨_(填序号，下同)。 (2)只存在单键的分子是__①__③__⑤_____，存在三键的分子是 _____②_____，只存在双键的分子是___⑨_____，既存在单键 又存在双键的分子是___⑩_____。 (3)只存在 σ 键的分子是_①__③__⑤___，既存在 σ 键又存在 π 键 的分子是__②__⑨__⑩__。 (4)不存在化学键的是____⑧____。 (5)既存在离子键又存在极性键的是_⑥__⑦_____；既存在离子 键又存在非极性键的是__④______。
化学分子结构与性质课件
化学分子结构与性质课件xx年xx月xx日contents •引言•分子结构基础•分子性质•化学键与分子结构•分子模拟方法•实际应用与案例分析目录01引言化学分子结构与性质是化学学科的重要基础课程之一，是掌握化学反应机制和材料性质的关键。
通过对分子结构和化学键等基本概念的讲解，帮助学生深入理解化学反应和分子性质，为后续专业课程的学习打下基础。
课程背景掌握分子结构和化学键的基本概念及原理。
理解化学反应的机制和分子性质的变化。
学习如何应用分子结构和化学键理论于实际生产和科学研究中。
课程目的1预期收益23学生对分子结构和化学键理论有深入的理解和掌握。
学生能够理解和分析不同类型化学反应的机制和分子性质的变化。
学生具备运用分子结构和化学键理论解决实际问题的能力，提升科学素养和实验技能。
02分子结构基础原子序数原子序数是指原子核中的质子数，原子序数不同的元素在周期表中处于不同的位置。
原子质量每种原子的质量各不相同，其数值等于质子数与中子数的和。
原子与原子序共价键原子间通过共享电子对形成共价键，共价键的形成使相邻原子结合在一起。
分子构型分子构型是指分子中原子间的连接方式和排列顺序，不同的分子构型具有不同的化学和物理性质。
共价键与分子构型分子极性是指分子中正负电荷中心不重合的现象。
如果分子中正负电荷中心重合，则该分子是非极性的；如果正负电荷中心不重合，则该分子是极性的。
分子极性在某些物理和化学过程中，分子的形状和大小会发生变化，这种变化称为分子变形。
分子变形分子极性与变形03分子性质03核磁共振谱利用核磁共振技术测定分子中氢原子或碳原子的化学环境，以确定分子的构型和构象。
分子光谱01红外光谱利用红外光照射分子，研究分子振动和旋转能级的变化，从而确定分子的结构和化学键类型。
02紫外-可见光谱当电子在不同能级间跃迁时，会吸收或发射特定波长的光，产生紫外-可见光谱。
分子在高温下做无规则热运动，其平均动能与绝对温度成正比。
分子结构与性质概述
分子结构与性质概述分子结构与性质是化学研究中非常重要的一个领域，它涉及分子的构成、排列、相互作用等方面，对于理解物质的性质和反应机理有着重要的意义。
本文将从分子结构、分子间相互作用和分子性质三个方面概述分子结构与性质。
分子结构是指分子中各原子的相对位置和四周是否存在其他原子或团的信息。
分子结构可以通过实验测定手段（如晶体结构分析、光谱技术等）或理论计算手段（如量子化学计算）获得。
分子结构包括分子的化学组成和几何结构两个方面。
化学组成指的是分子中原子的种类和数量，而几何结构则是指原子之间的距离、键角等信息。
分子结构决定了分子的物理、化学性质以及其与其他分子的相互作用方式。
分子间相互作用是分子结构与分子性质之间的桥梁。
各种分子间相互作用可以分为静电相互作用、共价键和范德华力三类。
静电相互作用是由于分子中荷电粒子（电荷）之间的吸引或排斥而产生的作用力，它通常在分子中存在化学键的情况下起主导作用。
共价键是指两个原子通过共用电子对而形成的键，共价键的强度和性质决定了化学反应的方向和速度。
范德华力是分子间的非共价相互作用力，包括弱偶极-偶极相互作用、极化-极化相互作用和分散力。
分子间相互作用的强度和方式决定了分子的相态和物理化学性质。
分子性质是由分子结构和分子间相互作用决定的，它包括物理性质和化学性质两个方面。
物理性质与分子的结构和分子间相互作用有关，如分子的形状、电荷分布、极性等会影响分子的极化、电荷转移、溶解度、表面张力等性质。
化学性质则与分子的化学反应有关，如分子间键的断裂和形成、原子的转位等，这些反应过程是由于分子的结构和相互作用引起的。
分子的化学性质决定了物质的化学行为和化学变化的发生。
需要特别指出的是，分子结构与性质之间存在着密切的关系，它们相互影响、相互制约。
分子的结构决定了分子的性质，不同的结构会导致不同的性质。
例如，同分子式的化合物，其分子结构的不同会导致其物理、化学性质的差异。
同时，分子的性质也可以反过来影响分子的结构。
分子结构与性质精品课件
分子结构的重要性
分子结构决定了分子的物理性质 、化学性质以及生物学活性等方 面，因此对于分子结构的理解和 研究是化学和生物学领域的基础 。
分子结构的层次
分子结构可以分为原子、共价键 、分子构型、电子分布等不同层 次。
分子结构的类型
共价键的分类
共价键可以分为极性共价键和非极性共价键，其中极性共价键又可以分为σ键和π键，非 极性共价键又可以分为δ键和π键。
化学活性的影响因素
分子的化学活性受到许多因素的影响，如键能、键的极性、立 体构型等。
常见的分子化学性质
了解和掌握常见的分子化学性质，如加成反应、取代反应、氧 化还原反应等。
分子在特定环境中的表现
总结词
了解分子在特定环境中的表现对于理解和预测分子在不 同环境中的性质和行为具有重要意义。
