高中化学选修三——分子结构与性质
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。
高中化学 选修3 第二章 分子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学生使用
选修3 第一章原子结构与性质第2节分子的立体构型第1课时价层电子对互斥理论学习目标:1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。
2.理解价层电子对互斥理论的含义。
3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。
教学难点:1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学重点:1、理解价层电子对互斥理论的含义2、能根据有关理论判断简单分子或离子的构型教学过程:知识回顾:1.分析下列化学式中画有横线的元素,选出符合要求的物质并填空。
A.NH3B.H2O C.HCl D.CH4E.C2H6F.N2(1)所有的价电子都参与形成共价键的是______;(2)只有一个价电子参与形成共价键的是______;(3)最外层有未参与成键的电子对的是______;(4)既有σ键,又有π键的是______;(5)既有极性键又有非极性键的是__________;(6)分子构型为正四面体的是____________。
【解析】A.NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键,还有一对不成键电子;B.H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键,还有两对不成键电子;C.HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键,还有三对不成键电子;D.CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键,所有价电子都参与成键,其分子构型为正四面体形;E.C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键,所有价电子都参与成键;C—H为极性键,C—C为非极性键;F.N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键,2个π键,还有一对不成键电子。
答案(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F (5)E (6)D2.常见分子的立体构型通常有两种表示方法,一是比例模型,二是球棍模型。
请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的立体构型。
H 2O 分子为三原子分子呈V 形,应选E—c ;NH 3分子为四原子分子呈三角锥形,应选B—d ; CCl 4分子为五原子分子呈正四面体形,应选C—a ; CO 2分子为三原子分子呈直线形,应选A—b 。
新人教版高中化学选修3第二章分子的结构与性质课时练习附答案
15白磷结构式为正四面体在o2不足时燃烧则在每两个p原子之间嵌入一个氧原子此化合物的真实分子式为若此分子的分子结构中只含有单健且每个原子的最外层都满足8电子结构则该分子中含有的共价健的数目是
新人教版高中化学选修 3第二章分子的结构与性质课时练 习附答案
第一节《共价键》(1) 共价键的本质 1、下列说法正确的是() A、含有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C、由共价键形成的分子一定是共价化合物 D、只有非金属原子间才能形成共价键 2、下列有关σ键的说法错误的是() A、如果电子云图象是由两个s电子重叠形成的,即形成s--sσ键 B、s电子与p电子形成s--pσ键 C、p和p不能形成σ键 D、HCl分子里含有一个s--pσ键 3、下列过程中,共价健被破坏的是() A、碘升华 B、碘蒸气被木炭吸附 C、蔗糖溶于水 D、HCl气体溶于水 4、分子中所含的电子数与HF分子相等且只含有2个极性共价健的是() A.CO B.NO C.H2O D.CH4 ) 5、下列化合物电子式书写正确的是(
高中化学第二章分子结构与性质第一节共价键课件新人教版选修3
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
6.[陕西岐山2018高二期中]下列化合物分子中只有σ键的是( C )
A.CO2 C.H2O2
B.C2H2 D.COCl2
解析
二氧化碳分子为共价化合物,碳原子分别与两个氧原子形成2个C=O键,结构式为O=C=O,
则CO2中含有σ键和π键,A不符合题意;C2H2的结构式为H—C≡C—H,含有碳碳三键,
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
9.根据氢原子和氟原子的核外电子排布,下列对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的 是( C )
A.两者都为s-s σ 键 B.两者都为p-p σ 键 C.前者为p-p σ 键,后者为s-p σ 键 D.前者为s-s σ 键,后者为s-p σ 键
解析
H原子的核外电子排布式为1s1,F原子的核外电子排布式为1s22s22p5,形成共价键时,F为 2p电子参与成键,H为1s电子参与成键,则F2分子中形成的共价键为p-p σ键,HF分子中 形成的共价键为s-p σ键,C正确。
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
题型2 σ键、π键的比较与判断
5.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( D )
A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转 C.双键中一定有一个σ键和一个π键,三键中一定有一个σ键和两个π键 D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
