第七章 分子结构 (2)
7_第七章__苯乙胺类肾上腺素药物的分析_2
沙丁胺醇注射液（及其片剂、胶囊、缓释片与缓释胶囊）、盐酸苯
乙双胍片、盐酸氯丙那林片、盐酸麻黄碱注射液与滴鼻液、盐酸氨 溴索（及其口服溶液、片剂、胶囊与缓释胶囊）等的含量测定方法。
指示剂的选 用及终点颜 色的判断要 注意
滴定剂的稳定性：挥发性溶剂，结果需要校正。 终点指示方法：电位滴定法、指示剂法。 其它干扰
四、Assay
二、溴量法
原理：药物分子中的苯酚结构，在酸性溶液中酚羟基的邻、
对位活泼氢能与过量的溴定量地发生溴代反应，再以碘量法 硫代硫酸钠滴定测定剩余的溴。根据与药物定量反应消耗的 溴滴定液的量，即可计算供试品的含量。
盐酸异丙肾上腺素
异丙肾上腺素红
淡红色溶液
溶液为无色或仅显 微红色或淡紫色
肾上腺素 或盐酸异丙肾上腺素
明显的红棕色 或紫色
第二节、Identification
四、氨基醇的双缩脲反应
盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱和盐酸去氧肾上腺素等药物分子结构中， 芳环侧链具有氨基醇结构，可显双缩脲特征反应
盐酸麻黄碱
盐酸克伦特罗
(clenbuterol ydrochloride)
瘦肉精
硫酸沙丁胺醇
(salbutamol sulfate)
盐酸麻黄碱
(ephedrine hydrochloride)
第一节 性质
R1 H H C C N R2 * H OH R3
弱碱性：
烃胺基侧链，仲胺氮－弱碱性。 游离碱难溶于水，易溶于有机溶剂；其 盐可溶于水
三、Detection of specific impurities
二、有关物质
肾上腺素——HPLC 盐酸苯乙双胍——纸色谱法 盐酸去氧肾上腺素——TLC 其它药物——HPLC
第七章 第二节 第一课时《乙烯》教学设计 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
《乙烯》教学设计——基于“教、学、评”一体化思路学习乙烯的结构、性质与应用一、教材分析“乙烯”是《新课标》中必修课程主题4“简单的有机化合物及其应用”中二级标题“有机化合物的结构特点”和“典型有机化合物的性质”的内容。
本节课的内容主要分为两个方面：一是帮助学生认识乙烯的物理性质、分子结构化学性质和用途，帮助学生构建有机物的认知模型，使学生进一步认识有机物的结构特点，体会物质结构对性质和用途的决定作用；二是对比乙烯和甲烷的结构和性质并总结异同，锻炼学生分析、归纳、总结的能力。
本节课在新人教版教材中位于第七章“有机化合物”的第二节“乙烯与有机高分子材料”。
与旧人教版相比，新人教版在知识点设置上会有所变化，如：删除了关于乙烯的用途的讨论，删除了石蜡油分解制乙烯的实验，增加了乙烯参与的聚合反应和加聚反应的介绍，增加了聚乙烯的分子结构模型（局部）示意图，对乙烯参与的有机化学反应类型有了更详细的介绍等等。
这意味着本节课的教学重点更为突出，更有利于学生核心素养的发展。
二、学情分析学生在上一节课已经学习了乙烷的物理性质、分子结构化学性质和用途，对认识有机物的一般流程已经建立了模糊的认知模型。
因此，课堂学习活动可围绕学生的问题展开，问题可集中在乙烯和乙烷的结构和性质的对比方面，帮助学生认识有机化合物的结构决定性质的学科思想。
初中化学曾简单介绍过小分子相互连接形成高分子的聚合反应，因此教材在这里侧重通过化学方程式、结构式和分子结构模型具体展示化学键与有机物的分子结构在聚合反应前后的变化，使学生初步认识加成反应与聚合反应的关系，了解聚合物的分子结构，深化对结构决定性质这化学基本观念的理解。
同时，教材还以聚乙烯为例介绍了链节、单体、聚合度等高分子基本概念，以利于接下来学习合成高分子与生物高分子。
三、素养目标【教学目标】1．以不饱和烃的代表物—乙烯的结构和性质为模型，帮助学生认知不饱和烃的结构和性质。
2．通过介绍乙烯和水的加成反应和乙烯的加聚反应，让学生知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现，也让学生体会到合成高分子材料让我们的生活更美好。
第七章习题分子结构
第七章习题1. 指出下列离子分边属于何种电子构型：Ti4+, Be2+, Cr3+, Fe2+, Ag+, Cu2+, Zn2+, Sn4+, Pb2+, Tl+, S2-, Br-2. 已知KI的晶格能（U）为-631.9 kJ·mol-1，钾的升华热[S(K)]为90.0 kJ·mol-1，钾的电离能（I）为418.9 kJ·mol-1,碘的升华热[S(I)]为62.4kJ·mol-1，碘的解离能（D）为151 kJ·mol-1,碘的电子亲核能（E）为-310.5 kJ·mol-1，求碘化钾的生成热（△f H）3. 根据价键理论画出下列分子的电子结构式（可用一根短线表示一对公用电子）BCl3, PH3, CS2, HCN, OF2, H2O2, N2H4, AsCl3, SeF64. 试用杂化轨道理论说明BF3是平面三角形，而NF3是三角锥形。
5. 指出下列化合物的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型。