环境对分子性质的影响
实验研究的基本原则
实验目的明确
进行实验研究前，需要 明确实验目的和研究问 题，以选择合适的实验 方法和手段。
数据处理规范
实验数据是研究的基础 ，必须进行规范的数据 处理和解析，以获得准 确可信的结果。
实验操作严格
实验操作需严格遵守实 验室规范和安全要求， 确保实验结果的可靠性 和安全性。
现代谱学技术在分子结构与性质研究中的应用
计算机模拟在分子结构与性质研究中的应用
计算化学
通过计算机模拟，可以进行计算化学研究，预测分子的化学性 质和反应行为。
量子化学
量子化学方法可以模拟分子的电子结构和化学性质，为研究分子 结构和性质之间的关系提供理论支持。
分子力学方法
分子力学方法可以模拟分子的构型和构象变化，以及分子在环境 中的行为和相互作用。
06
分子结构与性质研究的挑战和未来发 展
分子结构与性质(小结)
非极性分子
分子整体呈中性，正负 电荷中心重合，对外不
显电性。
极性分子
分子整体呈电性，正负 电荷中心不重合，对外
显电性。
极性键
由电负性不同的原子形成 的共价键，由于电子的偏 移，使得分子呈电性。
极性与物理性质
分子的极性对其物理性 质有重要影响，如溶解
度、熔沸点等。
分子的空间排列
晶体结构
分子排列与物理性质
环境监测
通过分析环境样品中特定分子的存 在和变化，可以监测环境污染状况 和生态系统的健康状况。
生态修复
利用分子生态学的原理，可以设计 和实施有效的生态修复方案，促进 生态系统的恢复和稳定。
THANKS.
组成单元。
原子和分子的关系：原子是构成 分子的基本单元，分子是由原子
构成的。
分子轨道理论
分子轨道理论是用来描述分子中电子运动状态的模型，它将分子中的电子云分布和 能量状态与分子轨道联系起来。
分子轨道理论认为分子中的电子是在整个分子范围内运动的，而不是仅在单个原子 上运动。
分子轨道的类型：根据电子云的对称性，分子轨道可以分为成键轨道、反键轨道和 非键轨道。
• 离子键：离子键是正负离子之间的相互作用力，主要影响物质的电导率、 离子迁移数和离子半径等性质。
• 共价键：共价键是原子间通过共享电子形成的化学键，决定了分子的稳 定性、化学反应活性等性质。
分子反应动力学
反应速率方程
反应速率方程描述了反应速率与反应物浓度的关系，常见的反应速率方程有幂函数型、双曲线型 和复杂型等。
电子转移
电子转移是指电子从原子或分子转移到另一个原子或分子的过程，它是许多化学反应的关 键步骤。电子转移的类型包括电子得失和电子对转移，分别对应于氧化还原反应和复分解 反应。
分子结构与性质知识点
分子结构与性质知识点
分子结构与性质是研究物质组成、性质、加工性质等重要课题，在科学及工程技术等各个方面具有深远的影响。
研究分子结构和性质的内容有：
(1)结构分析：利用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜等技术，对物体的外观和尺寸进行精确测量；利用元素分析，X射线能谱和核磁共振等技术分析物体结构中的元素组分及其成分比例，充分解剖物体结构；
(2)环境对结构性质的影响及其机理：一般而言，物质的结构特性主要受温度、压力等外界状况的影响，研究这些外界状况对物质性质的影响规律，以及影响过程的机理；
(3)化学过程及其反应机理：研究各种物质之间的相互作用及其反应的机理，研究各种化合物的反应特性，以及如何利用这些特性控制一定的化学反应；
(4)物理性质及其机理：研究各种物质的特征性质及其变化规律，以及特性性质变化过程的机理；
(6)分子的结构和它的物理性质的关系：利用物理化学的方法及计算机模拟技术，研究物质结构和它的相互作用，及其对其物理性质的影响，以便充分利用其特点进行材料制备工作。
化学中的分子结构与性质知识点
化学中的分子结构与性质知识点化学是研究物质构成、性质以及变化规律的科学领域。
而分子结构与性质是化学中重要的概念和知识点。
本文将介绍分子结构的基本概念、分子间相互作用和分子性质的相关知识。
一、分子结构的基本概念1. 原子：分子的基本组成单位，由核心的质子和中性的中子组成，外围环绕着电子。
2. 分子：由两个或更多原子通过化学键连接在一起形成的化合物。
分子可以是由相同元素的原子组成的，也可以是由不同元素的原子组成的。
3. 化学键：原子之间的强有力的相互作用力。
常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
4. 分子式：用来表示分子组成的化学符号。
例如，H₂O表示水分子，CO₂表示二氧化碳分子。
二、分子间相互作用1. 范德华力：分子之间由于极化而产生的瞬时种间相互作用力。
范德华力是所有分子间相互作用中最弱的一种。
2. 电离力：一种分子中带正电荷的离子与另一种分子中带负电荷的离子之间的相互作用力。
3. 氢键：氢原子与高电负性原子（如氧、氮等）之间的强作用力。
氢键是分子间相互作用中比较强的一种。
4. 疏水作用：非极性物质（如油）与水之间的相互作用力。
疏水作用使油与水无法混合。
三、分子性质1. 稳定性：分子结构的稳定性决定了化合物的存在形式和反应性质。
稳定的分子结构能够抵御外界环境的干扰而保持不变。
2. 极性：分子中正负电荷分布不均匀，导致分子具有极性。
极性分子在电场中会受到电场力的作用。
3. 气体、液体和固体状态：分子结构决定了化合物的物态。