解析
键能越大,分子越稳定,则越不容易受热分解,A错误,D正确;H—H键没有方向性,B错 误;形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长,C错误。
课时2 共价键的键参数与等电子原理
刷基础
4.[宁夏石嘴山三中2018高三月考]下列分子或离子中键角由大到小的排列顺序是( B ) ①SO2 ②NH3 ③H2O ④CH4 ⑤CO2
人教版选修3高中化学 第2章第2节 分子的立体构型(第2课时)
锥形
sp 杂化和 sp2 杂化这两种形式中,原子还有未参与杂化的 p 轨道,可用于形成 π 键,而杂化轨道只能用于形成 σ 键或 者用来容纳未参与成键的孤电子对。
指出下列分子中,中心原子可能采取的杂化轨道类 型,并预测分子的立体构型。 (1)BeCl2:__________ (2)PCl3:__________ (3)BCl3:____________ (4)CS2:__________ (5)SCl2:____________
4.如图是甲醛分子的模型。根据该图和所学化学键知识回 答下列问题:
甲醛分子的比例模型 甲醛分子的球棍模型 (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________________, 作出该判断的主要理由是_____________________。 (2) 下 列 是 对 甲 醛 分 子 中 碳 氧 键 的 判 断 , 其 中 正 确 的 是 ________(填序号)。 ①单键 ②双键 ③σ 键 ④π 键 ⑤σ 键和 π 键
(3)sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个__s____轨道和三个_____p____轨道杂 化 而 得 , 杂 化 轨 道 间 的 夹 角 为 __1_0_9_°__2_8_′_ , 立 体 构 型 为 _正__四__面__体___形,如 CH4 分子。
(1)在形成多原子分子时,中心原子价电子层上的某些能量 相近的原子轨道发生混杂,重新组合成一组新的轨道的过 程,叫做轨道的杂化。双原子分子中,不存在杂化过程。 (2)只有能量相近的轨道才能杂化(ns,np)。
• 1、“手和脑在一块干是创造教育的开始,手脑双全是创造教育的目的。” • 2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 • 3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 • 4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
人教版高中化学选修3《物质结构与性质》教案:2.3 分子的性质
第二章分子结构与性质第三节分子的性质第一课时教学目标1、了解极性共价键和非极性共价键;2、结合常见物质分子立体结构,判断极性分子和非极性分子;3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。
重点、难点多原子分子中,极性分子和非极性分子的判断。
教学过程创设问题情境:(1)如何理解共价键、极性键和非极性键的概念;(2)如何理解电负性概念;、Cl2、N2、HCl、CO2、H2O的电子式.(3)写出H2提出问题:由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同?讨论与归纳:通过学生的观察、思考、讨论.一般说来,同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移,是非极性键.而由不同原子形成的共价键,电子对会发生偏移,是极性键。
提出问题:(1)共价键有极性和非极性;分子是否也有极性和非极性?(2)由非极性键形成的分子中,正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布?是否重合?(3)由极性键形成的分子中,怎样找正电荷的中心和负电荷的中心?讨论交流:利用教科书提供的例子,以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法,讨论、研究判断分子极性的方法。
总结归纳:(1)由极性键形成的双原子、多原子分子,其正电中心和负电中心重合,所以都是非极性分子。
如:H2、N2、C60、P4。
(2)含极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时,是非极性分子。
如:CO2、BF3、CCl4.当分子中各个键的极性向量和不等于零时,是极性分子。
如:HCl、NH3、H2O.(3)引导学生完成下列表格一般规律:a.以极性键结合成的双原子分子是极性分子。
如:HCl、HF、HBr b.以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。
如:O2、H2、P4、C60.c.以极性键结合的多原子分子,有的是极性分子也有的是非极性分子.d.在多原子分子中,中心原子上价电子都用于形成共价键,而周围的原子是相同的原子,一般是非极性分子。
高中化学-第二章《分子结构与性质》知识点总结-新人教版选修3
化学选修3《第二章分子结构与性质》知识点总结一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对,其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键,前者的电子云具有轴对称性,后者电子云具有镜像对称性。
3.键参数①键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。
②键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。
③键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响键长越短,键能越大,分子越稳定.4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的许多性质相近。