BBr3, SiH4, PH3, SeF66. 将下列分子按照键角从大到小排列：BF3, BeCl2, SiH4, H2S, PH3, SF67. 用价层电子对互斥理论预言下列分子和离子的几何构型.CS2, NO2-, ClO2-, I3-, NO3-, BrF3, PCl4+, BrF-, PF5, BrF5, [AlF6]3-8. 根据分子轨道理论比较N2和N2+键能的大小。
9. 根据分子轨道理论判断O2+, O2, O2-, O22-的键级和单电子数。
10. 用分子轨道理论解释：（1）氢分子离子H2+可以存在。
（2）Be2为顺磁性物质。
（3）N2分子不存在。
11. 试问下列分子中哪些是极性的？那些是非极性的？为什么？CH4, CHCl3, BCl3, NCl3, H2S, CS212. 试比较下列各对分子偶极矩的大小：(1) CO2和CS2(2) CCl4和CH4(3)PH3和NH3(4)BF3和NF3(5)H2O和H2S13. 将下列化合物按熔点从高到低的顺序排列：NaF,NaCl,NaBr,NaI,SiF4,SiCl4,SiBr4,SiI414. 试用离子极化观点解释：（1）KCl熔点高于GeCl4（2）ZnCl2熔点低于CaCl2（3）FeCl3熔点低于FeCl215. 下列说法是否正确？为什么？（1）分子中的化学键为极性键，则分子也为极性分子。
分子结构
配位数为6。
如:NaI,NaBr,MgO,CaO
NaCl的晶胞
ZnS晶胞
c、ZnS型 ZnS晶体也属面心立方晶格，在ZnS晶胞中，晶胞结构较复杂，
每个Zn2+离子周围有4个S2-离子，每个S2-离子周围有4个Zn2+离子， 配位比为4:4，配位数为4。
如:ZnO,HgS,CuCl,CuBr
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二、离子晶体
在离子晶体的晶格结点上交替排列着正、负离子。由于正、负 离子间有很强的离子键，所以离子晶体有较高的熔点和较大的硬 度。在晶体中，离子不能自由移动，只能在结点附近振动，因此不 导电。而在融化时，离子可以自由的移动，就能导电。离子晶体有 以下几种类型:
1、离子晶体的分类
（1）、AB型离子晶体： AB型离子晶体指组成晶体中正负离子的 比例为1:1的离子晶体。 a、CsCl型
离子的变形性：离子的变形性主要是决定于离子半径，离子半径大， 核电荷对电子云的吸引力较弱，因此离子的变形性大。例如：
I- > Br- > Cl- > F-； 对于离子的电荷相等、半径相 (18+2)e 2e > (917)e > 8e 负离子主要表现出变形性；正离子主要表现出极化力。
CsCl的晶胞是立方体，每个Cs+周围有8个Cl-离子，每个Cl-周 围有8个Cs+离子。原子比为1:1，配位比为8:8，配位数为8。
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Cl-
如:CsCl
Cs+
TiCl
b、NaCl型
NaCl的晶胞也是立方体，是面心立方晶格。Na+离子周围有6
个Cl-离子，Cl-离子周围有6个Na+, 离子配位比为6:6，原子比1:1。
化学分子结构
化学分子结构化学分子结构是研究化学物质的构成和组成方式的重要内容之一。
它描述了化合物中原子之间的连接方式以及它们之间的空间排列关系。
通过了解分子结构，我们可以更深入地理解化学物质的性质和反应行为，为合成新的化合物、改良材料性能和探索新的科学领域开辟了道路。
一、分子结构的基本概念和组成要素化学物质由原子构成，而分子则由原子通过共价键连接而成。
分子结构描述了原子之间的连接方式和它们在空间中的相对位置。
分子结构的主要组成要素包括原子类型、原子间的键、键的角度和键的长度。
1. 原子类型不同种类的化学元素具有不同的原子类型。
每种原子类型都有特定的化学性质和价电子数，从而决定了其参与反应的方式和可能的结构。
常见的原子类型包括氢、氧、碳、氮等。
2. 原子间的键原子之间的连接通过化学键实现。
最常见的化学键类型是共价键，它是通过共享电子对来连接原子的。
共价键可以分为单键、双键和三键，取决于原子之间共享的电子对数量。
除了共价键，还有离子键、金属键和氢键等其他类型的化学键。
3. 键的角度和键的长度键的角度和键的长度也是分子结构的重要特征。
键的角度是指连接两个原子的键的方向相对于分子的相对角度。
键的长度则是指连接两个原子的键的实际长度，它决定了分子的几何形状和空间排列方式。
二、分子结构的表示方法为了更清晰地表达分子结构，化学家们发展了一系列的表示方法。
其中最常见的方法包括结构式、线角式和空间填充式。
1. 结构式结构式是一种二维图形表示方法，它通过化学键和原子符号来描述分子的连接方式。
结构式可以精确地表示化学键的类型、键的角度和键的长度。
其中最常见的结构式包括平面式、简化式和骨架式等。
平面式将分子中的原子和键都画在一个平面上，简化式通过简化分子结构的表示方式来减少图形的复杂性，骨架式则只画出分子的骨架结构。
2. 线角式线角式是一种简化的结构表示方法，它通过线段和角度来描述化学键的连接方式。
线段表示化学键，而角度则表示键的连接方向。
高中化学必修二第七章《有机化合物》知识点(2)