气体分子之间的相互作用较弱，液体分子间的相互作用适中，固体分子之间的相互作用最强。
4. 溶解度：分子结构对溶解度有影响。
极性溶剂可以溶解极性分子，而非极性溶剂只能溶解非极性分子。
五、应用领域1. 药物研发：了解分子结构与性质对药物活性和药物代谢的影响，可以设计更有效的药物。
2. 材料科学：通过改变分子结构，可以获得具有特定性能的新型材料，如高效能量材料和高分子材料。
3. 环境保护：研究分子结构与环境中污染物的相互作用，有助于开发环境友好型的处理方法。
物质的分子结构与性质
物质的分子结构与性质
物质的分子结构是指物质中分子之间的相互排列和连接方式。
不同物质的分子结构不同，这种差异直接影响了物质的性质。
分子结构与物质性质的关系
分子结构的不同会导致物质性质的差异。
例如，分子之间的相互作用力的强弱会影响物质的熔点和沸点。
分子结构的松散与紧密程度会影响物质的密度。
分子内的化学键的类型和强度会决定物质的化学性质。
此外，分子结构还会影响物质的光学、电学和磁性等特性。
物质的分子结构的确定
物质的分子结构可以通过多种方法进行确定。
X射线晶体学、核磁共振和质谱等技术被广泛应用于分子结构的解析。
这些技术可以提供分子的三维结构、键的类型和长度等信息，从而帮助我们了解物质的性质和行为。
实际应用
分子结构与物质性质的关系在许多领域有着重要的应用。
例如，在药物设计中，了解分子结构可以帮助科学家设计出更安全、更有
效的药物。
在材料科学中，通过调控分子结构，可以获得具有特定
性能的新材料。
此外，物质的分子结构也与环境和生物体之间的相
互作用密切相关，对环境科学和生物学研究具有重要意义。
总之，物质的分子结构决定了物质的性质。
通过研究分子结构，我们可以更好地理解物质的性质和行为，并在各个领域中应用这些
知识。
《分子结构与物质的性质》 讲义
《分子结构与物质的性质》讲义一、分子结构的基本概念分子是由原子通过一定的化学键结合而成的。
原子之间的相互作用形成了分子的结构，而分子的结构又决定了物质的性质。
化学键主要包括共价键、离子键和金属键。
共价键是原子之间通过共用电子对形成的，这种键常见于非金属原子之间。
离子键则是由阴阳离子之间的静电作用形成，通常存在于金属和非金属之间。
金属键是金属原子之间的特殊键合方式，使得金属具有良好的导电性和导热性。
分子的形状和空间结构对于其性质有着重要的影响。
例如，水分子呈 V 形，二氧化碳分子呈直线形。
分子的空间结构可以通过价层电子对互斥理论（VSEPR）来预测。
二、分子结构对物理性质的影响1、熔点和沸点分子间作用力的强弱直接影响物质的熔点和沸点。
分子间作用力包括范德华力和氢键。
范德华力又分为色散力、诱导力和取向力。
一般来说，相对分子质量越大，分子间的色散力越大，物质的熔点和沸点就越高。
而如果分子之间能形成氢键，如水中的氢原子与另一个水分子中的氧原子形成氢键，会使物质的熔点和沸点显著升高。
2、溶解性“相似相溶”是溶解性的一个重要原则。
极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
例如，乙醇是极性分子，能与水互溶；而苯是非极性分子，难溶于水。
3、密度分子的堆积方式和分子间的空隙大小会影响物质的密度。
例如，在相同条件下，固体的密度通常大于液体，液体的密度通常大于气体。
三、分子结构对化学性质的影响1、反应活性分子中化学键的强度和活性位点的存在决定了物质的反应活性。
例如，碳碳双键比碳碳单键更容易发生加成反应。
2、稳定性分子的结构稳定性与化学键的类型和分子的空间构型有关。
具有共轭体系的分子通常比较稳定，例如苯环。
3、酸碱性在有机化合物中，分子结构决定了其酸碱性。
例如，羧酸分子中的羧基（COOH）使得羧酸具有酸性。
四、分子结构的测定方法1、光谱法包括红外光谱、紫外光谱和核磁共振谱等。
红外光谱可以用于确定分子中的官能团，紫外光谱可用于研究分子的共轭体系，核磁共振谱则能提供关于分子中氢原子和碳原子的环境信息。
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递进题组提升素养最有价值备考训练双基题组题组一共价键1．前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，得到了可供衍射实验的单晶体。
已知H2O2的结构式为H—O—O—H，下列说法中不正确的是() A．H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的B．H2O2分子中只含σ键，不含π键C．H2O2既有氧化性又有还原性D．H2NCONH2·H2O2属于离子化合物解析：D项属于共价化合物。
答案：D2．[2014·唐山模拟]下列物质中，既有共价键又有分子间作用力的是()A．氧化镁B．氦C．铜D．液氨解析：A、B、C均无共价键。
答案：D3．下列分子中存在π键的是()A．H2B．Cl2C．N2D．HCl解析：在N2中，两个N原子的2p z形成一个σ键，2p x形成一个π键，两个2p y也形成一个π键。
H2、Cl2、HCl分子中都只有一个单键，属于σ键。
答案：C4．通常，电负性差值小的两种非金属元素形成化合物时，两种元素的原子通过共用电子对形成共价键。