如CO和N2、CO2和N2O。
二.分子的立体构型1.分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点当原子成键时,原子的价电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间形状不同。
2.分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型,不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时,两者的构型一致;(2)当中心原子有孤对电子时,两者的构型不一致。
3.配位化合物(1)配位键与极性键、非极性键的比较(2)配位化合物①定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成:如[Ag(NH3)2]OH,中心离子为Ag+,配体为NH3,配位数为2。
三.分子的性质1.分子间作用力的比较2.分子的极性(1)极性分子:正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子:正电中心和负电中心重合的分子。
3.溶解性(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.若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第三节 分子的性质(第1课时)
键的极性和分子的极性
O
C
O
F1
F合=0
F2
180º
2014年7月23日星期三
C=O键是极性键, 但从分子总体而言 CO2是直线型分子, 两个C=O键是对称 排列的,两键的极 性互相抵消( F合 =0),∴整个分子 没有极性,电荷分 布均匀,是非极性 分子
11
键的极性和分子的极性
(正电中心与负电中心不重合)
2014年7月23日星期三
7
键的极性和分子的极性
Cl
Cl
Cl
Cl
共用电子对
Cl2分子中,共用电子对不偏向,Cl原子 都不显电性,为非极性分子 ∴以非极性键结合的分子均为非极性分子
2014年7月பைடு நூலகம்3日星期三 8
键的极性和分子的极性
δ+ H Cl
δ-
H
Cl
共用电子对 HCl分子中,共用电子对偏向Cl原子, ∴Cl原子一端相对地显负电性,H原子 一端相对地显正电性,整个分子的电荷 分布不均匀,∴为极性分子 ∴以极性键结合的双原子分子为极性分子
同种非金属元素原子间形 成的共价键是非极性键 不同种非金属元素原子间形 成的共价键是极性键
2014年7月23日星期三
4
键的极性和分子的极性
指出下列物质中的共价键类型
1、O2
2 、CH4
非极性键
极性键 极性键 (H-O-O-H) 极性键 非极性键 非极性键 极性键
5
3 、CO2
4、 H2O2 5 、Na2O2
2014年7月23日星期三 9
键的极性和分子的极性
思考
含有极性键的分子一定
是极性分子吗? 分析方法:物理模型法
高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键第1课时共价键课件新人教版选修3
B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π 键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ 键,不能形成π键
答案 D 解析 在分子中,化学键可能只有σ键而没有π键, 若有π键,则必有σ键。
【变式3】 下列说法中,正确的是( )
A.在N2分子中,有三个π键 B.N2分子中有一个σ键、两个π键 C.N2分子中有两个σ键、一个π键 D.N2分子中存在一个σ键、一个π键 答案 B
解析 (2)氢气分子中含有1个σ键,A项错误;共价键 的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电 性作用,B项正确;④已经达到稳定状态,C项正确; 氢气分子中含有一个非极性键,D项错误。
答案 (1)①⑤②③④ (2)BC
【变式1】 下列不属于共价键成键因素的是( ) A.共用电子对在两原子核之间高概率出现 B.共用的电子必须配对 C.成键后体系能量降低,趋于稳定 D.两原子体积大小要适中 答案 D
2.方向性 除s轨道是球形对称,其他的原子轨道在空间都具 有一定的分布特点。在形成共价键时,原子轨道重叠得 愈多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就 越牢固,因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的 方向形成,所以共价键具有方向性。
【例题2】 下列说法正确的是( ) A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由 共价键的方向性决定的
考点二 共价键的特征
1.饱和性 由于每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定 的,因此在共价键的形成过程中,一个原子中的一个未 成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键 后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成 键了。这就是共价键的饱和性。因此,不可能形成H3、 H2Cl、Cl3等分子。
人教版高中化学选修三第二章分子结构与性质(章末复习教案1)
分子结构与性质错误!1.(1)分类 共价键电子云的重叠方式σ键(头碰头、轴对称)sp σ键ss σ键pp σ键π键(肩并肩、镜面对称)ppπ键共用电子对是否偏移极性键(X —Y)非极性键(X —X)共用电子对的数目双键单键三键――→一方提供电子对一方提供空轨道配位键(特殊共价键) (2)存在错误!)(3)键参数对分子性质的影响 键长越短,键能越大,分子越稳定。
键长――→决定 分子的稳定性――→决定 分子的 性质键能――→决定 分子的空间构型键角 2.等电子原理(1)概念:原子总数相同,价电子数也相同的分子具有相似的化学键特性,它们的许多性质是相近的。