一、选择题1．现有乙酸和23CH CHCH =的混合物，若其中氧的质量分数为a ，则碳的质量分数是 A ．()1-a 7 B ．3a 4 C ．()61-a 7 D ．()121-a 132．某有机物的结构简式如图所示，下列各项性质中，它不可能具有的是（ ）①可以燃烧②能使酸性高锰酸钾溶液褪色③能与NaOH 溶液反应④能发生酯化反应⑤能发生聚合反应⑥能发生水解反应⑦能发生取代反应A ．①④B ．⑥C ．⑤D ．④⑤ 3．分子结构丰富多样。
下列分子呈正四面体结构的是A ．乙醇B ．乙烯C ．甲烷D ．乙酸 4．下列反应中，属于取代反应的是（ ）A ．乙烯与溴反应制1，2-二溴乙烷B ．苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯C ．乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色D ．在一定条件下苯与氢气反应制取环己烷5．下列关于有机物的说法中错误的是A ．正丁烷和异丁烷的熔、沸点不相同B ．乙烯、苯、乙酸分子中的所有原子都在同一平面上C ．分子式为C 4H 10的烷烃，其一氯代物有4种D ．乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别6．下列实验方案能达到目的的是 A ．用浓硫酸干燥NH 3B ．用焰色反应鉴别KCl 和K 2SO 4C ．用NaOH 溶液除去Cl 2中的HClD ．用灼烧闻气味的方法鉴别棉线和羊毛线7．下列说法正确的是A ．CH 2=CH 2、三种物质中都有碳碳双键，都可发生加成反应 B ．1 mol与过量的NaOH 溶液加热充分反应，能消耗3 mol NaOHC ．将溴水加入苯中，溴水的颜色变浅，这是由于发生了取代反应D ．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2，4一己二烯和甲苯8．以下6种有机物：①异戊烷②2，2—二甲基丙烷③乙醇④乙酸⑤乙二醇⑥甘油，沸点由高到低的排列顺序是（ ）A ．④>⑥>⑤>②>③>①B ．⑥>④>⑤>②>③>①C ．⑤>⑥>④>③>①>②D ．⑥>⑤>④>③>①>②9．下列化学用语表达正确的是()A．乙酸的结构简式：C2H4O2B．氢氧化钠的电子式：C．Cl离子的结构示意图：D．NaClO的电离方程式：NaClO = Na++Cl-+O2-10．下列说法正确的是A．乙烯、聚乙烯含碳量相同，均为纯净物B．淀粉、油脂、蛋白质均是人体需要的高分子化合物C．苯、溴苯均难溶于水，可用水将其鉴别D．豆浆煮沸的目的是将蛋白质转化为氨基酸便于人体吸收二、填空题11．食品安全关系国计民生,影响食品安全的因素很多.下面是以食品为主题的相关问题,请根据要求回答.(1)聚偏二氯乙烯()具有超强阻隔性能,可作为保鲜食品的包装材料.它是由___________ (写结构简式) 单体发生加聚反应生成的.若以乙炔为原料,通过加成反应生成1,1,2三氯乙烷,再和氢氧化钠醇溶液反应可合成这种单体,则在加成反应中宜选择的试剂是_________.(选填编号字母)a．HCl b．Cl2 c．HClO d．NaCl(2)人们从食用植物油中摄取的亚油酸[]对人体健康是十分有益的,然而市场上经常会出现价格低廉的植物油,其中的亚油酸含量很低.下列关于亚油酸的说法中不正确的是___________(选填编号字母).a．分子式为C18H34O2b．在食用油中亚油酸通常是以甘油酯的形式存在c．亚油酸属于一种不饱和低级脂肪酸,所以能和NaOH溶液反应d．亚油酸含量高的植物油在空气中易氧化变质(3)食用酱油中的“氯丙醇”是多种氯代丙醇的总称,它们是在酱油配制过程中植物蛋白水解发生一系列化学变化而产生的,氯丙醇中部分异构体对人体有不同程度的致癌效应.则氯丙醇中三氯丙醇异构体共有_________种(已知卤原子和羟基一般不会连在同一碳原子上).(4)在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒.淀粉最终的水解产物是葡萄糖,请设计实验证明淀粉已经全部水解,写出操作方法、现象和结论______________.(5)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]作为一种甜味剂,食用后不会引起血糖升高,比较适合于糖尿病人食用.预测木糖醇能和新制备的Cu(OH)2浊液发生化学反应的依据是___________. (6)酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质,有机物A是其中的一种,对A的结构进行如下分析：①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60.②对A的水溶液进行测定发现该溶液pH＜7.③核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值,根据峰值可以确定分子中氢原子的种类和数目.例如乙醇有三种氢原子(图1).经测定有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2根据以上分析,写出A的结构简式__________.12．食物是人类赖以生存的物质基础，食物中能够被人体消化、吸收和利用的各种营养物质称为营养素。