已知Cl、O、N三种原子的价电子排布分别为：a．Cl：3s23p5b．O：2s22p4c．N：2s22p3(1)写出上述a、c两种元素与氢元素化合形成化合物的化学式：__________、__________。
它们所形成的共价键类型分别为__________、__________(填“极性键”或“非极性键”)。
(2)写出氧与氢元素形成化合物的化学式__________，分子的极性为__________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(3)通常情况下N2化学性质不活泼的原因是______________________________。
答案：(1)HCl NH3极性键极性键(2)H2O、H2O2极性分子(3)氮分子中，两个氮原子之间形成氮氮三键，键能很大题组二分子的立体结构5．已知A、B、C、D、E代表五种元素。
A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。
试回答下列问题：(1)写出A元素基态原子的电子排布式_________________________；(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为____________________________(写元素符号)；(3)E与C以1∶1形成的物质的电子式为______________________________；(4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为______________________；(5)元素周期表中第一电离能最大的元素是____________(填元素符号)。
解析：A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d5，则它的原子价电子构型为3d64s2，故为Fe元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为C元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为O元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子”推出，D为S元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”推出，E为Na元素。
(1)A元素基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；(2)B、C、D分别对应的是C、O、S 元素，它们的电负性由大到小的顺序为O＞S＞C；(3)E与C以1∶1形成的物质Na2O2，电子式为Na＋2－Na＋；(4)根据VSEPR理论62＝3，故SO3的空间立体结构为正三角形；(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)O＞S＞C(3)Na＋2－Na＋(4)正三角形(5)He6．D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素中的5种元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。
回答下列问题：(1)Y的最高价氧化物的化学式为__________；(2)上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是__________，写出该元素的任意3种含氧酸的化学式：__________________；(3)D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为____________________________；(4)D和X形成的化合物，其化学键类型属__________，其晶体类型属__________；(5)金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是______________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是______________________________；(6)试比较D和X的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：______________________________________________。
解析：本题主要利用元素周期律来考查物质结构、物质的性质、晶体结构、化学键等知识。
前20号元素的氢化物分子为正四面体形的有CH4和SiH4，三角锥形的有NH3和PH3，角形的有H2O和H2S，直线形的有HF和HCl。
由于原子序数是D、E、X、Y、Z的5种元素依次增加，这样就可以确定D为C、E为N、X为Si、Y为S、Z为Cl。
Y的最高价氧化物为三氧化硫。
5种元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4，该元素可以形成多种含氧酸：HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