(2)常见的等电子体类型实例二原子10个价电子N2CO NO+CN-三原子16个价电子CO2CS2N2O NCO-NO+2N-3SCN-BeCl2(g)三原子18个价电子NO-2O3SO2(1)组成:一般包括配离子和其他离子(2)配离子的组成:中心原子或离子+配体及配位数如:说明:配离子一般为难电离的离子,在离子方程式书写时不能拆开。
(2013·广元高二质检)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。
已知:①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布m s n m p n;③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:(1)R形成的单质分子式为________,含________个σ键________个π键。
(2)H2X2分子中含的键有________(填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
(3)Z离子与R的气态氢化物形成的配离子,其结构式为________,配位数是________,配体是________。
(4)Q、R、X、Y的气态氢化物的热稳定性大小顺序为_______________________________(填分子式)。
高中《化学选修3》分子结构与性质知识内容及教学策略探究
《高中化学课程标准》中对学生学习分子结构与性质的要求具体体现在以下两个方面:①掌握有关物质结构的基本概念,初步了解物质的结构与性质之间的关系;②能用物质结构决定物质性质的观点分析一些化学现象及相关性质。
关于分子结构与性质内容的研究也有许多,但是这些研究只是针对这部分内容的其中一个知识点进行的。比如,2016年闫世研究了才价键理论的产生与发展[1];2016张新中对新课程杂化轨道理论进行了研究[2];2016詹孝鹏对预测分子空间够的简便方法做了研究[3]。但到目前为此,将分子结构与性质教学实际与高考实际结合起来剖析的少之又少。基于学习高中《化学选修3》第二章分子结构与性质内容的重要性,下面将从以下几个方面对该内容进行剖析。
二.近三年分子结构与性质内容在部分省市高考试题中出现的情况
填空题 19Ⅰ下列分子中,属于非极性分子的是
A、SO2
B、BeCl2
C、BBr3
D、COCl2
6分 答案 BC。本题主要是考查考生对分子的空间构型及分子的极性的理解。BeCl2分子的构型是直线型,而BBr3分子的空间构型是平面三角形,它们的正电中心与负电中心重合,因此它们都是非极性分子。该知识点出现在《化学选修3》的P45。
三.分子结构与性质的教学建议
⑴2016年福建卷及2016年四川卷的考点都涉及到分子空间构型的知识。该考点常将杂化轨道理论及常见杂化轨道类型与推测常见的简单分子或离子的空间结构综合起来考查。在该知识点的教学过程中任课老师可以提前让学生通过图书馆、化学学科网等方式查阅杂化轨道这一抽象知识的相关资料,再由任课老师联系书本上60页的图片进行授课讲解。任课老师可以引导学生利用手边资源黄泥,乒乓球,橡皮泥,小木棒,火柴等自制一些常见分子的空间构型模型,拿到班上进行评比,同时由老师将评比出来的模型的优点阐述给学生,并将最好的模型放在班上展示。关于复杂分子如P4、C60的空间构型,任课老师能够利用多媒体技术做成相应课件来演示其空间构型,剖解分子的结构,使学生能够从多个角度进行观察和比较各类分子的结构特征,从而加强学生对分子知识的认识。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第三节 分子的性质(第2课时).ppt
范德华力大小: CI4> CCl4 >CF4 >CH4
2014年7月24日星期四
8
范德华力及其对物质性质的影响
练习: 下列变化过程只是克服了范德华力 的是( C )
A、食盐的熔化
B、水的分解
C、碘单质的升华 D、金属钠的熔化
2014年7月24日星期四
9
氢键及其对物质性质的影响
沸点/℃100
75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150 CH 4 NH3 HF
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第二章 分子结构与性质
第三节 分子的性质 第2课时
2014年7月24日星期四
1
范德华力及其对物质性质的影响
我们知道:分子内部原子间存在 相互作用——化学键,形成或破坏 化学键都伴随着能量变化。 物质三相之间的转化也伴随着能 量变化。这说明:分子间也存在着 相互作用力。
液态水中的氢键
2014年7月24日星期四
22
氢键及其对物质性质的影响
2014年7月24日星期四
23
氢键及其对物质性质的影响
2014年7月24日星期四
24
氢键及其对物质性质的影响
练习:
下列关于氢键的说法中正确的是( C ) A. 每个水分子内含有两个氢键
B. 在所有的水蒸气、水、冰中都含有氢键 C. 分子间能形成氢键,使物质的熔沸点升高 D. HF稳定性很强,是因为其分子间能形成氢键
2014年7月24日星期四
6
范德华力及其对物质性质的影响
思考:
分子间 将干冰气化,破坏了CO2分子晶体的作用力 —————
共价键 将CO2气体溶于水,破坏了CO2分子的————
人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质总复习(课件1)
V形
H2O、H2S
分子立体构型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断VSEPR模型 ③ 再次判断孤电子对数确立分子的立体构型
杂化类型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断杂化轨道数 ③ 判断杂化类型
讨论3:A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大,
B与C能层数相同,D与E能层数相同,C与D价电子结构相同,
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack ?
