共价键与分子的空间构型ppt课件演示文稿
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ez共价键与分子的空间构型
分子的 极性
小结: 小结:
NH 3
H
2p
N H H
sp 3杂化
2s 2s
O
H 2O
H H3
2p 2s
sp 杂化
sp
3
O H H
提示: 提示:
非中心原子: 、 、 、 非中心原子:Cl、F、Br、I=H 中心原子:同主族的可以互换 中心原子: (如N=P、S=O等) 、 等 通常双原子分子中没有发生杂化
课堂练习
写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型 NH3、BeCl2、PCl3、BF3、CS2 、 H2O、Cl2O 、SiCl4、CH3F、NI3 、 、
Cl
Cl
Cl
Cl
共用电子对 2个Cl原子吸引电子的能力相同,共用电 个 原子吸引电子的能力相同, 原子吸引电子的能力相同 子对不偏向任何一个原子, 子对不偏向任何一个原子,整个分子的 电荷分布均匀, 电荷分布均匀,∴为非极性分子
只含有非极性键的分子因为共用电 只含有非极性键的分子因为共用电 子对无偏向, 分子是非极性分子 子对无偏向,∴分子是非极性分子
2.苯分子的空间结构
碳原子的p轨道
杂化轨道理论解释苯分子的结构: 杂化轨道理论解释苯分子的结构:
C为SP2杂化 为 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 所有原子( 个 所有原子(12个)处于同一平面 分子中6个碳原子未杂化的 轨道 分子中 个碳原子未杂化的2P轨道 个碳原子未杂化的 上的未成对电子重叠结果形成了 一个闭合的、环状的大 键 一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈,一个位于平面上面, 形成的 电子云像两个连续的面包圈,一个位于平面上面, 电子云像两个连续的面包圈 一个位于平面下面,经能量计算,这是一个很稳定的体系。 一个位于平面下面,经能量计算,这是一个很稳定的体系。
高三化学课件2.2共价键与分子的空间构型
2、手性分子 (1)手性异构体
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左右手一样互为镜
像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合 ,C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子,分子 所具有的这种性质称为对称性。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点:在相对分子质量相同的情况下,极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高,如沸点:N2 < CO。 • (2) 溶解性:极性分子易溶于极性溶剂(如水),非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳),这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性 分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl ):异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2):同核双原子分子是非极性分子 同核多原子分子也有非极性分子,如:P4,C60、S8 、B12
特别注意:O3(V型)是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左右手一样互为镜
像,却在三维空间里不能重叠,互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合 ,C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子,分子 所具有的这种性质称为对称性。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点:在相对分子质量相同的情况下,极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高,如沸点:N2 < CO。 • (2) 溶解性:极性分子易溶于极性溶剂(如水),非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳),这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性 分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl ):异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2):同核双原子分子是非极性分子 同核多原子分子也有非极性分子,如:P4,C60、S8 、B12