统编人教版高中化学(必修二)第七章第二节《乙烯与有机高分子材料》优质说课稿
统编人教版高中化学（必修二）第七章第二节《乙烯与有机高分子材料》优质说课稿今天我说课的内容是统编人教版高中化学（必修二）第七章第二节《乙烯与有机高分子材料》。
第七章讲述有机化合物。
主要内容有：认识有机化合物、乙烯与有机高分子材料、乙醇与乙酸、基本营养物质。
碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。
有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。
与无机化合物相比，有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。
对有机化合物的研究，需要在了解碳原子成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新的物质。
本课教学旨在引导学生学习掌握乙烯与有机高分子材料，培养学生化学学科核心素养。
教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从教材分析、教学目标和核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中化学课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“4.2 典型有机化合物的性质:认识乙烯的结构及其主要性质与应用；知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。
知道有机化合物之间在一定条件下是可以转化的。
”二、说教材分析本节讲述了乙烯与有机高分子材料的知识。
本课以介绍乙烯与有机高分子材料的知识为载体，以探究、实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
包括乙烯、烃、有机高分子材料三部分内容。
教材以文字介绍乙烯导入，正文部分以文字叙述为主，辅以图片。
另外教材还提供了“信息搜索、科学史话、科学技术与社会”，以丰富拓展教学内容。
教材设置“思考与讨论”相关栏目，引导学生探究实践。
三、说教学目标与核心素养（一）教学目标：1.掌握乙烯的用途和乙烯的分子结构。
2.掌握乙烯的物理性质、乙烯的化学性质（加成、氧化、聚合）。
第七章 分子结构
2.原子轨道要有效地线性组合成分子轨道， 必须遵循三条原则： ， ， ，
§7－7 分子的极性和分子间力
分子间力：
分子之间弱的相互作用
一、分子的极性
• 正电荷与负电荷中心不重合 • 正电荷与负电荷中心重合 键的极性与分子的极性：
极性分子
非极性分子
• 同种元素原子间： 所成化学键：电负性相同 所形成分子：
C
O
§ 7－ 3
杂化轨道理论
一、轨道杂化理论的基本要点
价键理论较好地解释了共价键的形成和本质，初步解释了 共价键的饱和性和方向性。但不能解释键角和共价键的数目。 1931年 Pauling 和 Slater 提出杂化轨道理论，补充和发展 了现代价键理论。 H 例：
CH4分子的结构： H
C H
H
杂化轨道概念：
y y z z
py- py
x x
p z- p z
x x
多重键：形成 键外，同时还可以形成 键，从而构成多重键
例：
N2分子的结构：
三重键
z
y
2px-2px
2py-2 py
2pz- 2pz
x
配位共价键
共用电子对由一方原子提供
例：
CO分子的结构：
C: O: 2s22px12py13pz 2s2 2px12py1 2pz2
（１）苯和四氯化碳分子之间（只有色散力） （２）乙醇和水分子之间（氢键、定向力、诱 导力和色散力） （３）氧气和水分子之间（诱导力和色散力） （４）氯化氢和溴化氢分子之间（定向力、诱 导力和色散力
二、杂化轨道的类型
1、sp 杂化 同一原子中 ns-np 杂化成新轨道；一个 s 轨道和一个 p 轨 道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。 例：
高中化学第7章有机化合物第1节认识有机化合物第1课时碳原子的成键特点烷烃的结构新人教版必修第二册
3．通过学习有机化合物中碳原子的成键方式，有机物的多种表示 方法，形成严谨求实的科学态度和探索未知、崇尚真理的意识。
随堂演练•知识落实
一、有机化合物中碳原子的成键特点
1．有机化合物 (1)有机化合物的组成元素 一 定 含 有 _碳____ 元 素 ， 常 含 有 氢 、 氧 元 素 ， 有 的 还 含 有 氮 、 硫 、 磷、卤素等。 (2)甲烷是最简单的有机化合物，甲烷的分子式为__C_H__4__，电子式
②多个碳原子之间可以结合成碳链，也可以结合成碳环(且可带支 链)，如图所示。
(3)有机物结构特点 ①有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成千上万 个碳原子。 ②含有相同碳原子数的有机物分子，可能因为碳原子间 _成__键__方__式____或__碳__骨__架___的不同而具有多种结构。