超级记忆法-记忆 方法
TIP1:在使用场景记忆法时,我们可以多使用自己熟悉的场景(如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等),这样记忆起来更加轻松; TIP2:在场景中记忆时,可以适当采用一些顺序,比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
平面正三角形、正四面体)
另:在ABn型分子中A原子没有孤对电子一般为非极性分子; 在ABn型分子中A原子化合价绝对值等于价电子数,一般 为非极性分子;
(2)含氧酸的酸性——(HO)mROn *含氧酸的化学式写成(HO)mROn n值越大,酸性越强
2、分子与分子之间的作用
范德华力
氢键
共价键
定义
分子间普遍存在 的作用力
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1:听懂看到≈认知获取;
TIP2:什么叫认知获取:知道一些概念、过程、信息、现象、方法,知道它们 大 概可以用来解决什么问题,而这些东西过去你都不知道;
TIP3:认知获取是学习的开始,而不是结束。
为啥总是听懂了 , 但不会做,做 不好?
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
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人教新课标 选修三 分子结构与性质 整章教案
峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 1 页2-1 共价键【教学目标】之知识与技能1、复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程2、知道共价键的主要类型σ键和π键和σ键和π键的明显差别和一般规律3、能用键参数——键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质4、能举例说明“等电子原理”的含***义及应用【教学目标】之过程与方法1、通过制作原子轨道模型的方式来帮助学生理解σ键和π键的特征2、运用类比、归纳、判断、推理的方法理清各概念的区别与联系,让学生熟悉掌握各知识点的共性和差异性【教学目标】之情感态度与价值观1、在分子水平上进一步形成有关物质结构的基本观念,能从物质结构决定性质的视角解释分子的某些性质,并预测物质的有关性质,体验科学的魅力,进一步形成科学的价值观 【教学重点】1、σ键和π键的特征和性质2、用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 【教学难点】⎩⎨⎧1、σ键和π键的特征2、键角、等电子原理【教学方法】指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法、类比、制作模型等 【课时安排】4课时第一课时【复习提问】⎩⎨⎧1、分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起?这个作用叫什么?2、什么是离子键?什么又是共价键?共价键的成键本质什么?一、共价键1、定义:原子间通过共用电子对形成的化学键 【学与问】请用电子式表示H2、HCl 、Cl 2分子的形成过程【思考与交流】为什么不可能有H 3、H 2Cl 、Cl 3分子的形成?【讲解】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,这就是共价键的“饱和性”。
H 原子、Cl 原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H 2、HCl 、Cl 2分子,不能形成H 3、H 2Cl 、Cl 3分子【思考与交流】我们学过电子云,如何用电子云的概念来进一步理解共价键?2、价键理论 【讲解】我们以H 2分子为例来说明共价键是如何形成的【讲解】电子云在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,电子带负电,因而可以形象的说,核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁,把带正电的两个原子核“黏结”在一起了价键理论要点:⎩⎪⎨⎪⎧⑴电子配对原理:两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对⑵最大重叠原理: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,分子越稳定第 2 页 §2—分子结构与性质 选修III 教案 峨边中学高中化学3、σ键⑴σ键的形成过程①s-s σ键的形成:成键原子的s 电子“头碰头”重叠形成②s-p σ键的形成:成键原子的s 电子与p 电子“头碰头”重叠形成未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键③p-p σ键的形成:成键原子的p 电子与p 电子“头碰头”重叠形成p x p x未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键【问题探究】从σ键的三种形成方式来看,σ键是如何形成的?⑵σ键的形成方式:σ键是由成键原子的s 电子或p 电子沿轴方向“头碰头”重叠形成 【问题探究】仔细观察σ键的电子云图,它们有什么共同特点?【讲解】以形成化学键的两原子核的连线作旋转操作,共价键的电子云图形不变,这种特征称为轴对称 ⑶σ键的特征:⎩⎨⎧①轴对称②稳定性较强(原子轨道重叠程度较大)⑷σ键的分类:⎩⎪⎨⎪⎧①s -s σ键②s -p σ键③p -p σ键【思考与交流】两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键,那么,两个原子的p 轨道以“头碰头”的方式重叠外,还有没有其他的重叠方式?如果有,那又是什么键?4、π键⑴π键的形成:两个原子的p 轨道以“肩并肩”重叠【问题探究】仔细观察π键的电子云图,与σ键比较,它有什么特点?【讲解】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,这种特征为镜像对称【思考与交流】在我们已知的物质中,你知道哪些物质含有σ键?哪些物质含有π键?它们的活泼性如何?s 轨道 p x 轨道峨边中学高中化学 选修III 教案 §2—分子结构与性质 第 3 页【讲解】在我们已知的物质中,含有典型的σ键如烷烃(比如乙烷),通常烯烃、炔烃等的双键或三键中就含有π键。
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案
人教版高中化学选修3_《物质结构与性质》第二章教学案第二章分子结构与性质教材分析本章比较系统的介绍了分子的结构和性质,内容比较丰富。
首先,在第一章有关电子云和原子轨道的基础上,介绍了共价键的主要类型σ键和π键,以及键参数——键能、键长、键角;接着,在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响,并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。