特别注意:O3(V型)是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。
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
11第十章共价键与分子结构
31
BeCl2 直线形
激发
2s sp 2p
Be 1s22s2 4 Cl [Ne]3s23p5 17
杂化
2s 2p
2Cl
2p sp-p 2p 直线形
图10-7 BeCl2分子的空间构型
32
CHCH 6C 直线形
2s sp H 2p 2p
22s22p2 1s
1H
1 1s
激发
2s p-p 2p
杂化
等性杂化:由原子轨道组合成的一组杂化轨道 中,s,p,d轨道成分相等
30
不等性杂化:组合构成的一组杂化轨道中,s,p,d轨 道成分不相等 sp ,sp2, sp3 s – p杂化类型:
(一) sp杂化轨道及有关分子的空间构型 1 个ns与 1 个np杂化,形成 2 个 sp 杂化轨道 1个ns+ 1 个np 2个 sp 特点: 1/2s,1/2p,180,直线形
43
三、d-s-p杂化轨道及有关分子的空间构型 d区元素: ns、np、(n-1)d或nd p区元素:ns、np、nd 1.(n-1)d 、ns、np杂化类型 dsp2、dsp3、d2sp3 sp3d 、sp3d2 2.ns、np、nd杂化类型 (一)dsp2杂化轨道及有关分子或离子的空间构型 1个(n-1)d+1个ns+2个np4个dsp2 ¼ d成分、¼ s成分、 ½p成分 四个dsp2杂化轨道在一个 平面上 ,夹角为90° 44 2-配离子 平面正方形 [Ni(CN)4]
图10-3 H原子的1s与Cl原子的3px轨道三种方向重叠示意图
5
三、共价键的类型
σ 键和π 键
键 头碰头 重叠大 稳定 重叠 方式 键 肩并肩 重叠小 不稳定
高中化学鲁科版选修三课件:第2章 第1节 共价键模型(32张PPT)
方向性。
( ×)
2.下列物质的分子中既含有 σ 键,又含有 π 键的是 ( )
①CH4 ②NH3 ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑥ D.③⑤⑥
解析:
答案:
3.下列物质中,只有极性键的是_②__③__⑤__⑥___,只有非极性键的是 _①___,既含有极性键,又含有非极性键的是_④__⑦____。 ①H2 ②HCl ③NH3 ④H2O2 ⑤CO2 ⑥CCl4 ⑦C2H6 解析:同种元素的原子间形成非极性键,不同种元素的原子间形 成极性键,H2O2 的 2 个氧原子间存在非极性键,C2H6 分子中碳 原子间存在非极性键。
2. N≡N 的键能 为 945 kJ·mol-1, N—N 单键 的键能为 160 kJ·mol-1,计算说明 N2 中的___π___键比___σ___键稳定 (填“σ”或“π”)。 解析:N≡N 中有一个 σ 键和两个 π 键,其中 σ 键的键能是 160 kJ·mol - 1, 则 π 键 键 能 =945-2 160 kJ·mol- 1=392.5 kJ·mol-1,键能越大,共价键越稳定,故 π 键比 σ 键稳定。
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19
1.σ 键和 π 键的区别是什么? 提示:σ 键是原子轨道“头碰头”重叠成键,π 键是原子轨道 “肩并肩”重叠成键。 2.σ 键是否一定比 π 键强度大? 提示:否。
3.极性键和非极性键的区别是什么? 提示:前者成键的共用电子对发生偏移,后者成键的共用 电子对不发生偏移。
【人教版】共价键优质ppt课件4
σ σ 2.一种新型的二次电池锌—空气燃料电池,以KOH溶液为电解液,放电时的总反应为:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH) 。关于该装
置的说法正确的是 3.3种分散系及本质区别 C.b和f的氧化物都能溶于水 甲烷是没有颜色,没有气味, 难溶于水的气体,密度0.717g/L(标准状况下)。而烷烃均为难溶于水的无色物质,熔沸点随着分子中
• (3)杂化的结果—— 原子在形成分子时, 阅读:P41中联想与质疑
杂化轨道增强了成键的能力 结论1:杂化类型与杂化轨道空间构型及夹角相互对应
增强成键能力,使分子的稳定性增加; B.参加反应的氯气的物质的量等于 a mol
p轨道能量稍大于s轨道,但是在同一能级组中,能量接近。 一、一些典型分子的空间构型 2.一种新型的二次电池锌—空气燃料电池,以KOH溶液为电解液,放电时的总反应为:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH) 。 杂化的目的——为了增强成键能力?
杂化轨道理论(鲍林)
1、什么叫杂化?什么是杂化轨道?
在外界条件影响下,原子内部能量相近的 原子轨道重新组合的过程就叫做原子轨道 的杂化。
组合后形成的一组新的原子轨道,叫做杂 化原子轨道,简称杂化轨道。
2、发生杂化的轨道需要符合什么条件?