原理分析：甲烷水合物的化学式为 CH4·nH2O。甲烷燃烧的化学方 程式为 CH4＋2O2=点==燃==CO2＋2H2O，反应放出大量的热，故可以作为高 效清洁的能源。
2．乙烯与有机高分子材料 长途运输苹果时，为防止苹果过熟发生腐烂，常常将浸泡有酸性高 锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放苹果的容器中。 浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土为什么能 延长苹果的保鲜期？ 答案：苹果能释放出乙烯，乙烯具有催熟作用。高锰酸钾具有氧化 性，能氧化乙烯，乙烯被吸收后提高了苹果的保鲜期。 原 理 分 析 ： 5CH2===CH2 ＋ 12KMnO4 ＋ 18H2SO4―→10CO2↑ ＋ 6K2SO4＋12MnSO4＋28H2O。
正丁烷 C4H10
___________ C__H__3C__H_2_C_H__3_
第七章 最新分子结构与性质
总之，杂的能量变了
轨道的形状变了
结果当然是更有利于成键！
26
2. 杂化形式——几个原子轨道杂化就可以得到几个杂化轨道
sp3杂化——四面体型
2p 2s 2s 2p
sp3
激发
杂化
四个 sp3 杂化轨道
杂化轨道
基态碳原 子的结构 CH4中共价 键形成
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sp2杂化——平面三角形型
定义 1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收 的能量，以符号U 表示。 MX (S) M+ (g) + X- (g) 作用 度量离子键的强度。晶格类型相同时，U与正、 负离子电荷数成正比，与离子间距离r0成反比。 化合物
NaF NaCl NaBr NaI MgO CaO SrO BaO
离子电荷
+1,-1 +1,-1 +1,-1 +1,-1 +2,-2 +2,-2 +2,-2 +2,-2
ro/pm ΔU/kJ· -1 t (m. p.)/℃ mol
231 282 298 323 210 240 257 256 923 786 747 704 3 791 3 401 3 223 3 054 993 801 747 661 2 852 2 614 2 430 1 918
正、负离 子的性质
正离子通常只由金属原子形成，其电荷等于中性原 子失去电子数目。 负离子通常只由非金属原子组成，其电荷等于中性 原子获得电子的数目;出现在离子晶体中的负离子
2 还可以是多原子离子(SO 4 ) 。
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2. 离子半径 (radius)
严格讲，离子半径无法确定（电子云无明确边界） 核间距（nuclear separation）的一半
chap7-1 分子结构_204203182
nNaCl
nCl-(3s23p6)
由离子键形成的化合物叫离子型化合物，它们以离子晶体 形 式 存 在 ， 而 不 是 “ 离 子 型 分 子 ” 存 在 。 通 常 ， IA 、 IIA(除Be外)的碱金属或碱土金属的氧化物和氟化物及某些 氯化物等是典型的离子型化合物。
8
（4）离子键性质
离子键本质是静电引力，在离子键的模型中，可以近似将 正负离子的电荷分布看成为球形对称的。根据库仑定律，两 种带相反电荷的离子间的静电引力与离子的电荷的乘积成正 比，而与离子间距离的平方成反比。当离子的电荷越大，在 一定范围内离子间的距离越小，则离子间的引力越强。 f q(+)·(-) q r2
负离子由于负电场占优势，电子间的屏蔽作用增加，核 对价电子的吸引力减弱，所 以 负 离 子 的 半 径 较 大， 为 130~250pm之间，正离子半径较小，为10~170pm。如： K+ 、Cl- 离子构型相同，均为3s23p6 ，但r(K+)为133pm， r(Cl-)为181pm。
周期表中处于相邻的左上方和右下方对角线上的正离子 半 径 近 似 相 等 。 如 ： Li+(60pm)—Mg2+(65pm) ； 12 Na+(95pm)—Ca2+(99pm)。
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1 价键理论（VB法——现代共价键理论） (1) 共价键的形成和本质
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3 离子键强度——晶格能
离子型化合物的性质与离子键的强度有关。在离子晶体中 常以晶格能来表示离子晶体中离子键的强度，离子晶体由 于有较大晶格能才能稳定存在。 晶格能(焓)——在100kPa和0K（298K）时气态正离子和气 态负离子结合形成1mol固态离子化合物时所放出的能量. 意义：晶格能大小标志着离子型晶体中离子键的强弱，晶 格能越大，离子键越强，离子晶体越稳定，该晶体熔、沸 点越高，硬度越大。 晶格能可用玻恩-哈伯循环法通过热化学计算求得，或利 用理论计算求得。
第7章 第2节 第1课时 乙烯(讲义)【新教材】
化学方程式：C 2H 4＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O 。