化学2已介绍了共价键的概念,并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。
本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上,运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键,通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键,以及它们的差别,并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。
在第二节“分子的立体结构”中,首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构,并配有立体结构模型图。
为什么这些分子具有如此的立体结构呢?教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。
在介绍这两个理论时要求比较低,文字叙述比较简洁并配有图示。
还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。
在第三节分子的性质中,介绍了六个问题,即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。
除分子的手性外,对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识,如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性;根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响;根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响;根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则;根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等;对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用第二章分子结构与性质第一节共价键第一课时教学目标:1.复习化学键的概念,能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。
高中化学选修三_第2章
乙烷分子中由7个σ键组成;乙烯分子中由5个 σ键和1个π键组成;乙烯分子中由3个σ键和2 个π键组成。
第一节 共价键 一、共价键 1、σ键: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。如H-H键。 类型:s—sσ、s—pσ、p—pσ等。 2、π键:由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。特点: 特点:肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。 3、由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。 4、判断共价键类型规律: 共价单键是σ键;而共价双键中有一个σ键,另一个是π键; 共价三键由一个σ键和两个π键组成
原子
H C N O
电子式
可形成 共用电子对数
H·
· C · · ·
· ·: N ·
· ·: O · ·
1
4
3
2
2)写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电 子式、结构式及分子的空间构型:表格三
分子 CO2 H2O NH3 CH2O CH4
电子式
H .. H : O : H H : N :H H . . O :O::C::O: C .. H
: : : : .. .. . . O=C=O H-O-H H-N-H H
结构式
O
H-C-H
H H : C :H H H H-C-H H : :
分子的空间 构型
直线形 倒V 形
三角 锥 形
对ABn型分子,B围绕A成键,则A为中心原子,n 值为中心原子结合的原子数。
: :
- -
=
-
平面 正 三角形 四面体
3)分析CO2 , H2O,NH3 ,CH2O,CH4电子式的中心原子价电子层电 子对成键情况。 分成键电子对和 孤对电子对 结论:
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分子结构与性质一、共价键1.本质:原子间形成共用电子对分类{非极性共价键:两个相同的非金属元素的原子间形成的共价键极性共价键:两个不相同的非金属元素的原子间形成的共价键、HCl的形成思考:用电子式表示H2共价键特征:①饱和性:每个原子形成共价键的数目是确定的②方向性:原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠2.σ键和π键①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键特点:以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转,σ键电子云的图形不变电子云描述氢原子形成氢分子的过程(s-s σ键)②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键特点:(1)电子云为镜像,即是每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两个原子核构成的平面的两侧(2)不稳定,容易断裂p-p π键的形成N2分子中的N≡N思考:分析CH3CH3、CH2=CH2、CH≡CH、CO2分子中键的类别和个数3.键参数--键能、键长与键角①键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量键能越大,即形成化学键时放出的能量越多,化学键越稳定应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和②键长:形成共价键的两个原子之间的核间距键长是衡量共价稳定性的另一个参数规律:键长越短,一般键能越大,共价键越稳定一般地,形成的共价键的键能越大,键长越短,共价键越稳定,含有该键的分子越稳定,化学性质越稳定③键角:两个共价键之间的夹角键角是描述分子立体结构的重要参数,分子的许多性质与键角有关思考:N2、O2、F2跟H2的反应能力依次增强,从键能的角度如何理解4.等电子原理等电子体:原子总数相同、价电子(最外层电子)总数相同的分子如N2和CO是等电子体,但N2和C2H4不是等电子体等电子体原理:原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征,它们的物理性质是相近的。