D和Y形成CS2，由二氧化碳的结构迁移，确定其结构为直线形。
D和X形成的SiC 是由共价键形成的原子晶体。
镁条在氮气中能燃烧生成Mg3N2，Mg3N2极易与水反应生成氢氧化镁和氨气。
二氧化碳与二氧化硅的熔点不同主要是由于晶体的类型不同，二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体。
由于分子间作用力和共价键的强度差距较大，造成熔点前者低后者高。
答案：(1)SO3(2)Cl HClO、HClO2、HClO3、HClO4(任写三种酸)(3)直线形(4)共价键原子晶体(5)Mg3N2Mg3N2＋8H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3·H2O(或Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑)(6)D的最高价氧化物是CO2，X的最高价氧化物是SiO2，前者比后者的熔点低，因为前者为分子晶体，由分子间作用力结合，而后者为原子晶体，由共价键结合；共价键强度大于分子间作用力题组三分子的性质7．X、Y、Z、V、W为五种前四周期元素，其中X是短周期(除稀有气体外)原子半径最大的元素；Y与X同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2；W的原子序数为29，W的离子能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子：回答下列问题：(1)W原子的核外电子排布式为________，上述配离子中含有的化学键类型有________(填字母)。
a．配位键b．极性键c．离子键d．非极性键(2)元素X、Y、V第一电离能由大到小的顺序是________________(用元素符号表示)。
(3)Z的氢化物的空间构型是________；该氢化物的沸点比甲烷的高，其主要原因是_______________________________________________。
(4)一定压强，将HF和HCl混合气体降温时，首先液化的物质是________。
(5)已知XeO3分子中氙原子上有1对孤对电子，则XeO3为________分子(填“极性”或“非极性”)；XeO3分子中中心原子的杂化类型为________；XeO3分子的空间构型为________。
解析：在短周期中，除稀有气体外，X的原子半径最大，为Na；Y的最高价氧化物的水化物具有两性，为Al；Z原子的核外电子排布式为1s22s22p3，为N；V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2，为Mg；W的原子序数为29，为Cu。
(1)Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但ⅡA族、ⅤA族元素反常，故第一电离能：Mg>Al>Na。
(3)NH3中N有一对孤对电子，空间构型为三角锥形。
NH3分子间能形成氢键，沸点比CH4的高。
(4)HF的沸点比HCl的沸点高，容易液化。
(5)XeO3的成键电子对数为3，孤电子对数为1，Xe的杂化类型为sp3杂化，空间构型为三角锥形，属于极性分子。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1abd(2)Mg>Al>Na(3)三角锥形氨分子间存在氢键(4)HF(5)极性sp3三角锥形高考题组1．[2013·山东卷]卤族元素包括F、Cl、Br等。
(1)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。
第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
(2)若BCl3与XY n通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤对电子的原子是________。
解析：(1)BCl3中价层电子对数为：(3＋3)/2＝3，B原子为sp2杂化；NCl3中价层电子对数为：(5＋3)/2＝4，N原子为sp3杂化。
同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的2s轨道处于全满状态，铍的第一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有铍、碳、氧3种。
(2)B原子最外层有3个电子，与Cl形成3个单键后，仍缺少2个电子达到8电子稳定结构，所以在B原子与X形成的配位键中，X提供孤对电子。
答案：(1)sp2sp33(2)X2．[2013·新课标Ⅰ卷]硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题：(1)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为__________________________________。
(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：烃多，原因是________________________。