①和酸性KMnO 4溶液反应 现象：酸性KMnO 4溶液褪色。
结论：乙烯能被酸性KMnO 4溶液氧化。
(2)加成反应①将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中 现象：溴的四氯化碳溶液褪色。
化学方程式：。
①加成反应定义：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
书写下列加成反应的化学方程式：(3)聚合反应①定义：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
①乙烯自身加成生成聚乙烯的方程式：该反应是聚合反应，同时也是加成反应，这样的反应又被称为加成聚合反应，简称加聚反应。
其中，—CH 2—CH 2—称为链节，n 称为聚合度，小分子乙烯称为聚乙烯的单体。
例题2 实验室制乙烯并验证其性质，请回答下列问题： （1）写出以乙醇为原料制取乙烯的化学方程式________。
（2）某同学欲使用如图1所示装置制取乙烯，请改正其中的错误：________。
（3）实验过程中发现烧瓶中出现黑色固体，这会导致生成的乙烯中含有杂质气体。
用如图2所示装置验证乙烯的化学性质(尾气处理装置已略去)，请将虚线框中的装置补充完整并标出所盛试剂。
（4）有些同学提出以溴乙烷为原料制取乙烯，该反应的化学方程式为________。
若以溴乙烷为原料，图2中虚线框内的装置________(填“能”或“不能”)省略，请说明理由________。
答案 （1）CH 3CH 2OH →△浓硫酸CH 2=CH 2+H 2O（2）未加温度计（3）（4）CH 3CH 2Br→NaOH 的醇溶液，加热CH 2=CH 2+HBr ；不能；生成的乙烯会带走醇溶液的醇，故检验乙烯前要除去醇解析（1）CH 3CH 2OH →△浓硫酸CH 2=CH 2+H 2O（2）未加温度计，乙醇的消去反应要控制温度在170摄氏度，否则会发生副反应 （3）装置的作用是除去乙烯当中的乙醇的，故试剂为水，接导管为长进短出 （4）CH 3CH 2Br→NaOH 的醇溶液，加热CH 2=CH 2+HBr ；不能省略，生成的乙烯会带走醇溶液的醇，故检验乙烯前要除去醇 三、乙烯的用途1.乙烯是重要的化工原料，在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
第七章分子结构
Ψ1s+ψ1s
E + + 原子轨道重叠图
HH
电子云重叠图
（2）当含有2个自旋方向相同的电子的氢原子相互
靠近时,两个原子轨道两核间电子云密度ψ2减小, 体系能量上升,好像在自旋平行的电子间产生了一 种排斥作用,因而不能成键.这是符合保里不相容 原理——在每一个原子轨道中不可能出现2个自 旋平行的电子。
＝－767.5（ kJ·mol-1 ） 和实验值很接近，但用晶格能计算时，当相互离子极 化显著的情况下，有误差。
U的意义：晶格能是离子晶体的重要性质，晶格能的大小 反映离子晶体中离子键的强弱，即反映离子晶格的牢固 程度。U越大，离子晶体的熔点越高，硬度越大。
从晶格能理论公式分析： 决定晶格能大小： 1、离子电荷 2、离子半径 3、配位数（反应在A上）
Ti4+、Zr4+、Hf 4+
F-、Cl-、Br-、I阴离子
O2-、S2-、Se2-、Te2-
ⅠA
ⅡA ⅢA、 ⅢB ⅣB ⅦA ⅥA
然而，有相当多的阳离子具有非8电子的排布。例 如：周期表中ⅠBⅡB族中有些离子具有外层为18e构型.
Cu+、Ag+
ⅠB
18电子构型 Zn2+、Cd2+、
（ns2np6nd10）
Hg原子上的1个s轨道和1个p轨道若分别和1个Cl 原子的3p轨道重叠，将得到2个重叠程度不同的Hg －Cl键，1个是sp重叠，1个是p－p重叠，事实上这 二个键的性质完全一样，且对称分布在Hg原子的两 边。
杂化轨道理论认为：
在HgCl2分子中Hg原子参与成键的轨道已不是原 来的6s和6p轨道。在成键过程中，已经“混和”起
B原子 外层电子构型：2S2P1
7分子结构
能量相近：ns,np
ns,np,nd
(n-1)d,ns,np
成键能力变大：轨道形状发生了变化
杂化轨道的数目=参加杂化的原子轨道数目
不同类型的杂化，杂化轨道空间取向不同
二、杂化轨道的类型
1、sp 杂化 （BeCl2）
同一原子ns-np 杂化；一个 s 轨道和一个 p 轨道杂 化组合成两个新的 sp 杂化轨道。
没有方向性：正负离子可近似地看成一个弥 漫着电子云的圆球体，电荷分布球形对称，离 子能从任何方向吸引带相反电荷的离子
没有饱和性：只要空间许可，一个离子周围 可同时和几个电荷相反的离子相互吸引
离子键的离子性大小取决于电负性差值大小
电负性差值越大，电子的偏向越明显，相互作 用越强。
例如 CsF：离子性： 92%，共价性：8%
NaCl 晶体示意图
二、决定离子型化合物性质的因素
1、离子半径
离子半径：根据离子晶体中正、负离子的核间距测出 的，并假定正、负离子的平衡核间距为阴、阳离子的 半径之和。 离子半径具有规律： （1）同一种元素的负离子半径大于原子半径而正离 子半径小于原子半径，且正电荷越多，半径越小。 例如： r (F ) r (F) r(Fe3 ) r(Fe2 ) r(Fe) （2）同一周期电子层结构相同的正离子的半径， 随离子电荷增加而减小；而负离子的半径随离子电 荷增加而增大。例如：