只有能量相近的原子轨道才能发生杂化
注意
• (1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过
思考5:描述甲烷中共价键的形成过程:
为了使四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排斥最小,体系最稳定,4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点,
轨道间夹角为109.
杂化轨道所形成的化学键全部为σ键
价层中的σ成键电子对与孤对电子都要占有杂化轨道,且相互排斥,其中孤对电子对其他电子的排斥能正力四较强面,体故偏型离109.
有机化合物中的共价键课件-高二化学人教版(2019)选择性必修3
3.根据组成算
(1)烃(CnHm)的不饱和度的计算
Ω=
技巧:
O不管,
(2n+2) -m
卤素当H看,
m
=
(n+1)-
见N划NH,
2
2
C+1减一半H
思考
苯(C6H6)中含有多少个不饱和度? 4
苯的同系物的通式为 CnH2n-6 。
验证: 从有机物结构计算: Ω=单键环数×1+双键数×1+三键数×2+ ……
例:写出下列有机物的键线式:
CH3CH=CHCH3
CH3CHClCH2CH3
Cl
对点训练
练习1、写出下列有机物的键线式:
H3C CH
(1)
练习2、写出下列有机物的结构简式:
CH2 CH CH CH3
CH3
(5) CH3COOCH2CH3
(1)
(2)
(3)
O
Cl
=
(2) CH3 – CH – C≡C – CH3
2.试从键的极性强弱角度比较甲酸、乙酸、丙酸的酸性强弱?
甲酸>乙酸>丙酸
【解释】烃基为推电子基团,烃基越长推电子效应越大,使羧基
中的羟基极性越小,羧酸的酸性越弱。
对点训练
判断正误
(1)有机物分子中均有σ键和π键。(× )
(2)含有π键的有机物一般容易发生加成反应。( √
)
(3)甲烷分子中只有C—H σ键,只能发生取代反应。( × )
(3)含卤素衍生物(CnHmClx)的不饱和度的计算
(m+x)
Ω= (n+1)-
2
思考:计算以下三种物质的不饱和度
C2H5Cl
精选 《共价键》参考完整教学课件PPT
三键:如N≡N键
2按共用电子对是否偏移
非极性键:如C-C键 极性键:如H-C键
3按原子轨道的重叠方式 σ键
π键
观察以以下图中乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,答复相关问题。
问题思考: 1乙烯和乙炔分子中的碳原子间,既存在σ键,又存在π键,σ键和π键的成键方式 有何不同 提示:σ键是原子轨道以“头碰头〞方式发生重叠成键;π键是轨道与轨道以“ 肩并肩〞方式发生重叠成键。
- σ键
氢原子形成氢分子的电子云描述〔两个轨道重叠〕
H
H
H
H
电子云
σ键
↑
↓
1s
1s
原子轨道在两个原子核间重叠,意味着电子出现在核间的概率增大,因此可以说,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。
相互靠拢
H2中的共价键称为σ键。H2中的σ键是由两个轨道重叠形成的。 σ键的特征是:以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转,共价键电子云 的图形不变,这种特征为轴对称。 H2中的σ键是由两个轨道重叠形成的,可称为- σ键。轨道和轨道,轨道和轨 道重叠是否也能形成σ键呢?我们看一看HC和C2中的共价键。
水分子的空间充填模型
过氧化氢分子的空间充填模型
1水分子中的共价键是哪些原子形成的哪类共价键为什么水分子中的三个原子不 在一条直线上 提示:水分子中的共价键是由O原子与H原子形成的σ键;共价键的方向性导致水 分子中的三个原子不在一条直线上。
、H元素的化合价分别是多少?为什么 提示:过氧化氢分子中O、H元素的化合价分别是-1价、1价。 过氧化氢分子中有两类共价键,O—O间的共价键是非极性键,共用电子对不偏 移;O—H键是极性键,氧的电负性较H大,共用电子对偏向氧。 3共价键可以存在于哪些物质中?举例说明。 提示:共价键可以存在于共价单质中,如H2、O2、N2等;可以存在于共价化合 物中,如H2O、H2O4、CH4等;也可以存在于离子化合物中,如NaOH、NH4C 、Na2O2等。
《分子的空间构型》PPT课件
2、下列各组分子中,都属于含有
极性键的非极性分子的是( C ) 3 A CH4和Br2 B NH3和H2O
4 C C2H4和CO2 D H2S和
C2H2
3 、下列分子中:SO2、SiF4、H2S、 H分2子O2的、NSiHF34、、BPFC3l3,、属BF于3,极属性于分非子极的性有
SO2、H2S、H2O2、NH3、PCl3
[探究一] 用毛皮摩擦的玻璃棒靠近 CCl4液流,观察现象
[探究二] 用上述橡胶棒靠近水流, 观察现象
编辑ppt
7
二、分子的极性
[问题组一]
1.水分子中氧原子和氢原子得电子能力 相比哪个强,为什么?