例如N2和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近5.用质谱测定分子的结构原理:不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同eg:1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是()A.可溶于水B.熔点较高C.水溶液能导电D.熔融状态能导电2.下列关于化学键的叙述中,正确的是()A.离子化合物可以含共价键B.共价化合物可能含离子键C.离子化合物中只含离子键D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键3.能够用键能解释的是()A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下,溴呈液体,碘为固体C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发,硫酸难挥发二、分子的立体结构1.价层电子对互斥理论对于ABn型分子,价电子对数 =σ键电子对数+中心原子的孤电子对数σ键电子对数=n,孤电子对数= 12(a-nb)a:中心原子价的价电子数n:与中心原子结合的原子数b:与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子等于“8-该原子的价电子数”)注意:①对于复杂离子,在计算价层电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数②双键、叁键等多重键作为1对电子看待思考:分析CCl4、PO3-4、NH+4、SO3、SO2-4、NO2、H3O+的立体构型2.杂化轨道理论①CH4的正四面体构型sp3杂化:碳原子的2s轨道和3个2p轨道进行杂化,得到4个相同的sp3杂化轨道,夹角109°28′,分子的几何构型为正四面体思考:CCl4的杂化类型和结构②BF3的平面正三角形sp2杂化:硼原子的2s轨道与2个2p轨道进行杂化,得到3个相同的sp2杂化轨道,夹角是120°,分子的几何构型为平面正三角形思考CH2=CH2的杂化类型和结构③BeCl2的直线型sp杂化:铍原子的2s轨道与1个2p轨道进行杂化,得到2个相同的sp杂化轨道,夹角是180°,分子的几何构型为直线型思考CH≡CH的杂化类型和结构杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道1个 s + 1个p 1个s + 2个p 1个s + 3个p 杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180012001090 28′空间构型直线正三角形正四面体实例BeCl2,CH≡CH BF3, CH2=CH2CH4,CCl4①看中心原子有没有形成双键或三键,如果有1个三键,则其中有2个π键,用去了2个p轨道,形成的是sp杂化;如果有1个双键则其中有1个π键,形成的是sp2杂化;如果全部是单键,则形成的是sp3杂化②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代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO20+2=2 sp 直线型BF30+3=3 sp2平面三角形CH40+4=4 sp3正四面体型SO21+2=3 sp2V型NH31+3=4 sp3三角锥型H2O 2+2=4 sp3V型杂化的轨道形成的3.配合物理论①配位键--共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键形成条件:一个原子必须有孤对电子,另一原子必须有接受孤对电子的空轨道表示方法A B电子对给予体电子对接受体含有配位键的离子或分子:H3O+、NH+4②配位化合物--由金属离子(或原子)与分子或离子以配位键结合形成的复杂化合物中心原子:具有接受孤对电子的离子或原子配体:提供孤对电子的中性分子或者离子(如H2O、NH3、Cl-)配位原子:配体中直接与中心原子键合的原子③性质与应用a.配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界离子较稳定,不能电离[Cu(NH3)4]SO4= [Cu(NH3)4]2+ + SO2-4b.配合物的形成会对离子的溶解度产生的影响银氨溶液的配制:AgNO3 + NH3·H2O = AgOH↓+ NH4NO3AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2Oc.配合物的形成引起离子颜色的改变Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN)]2+eg:1.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.CH≡CH与CH2=CH22.H2O、CH4、NH3中心原子均为sp3杂化,为什么水的键角为105°,氨气的为107°?3.写出下列分子的路易斯结构式并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型①PCl3②AlCl3③CS2④C12O4.对于HCN分子和HCHO分子①写出路易斯结构式②用VSEPR模型分析其立体结构③分析中心原子的杂化类型④分析分子中的π键5.下列分子或离子中都存在着配位键的是()A.NH3、H2O B.NH+4、H3O+C.N2、HClO D.[Cu(NH3)4]2+、PCl36.下列分子或离子中,能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是()①H2O ②NH3③F-④CN-⑤COA.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤三、分子的性质1.键的极性和分子的极性 共价键{非极性共价键极性共价键分子{非极性分子:正电中心和负电中心重合极性分子:正电中心和负电中心不重合键的极性和分子的空间构型共同决定分子的极性 极性分子的判断:①经验规律:对于AB n 型分子,若中心原子A 的化合价的绝对值等于该元素原子的最外层电子数(价电子数),则为非极性分子,否则为极性分子 ②分子结构呈几何空间对称,则为非极性分子 思考:H 2O 2是否为极性分子?2.范德华力--分子间作用力特点:①范德华力很弱,不属于化学键,比化学键小的多(约l- 2个数量级) ②结构相似的分子,相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大③范德华力主要影响物理性质(熔、沸点,溶解性等);化学键主要影响物质的化学性质如气体降温、加压会液化,壁虎在天花板爬行自如3.氢键--除范德华力外的另一种分子间作用力 NH 3、H 2O 、HF (最强) 氢键的表示 A —H…B①氢键的影响--熔、沸点、密度、溶解性a.NH 3、H 2O 、HF 的熔、沸点反常,比VA 、VIA 、VIIA 族其他元素的氢化物的熔、沸点高出许多b.