4、sp3d , sp3d2杂化
sp3d：同一个原子的一 个 ns 轨道与三个 np，一个 nd 轨道杂化组合为 sp3d 杂 化轨道。sp3d 杂化轨道分子 的几何构型为三角双锥。 sp3d2：同一个原子的一个 ns 轨道与三个 np，两个nd 轨 道杂化组合为 sp3d2 杂化轨道。 sp3d2 杂化轨道分子的几何构型 为正八面体。
分子结构的测定方法的原理及应用
第七章 分子结构的测定方法的原理及应用7.1 分子光谱基本内容分子光谱乃是对分子所发出的光或被分子所吸收的光进行分光所得到的光谱。
原子光谱为线状光谱,而分子光谱为带状光谱。
一. 分子光谱的分类极其所在的波段 1. 分子内部运动的三种方式及能量1).电子相对于原子核的运动 能量为Ee,能级差为1~20eV 2). 各原子核的相对振动运动 能量为Ev 能级差为0.05~1eV 3). 整个分子的转动 能量为ErE 级差为1×10-4~0.05eV 分子从低能E”跃迁到高能级E’时吸收电磁波产生谱线,其波数为~'"'"'"υλ==-+-+-1Ee Ee hc Ev Ev hc Er Er hc当分子的价电子能级发生跃迁是,常伴随着振动能级和转动能级的跃迁,故价电子在两个能级之间的跃迁所对应的能量差往往不是一个确定的值而是多个彼此相差很小的数值。
2. 当只有转动能级发生跃迁时所对应的分子光谱称为转动光谱。
波数介于0.8~0.81cm -1,波长为1.25~0.012cm,相当于微波和远红外波段。
3. 当振动能级发生跃迁时,总是伴随着转动能级的跃迁,所以对应的光谱称为震动-转动光谱。
波数为400~8000cm -1波长为2.5×10-3~1.25×10-4cm,相当于红外光谱区,故称分子的振动-转动光谱为红外光谱。
4. 分子的电子光谱结构比较复杂,波数为8000~160000cm -1波长为1250nm~62.5nm,相当于近红外到远紫外波段。
二. 分子的转动光谱:(双原子) 1. 双原子分子AB 的刚性转子模型(1).把两个原子看着体积可以忽略不计的质点,质量为m A m B (2)认为原子间的平衡核间距离Req 在转动过程中,保持不变。
2.求绕质心以角速度ω转动时的能量及能级:ε转=h I228πJ(J+1),J=0,1,2,............能级的间隔为: ∆E(J,J+1)=h I 228π[(J+1)(J+2)-J(J+1)]=h I228π2(J+1)或∆E(J,J+1)=2Beh(J+1)=2Bhc(J+1)其中 B=h IC228π (cm -1)B 为转动常数。
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◆ 键合双方各提供自旋方向 相反的未成对电子（自 旋方向 相同呢？）
◆ 键合双方原子轨道应尽可能最大程度地重叠（最大 重叠原理）
（2）共价键的特征
● 具有饱和性（是指每种元素的原子能提供用于形成共价键 的轨道数等于该元素的未成对电子数。）
● 确定电子对的空间排布方式
价层电子 对数
电子对的 排布
2 直线型
3
4
5
6
三角形 四面体 三角双锥 八面体
180o
109.5o 120o
● 确定孤对电子数和分子空间构型
LP=0 分子的空间构型=电子对的空间构型
BeH2
1
VP= (2+2)=2
2
1
BF3
VP= (3+3)=3
2
1
CH4
VP= (4+4)=4
Ti 4
（5）离子半径与物质性质的关系：同一主族离子半 径越小，对应物质的熔沸点越高。离子半径相近，相 应物质具有类似的性质.如NH4+与K+ ； Al3+ 、Cr3+ 、 Fe3+。
2. 离子的电荷
电荷高，对相反电荷的吸引力就高，化合物熔点高。
3. 离子的电子构型
•简单负离子都是8电子构型 F- 、Cl- 、 Br- 、 I- 、 O2- 、 N3- 、S2- etc
△ rHm,6 =-689.1kJ·mol-1 U =689.1kJ·mol-1
则：
三、影响晶格能的因素
1. 离子的电荷
Z↑， U↑
U(NaCl) <U(MgO)
2. 离子半径
R↑， U↓
U(MgO) >U(CaO)
离子电荷数大, 离子半径小的离子晶体 晶格能大表现为熔点高、硬度大等性能。
§7-2 共价键
2s
sp3
Hybrid orbital
HOH 10430'
Valence bond pictures of H2O
Formation of the covalent bonds in H2O
NH3中N 原子采取 sp3 不等性杂化
Configuration of N in ground state
例如： H
Cl H O H
NN
● 具有方向性 最大重叠原理：形成共价键时，原子间总是沿原子轨道最大
重叠的方向成键。（每种元素的原子能提供用于形成共价键 的轨道是具有一定的方向）
- ++ x
-+
+
x
●形成的共价键的键型包括：σ 键，π 键. ◆σ键：重叠轨道的电子云密度沿键轴方向的投影为圆形，
表明电子云密度绕键轴（原子核之间的连线）对称. 形象的 称为“头碰头”.