2.哪个原子带负电荷,哪个原子带正电 荷?
3.正电荷的重心和负电荷的重心分别在空间 的哪个位置,是否重叠?
分子极性
X2Y型 CO2
SO2
极性键
非极性分子
直线型
极性键 角形
极性分子
类型 实例
结构
XY3型 BF3
NH3
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
判断非极性分子和极性分子子 HCl,CO,NO 非极性键→非极性分子 H2,O2,N2
多原子分子
4.四氯化碳和水的空间结构有什么区别?
5.为什么水分子有正负极而四氯化碳不存 在?
水和四氯化碳
编辑ppt
10
二、非极性分子和极性分子
(一) 非极性分子:整个分子的电荷分 布均匀的、正负电荷重心重合的分 子是非极性分子。如: H2、Cl2、N2、 O2等。
二、非极性分子和极性分子
(二) 极性分子:整个分子中电荷分 布不均匀、正负电荷重心不重合的分 子叫做极性分子。 如:HCl、H2O、NH3等。
分子的空间构型与分子性质 PPT课件
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109.5°
sp3 杂化态
等性sp3 杂化
原子形成分子时,同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。
sp3杂化: 三个夹角为109 28 ′的正 四面体型形杂化轨道。
等性sp2 杂化
价层电子对数
2
3
4
5
6
电子对排布方式 直线形 平面三角形 四面体 三角锥 八面体
价层电子对互斥理论的应用实例
(一) CH4 的空间构型
在CH4 中,C 有4个电子,4个H 提供4个电子,C 的价 层电子总数为8个,价层电子对为4对 。C 的价层电子对 的排布为正四面体,由于价层电子对全部是成键电子对, 因此 CH4 的空间构型为正四面体。
价层 电子 对数
价层
电子
对排 布
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分子 电子对的排 分子构型 类型 布方式
实例
5
0 AB5
三角双锥 PCl5
4 三角 5 双锥
3
1 AB4 2 AB3
变形四面 体
SF4
T形
ClF3
2
3 AB2
直线形
I
3
价层 价层电 成键 孤对 分子 电子对的排 分子构型 实 例
电子 子对排 电子 电子 类型 布方式
极性分子和非极性分子
极 性 分 子:分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来电 荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为 极性分子。
非极性分子:分子中正负电荷中心重合,从整个分子来看, 电荷的分布是均匀的,对称的,这样的分子为极 性分子。
共价键与分子的空间构型第一课时
第2节 共价键与分子的空间构型
一、一些典型分子的空间构型
O2 HCl
H2O
CO2
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思 碳原子价电子:
考
2S22P2
甲烷的4个C — H单键都应该是σ键,然而, 碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4个氢原子 的1s原子轨道重叠,不可能得到正四面体构型 的甲烷分子。? ? ?
为了解决这一矛盾, 鲍林提出了杂化轨道理论,
杂化轨道理论
杂化:原子内部能量相近的原子轨道,在外界条件 影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化.