水凝固时体积膨胀,密度减小c.相对分子质量相近的醇、羧酸的沸点远高于烷烃d.接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H 2O 计算的值大 ②氢键的类型4.溶解性相似相溶: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①如果存在氢键,溶解性更好如NH3在H2O中溶解度很大②分子结构相似的溶解性更好如CH3CH20H与H2O混溶③溶质与溶剂发生反应的溶解性更好如SO2能与H2O反应可增加SO2溶解度思考:低碳醇与水互溶,而高碳醇在水中的溶解度却很小5.手性手性异构体--具有完全相同的组成和原子排列(即分子式相同),结构互为镜像,在三维空间里不能重叠手性分子--有手性异构体的分子手性碳原子--连有四个不同原子(原子团)的碳原子,记为*C判断:当分子中只有一个*C,则此分子为手性分子6.无机含氧酸分子的酸性R-O-H规则:无机含氧酸可以写成(HO)m ROn,如果成酸元素R相同,n值越大(即非羟基氧的个数越多),R的正电性越高,导致R-O-H中的O的电子向R偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易电离出H+,即酸性越强应用--解释对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强思考:HCl0、HClO2、HClO3、HCl04的酸性强弱顺序eg:1.以下物质CO2、O3、P4、NH4Cl、PH3、HCN、H2O、BF3、CH3Cl含离子键的物质是由极性键构成的极性分子是由极性键构成的非极性分子是由非极性键构成的极性分子是2.下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是()A.只含非极性键的分子一定是非极性分子B.含有极性键的分子一定是极性分子C.非极性分子一定含有非极性键D.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子3.下列有关性质判断正确且可以由范德华力来解释的是()A.沸点:HBr > HClB.沸点:CH3CH2Br < C2H5OHC.稳定性:HF > HClD.-OH上氢原子的活泼性:H-O-H > C2H5-O-H4.下列现象的原因与氢键的存在无关的是()A.邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸低B.HCl的熔沸点比HF低C.NH3极易溶于水D.CH4的沸点比SiH4低习题精选1.下列有关化学键的说法不正确的是()A.分子中不一定存在化学键B.分子中若有共价键,则一定存在σ键C.p和p轨道既能形成σ键又能形成π键D.含π键的物质不如含σ键的物质稳定2.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是()A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关3.下图为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z 5种元素的叙述中,正确的是()A.W、R元素单质分子内的化学键都是非极性键B.X、Z元素都能够形成双原子分子C.键能W-H>Y-H,键的极性Y-H>W-HD.键长X-H<W-H,键能X-H<W-H4.下列不互不等电子体的是()A.N2O和 CO2B.O3和NO-2C.CH4和NH+4D.OH-和NH-25.关于原子轨道的说法正确的是()A.凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D.凡AB3型的共价化合物,其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键6.对SO2与CO2说法正确的是()A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化轨道C.S原子和C原子上都没有孤对电子D.SO2为V形结构, CO2为直线形结构7.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是()A.分子中中心原子通过SP3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子C.H2SO4硫酸分子中三种原子均以杂化轨道成键D.N2分子中N原子没有杂化,分子中有一个σ键、2个π键8.配合物在许多方面有着广泛的应用,下列叙述不正确的是()A.以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用B.Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素C.[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分D.向溶液中逐滴加入NH3·H2O,可除去ZnSO4溶液中的Cu2+9.PCl3分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形,下列关于PCl3分子空间构型理由的叙述,不正确的是()A.PCl3分子中三个共价键的键长,键角都相等B.PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键C.PCl3分子中三个共价键键能,键角均相等D.PCl3是非极性分子10.下列推论正确的()A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3B.NH+4为正四面体结构,可推测出PH+4也为正四面体结构C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子11.下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱12.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是()A.液溴和苯分别受热变为气体B.干冰和氯化铵分别受热变为气体C.二氧化硅和铁分别受热熔化D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中13.下列说法中正确的是()A.无机含氧酸分子中的氧原子数越多,则其酸性也越强B.氯化银能溶于过量的氨水,是因为它与氨水反应生成了一种可溶的配位化合物C.分子是否具有极性决定分子中是否存在极性共价键D.氢键就是一种存在于某些特殊含氢元素的分子中的一种化学键14.下列操作利用了相似相溶原理的是()A.用稀硝酸洗做过银镜反应实验的试管B.用稀盐酸清洗做高锰酸钾分解实验的试管C.用氢氧化钠溶液清洗盛过硅酸的试管D.用四氯化碳清洗做过碘升华的烧杯15.有机物含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子),具有光学活性。