（2）杂化后轨道的成键能力大于未杂化的轨道。
（3）参加杂化的原子轨道数目等于形成的杂化轨道 数目。
（4）不同原子轨道参与杂化，形成的杂化轨道的空间 取向不同。
7.3.2 杂化轨道形式
● sp3杂化
2p 2s
2s 激发
C原子基态构型
2p sp3
杂化 四条 sp3 杂化轨道
Hybrid orbital
2
1 2 Br2 (g)
键能△ rHm,4
K(g)
Br (g)
△ rHm,5
电子亲和能
△ rHm,2
电离能
KBr(s)
U △ rHm,6
Br (g) +
K+ (g)
△ rHm = △ rHm,1 + △ rHm,2 +△ rHm,3 +△ rHm,4 +△ rHm,5 + △ rHm,6
△ rHm,1=89.2kJ·mol-1 △ rHm,2 =418.8kJ·mol-1 △ rHm,3 =15.5kJ·mol-1 △ rHm,4 =96.5kJ·mol-1 △ rHm,5 =-324.7kJ·mol-1 △ fHm =295.3kJ·mol-1
r r r r r r F
O 2
N 3 Cl
S 2
P 3
（3） 同一元素 阴离子 半径 ﹥原子半径
阳离子 半径 ﹤原子半径
rS 2 rS rAl3 rAl
（4）同一元素形成不同电荷正离子时，
离子的 电荷越高，离子的 半径越小。
r r r r r r Fe3
Fe2 Sn2
Sn4 Ti 3
VP = (7+3)/2 = 5对
（2） Cl的 价层 电子对数 5对，电子对的空间构型 三角双锥。
（3） 排布 配位原子画出 可能的 结构图：
F
..
.. ..
..
F
F Cl
F ClF Clຫໍສະໝຸດ ..(a)F
F
F (b)
F
.. (c)
(4)据 孤电子对、成键电子对排斥作用最小的确定 分子的
稳定的几何构型:
变了 ●原CH杂子4化只后能轨形道成伸两展个方共向价，单形键状CH和2能。量实发际生情改况变是形成稳定的 总之，杂化后的轨道
●轨道成分变了
●轨道的能量变了
变的结果是更有利于成键！
●轨道的形状变了
杂化轨道特点：
（1）只有能量相近的轨道才能相互杂化，常见的有ns np, ns np nd和(n-1)d ns np杂化。
提供电子对形成的， 称之为配π键
配位键 在化合物 中普遍存在.
7-3 杂化轨道理论
7.3.1 杂化轨道（hybrid orbital ）
●V解B成释T（键了比1时共较）能价简基级键明本相的地要近方讨点的向论价性了电和共子饱价轨和键道性的相.形但混成在杂过讨，程论形和多成本原新质子的，分价并子电成形子功成轨地道 时—，—尤杂其化在轨解道释分子的空间构型时，遇到了一些困难。如： ●C 杂价化电前子后层轨结道构数2s目22p不x1变2py1只有两个未成对的2p电子，与H
2p
2p
sp
hybridization two sp hybrid orbital
Hybrid orbital
在各种杂化轨道中，还存在着“不等性杂化”，即杂化后的轨道 中填充的有中心原子的孤电子对。
H2O中O原子采取 sp3 不等性杂化
2p
sp3 杂化
Configuration of O in ground state
化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
§7-1 离子键
1-1 离子键理论的基本要点
（1）活泼金属与活泼非金属原子在一定条件下接近时，活 泼金属失电子形成正离子，活泼非金属原子得电子形成负 离子。 （2）正负离子互相吸引靠近时，离子核外层电子产生排斥 力，吸引力与排斥力相等时便形成稳定的结合体。 （3）靠正负离子静电吸引而形成的化学键为离子键；具有 离子键的物质称为离子化合物。
● sp2杂化
2p
2s
2s
excited
2s2p轨道
Configuration of B in ground state
2p sp2
hybridization
three sp2 hybrid orbital
Hybrid orbital
● sp杂化
2p
2s
2s
excited
Configuration of Be in ground state
第 七 章 分子结构
Chapter 7 Molecular Structure
不同的外在性质反应了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间 的作用力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独 立分子物种的聚集体，它们之间就存在化学键.简单地 说，化学键是指分子内部原子之间的强相互作用力.
电负性相差很大的两元素 方能形成离子键，
χA- χB ﹥1.70时， 形成的化学键.
1-2 离子键阴的阳特离点子是带电的圆球，任何方 １.离子键向的性本均质发是生静静电作电用作力用;.如：Na+周围 等同地排列着6个Cl-，同理，Cs+ ２.离子键周无围方等向同性地; 排列着8个Cl-. ３.离子键无饱和性; ４.键的离子性与元素的电负性有关; ５.离子键存在于离子晶体中, 是极性最强的
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杂化轨道理论小结
轨道数目 2
3
4
5
6
空间构型
线形
sp 杂化轨道形状
三角形 四面体
sp2
sp3
三角双锥
八面体
dsp3
d2sp3
7-4 价层电子对互斥理论
1940年由Sidgwich N. 和 Powell H. 提出的理论. 它在预言多原子分子形状 时取得的成功，但理论本身却不过是 Lewis 思路的简单延伸.
6 八面体
（2）分子形状的确定方法
● 首先先确定中心原子A的价层电子对数VP
VP
=
1/2[A的价电子数+X提供的价电子数
±离子电荷数(
负 正
)]
原则: A的价电子数 = 主族序数
配体X: H和卤素每个原子各提供一个价电子, 氧与硫不提 供价电子
例: VP( SO42-)= (6+4×0+2)/2=4
2
AX2
分子构型
3 AX3
:AX2
V型
价层电子数 电子对构型 分子类型 分子构型
s－s
s－p
p－p
◆ π键：重叠轨道的电子云密度绕键轴不完全对称. 形象的称为