杂化轨道:原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化轨道类型:sp、sp2.sp3等杂化结果: 重新分配能量和空间方向,组成数目相等成键 能力更强的原子轨道 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子
①形成分子时, 由于原子间的 相互作用, 使同一原子内部能量 相近的不同类型原子轨道重新组 合形成的一组新的能量相同的杂 化轨道。有多少个原子轨道发生 杂化就形成多少个杂化轨道。
②杂化轨道的电子云一头大, 一头小, 成键时利用大的一头, 可 以使电子云重叠程度更大, 从而 形成稳定的化学键。即杂化轨道 增强了成键能力。
NH3 的空间构型为三角锥形。
请判断下列分子价电子对数、中心原子杂 化轨道类型以及分子的空间构型。
分子
价电子 对数
杂化轨 道类型
空间 构型
BeCl2 BF3 CH4 2 3 体形
CO2 NH3 24
一、一些典型分子的空间构型
O2 HCl
H2O
CO2
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思 碳原子价电子:
考
2S22P2
甲烷的4个C — H单键都应该是σ键,然而, 碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4个氢原子 的1s原子轨道重叠,不可能得到正四面体构型 的甲烷分子。? ? ?
为了解决这一矛盾, 鲍林提出了杂化轨道理论,
杂化轨道理论
杂化:原子内部能量相近的原子轨道,在外界条件 影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化.
杂化轨道:原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化轨道类型:sp、sp2.sp3等杂化结果: 重新分配能量和空间方向,组成数目相等成键 能力更强的原子轨道 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子
①形成分子时, 由于原子间的 相互作用, 使同一原子内部能量 相近的不同类型原子轨道重新组 合形成的一组新的能量相同的杂 化轨道。有多少个原子轨道发生 杂化就形成多少个杂化轨道。
②杂化轨道的电子云一头大, 一头小, 成键时利用大的一头, 可 以使电子云重叠程度更大, 从而 形成稳定的化学键。即杂化轨道 增强了成键能力。
NH3 的空间构型为三角锥形。
请判断下列分子价电子对数、中心原子杂 化轨道类型以及分子的空间构型。
分子
价电子 对数
杂化轨 道类型
空间 构型
BeCl2 BF3 CH4 2 3 体形
CO2 NH3 24
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二、分子的空间构型与分子性质 1.分子的对称性 (1)对称分子 对称轴 的旋转或借助对称面 ①依据 _______ ________ 的反 映能够复原的分子。 ②分子的许多性质如极性、旋光性及化学性质 等都与分子的对称性有关。
(2)手性分子 ①手性:一种分子和它在镜中的像,就如人的左 手和右手,相似而不完全相同,即它们不能 _______ 重叠 。 ②手性分子:具有 _______ 手性 的分子。手性分子和 它的镜像分子构成一对异构体,分别用 D 和 L 标 记。 2.分子的极性 (1)极性分子:分子内存在正、负两极的分子。 (2)非极性分子:分子内没有正、负两极的分子。
第2节
共价键与分子的空间构型
学习目标 1.了解轨道杂化的基本思想,能用杂化轨道理 论判断简单分子共价键的形成和空间构型。 2.结合实例说明等电子原理的应用。 3.学会判断简单分子的极性情况,知道分子的 立体构型与分子极性的关系。
课前自主学案 课堂互动讲练 第2节 探究整合应用
知能优化训练
课前自主学案
课堂互动讲练分子空间构型和杂化 Nhomakorabea道的类型的 关系 1.杂化类型的判断 因为杂化轨道只能用于形成 σ键或者用来容纳 孤电子对,而两个原子之间只能形成一个 σ键, 故有下列关系: 杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子 结合的原子数,再由杂化轨道数判断杂化类型。 例如:
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
3 .在形成氨气分子时,氮原子中的原子轨道发 生sp3杂化生成4个________杂化轨道,生成的4 个杂化轨道中,只有 ________ 个含有未成对电 子,所以只能与 ________ 个氢原子形成共价键, 又因为 4 个 sp3 杂化轨道其中一个轨道含有一对 ________ ,所以氨气分子中的键角与甲烷不同。 解析:NH3中N原子为sp3杂化,形成4个sp3杂化 轨道,但 NH3 分子空间构型不是正四面体形,而 是三角锥形,是因为氮原子形成 NH3 时仍有一对 孤电子对。 答案:sp3 3 3 孤对电子
思考感悟 1.(1)2s轨道与3p轨道能否形成杂化轨道? (2)用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。 【提示】 (1)不能。只有能量相近的原子轨道才 能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能级组,能量 相差较大。
(2)NH3分子中的N原子价电子排布为
,1个2s轨道与3个2p轨道杂化后, 形成4个sp3杂化轨道,其中3个杂化轨道中是 单电子,分别与3个H原子的1s轨道形成σ键, 另1个杂化轨道中是成对电子,不形成共价键。 sp3杂化轨道应为正四面体构型,但由于孤电 子对不形成化学键,它对成键电子对有较强的 排斥作用,使三个N—H键的键角变小,成为 三角锥形的构型。
(3)分子的极性判断
①双原子分子的极性
a .相同原子构成的单质分子,分子的正、负
电荷重心重合,为________ 非极性 分子。
b.不同元素原子构成的双原子分子,分子的
正、负电荷重心不重合,为______ 极性 分子。
②多原子分子的极性 a.如果形成分子的所有键均为非极性键,分子 非极性 的正、负电荷重心重合,为________分子。 b.如果形成分子的化学键为极性键,若分子空 非极性 间构型为对称结构,则为_________分子,如 CO 极性 2;若分子空间构型为非对称结构,则为 _______分子,如H2O。
自主学习 一、一些典型分子的空间构型 1.甲烷分子的空间构型 (1)杂化原子轨道(杂化轨道) ①杂化:原子在组合成分子的过程中原子内部 _____________ 能量相近 的原子轨道重新组合形成一组能量 相等的新轨道的过程。 ②杂化轨道:杂化后形成的新的______________ 能量相同 的原子轨道。
③甲烷中碳原子的杂化轨道: 三个2p 2s 碳原子中能量相近的一个 ____ 轨道和 ________ 轨道重新组成新的轨道,称为 sp33 杂化,形成的 sp 杂化轨道 四个能量相同的杂化轨道称为____________。 (2)杂化轨道的类型及典例
杂化类型 用于杂化 的原子数 目 杂化轨道 的数目 杂化轨道 间的夹角
思考感悟 2.键的极性与分子的极性有何关系? 【提示】 键的极性与分子的对称性共同决 定着分子的极性。非极性键形成非极性分子, 极性键可能形成极性分子也可能形成非极性 分子。
自主体验 1.在 分子中,羰基碳原子与甲基碳 原子成键时所采取的杂化方式分别为( ) A.sp2杂化;sp2杂化 B.sp3杂化;sp3杂化 C.sp2杂化;sp3杂化 D.sp1杂化;sp3杂化 解析:选C。羰基上的碳原子共形成3个σ键,为 sp2杂化,两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键, 为sp3杂化。
2.下列说法正确的是( ) A.由极性键构成的分子都是极性分子 B.含非极性键的分子一定是非极性分子 C.极性分子一定含有极性键,非极性分子一 定含有非极性键 D.以极性键结合的双原子分子,一定是极性 分子
解析:选D。由极性键构成的分子若空间构型 均匀对称,则分子是非极性分子,A项说法错 误;含非极性键的分子也可能含有极性键,分 子也可能是极性分子,如CH3CH2OH等,B项 说法不正确;CO2是由极性键形成的非极性分 子,C项说法错误;以极性键结合的双原子分 子都是极性分子,D项说法正确。
sp1
sp2
sp3
2
2 180°
3
3 120°
4
4 109.5°
空间构型 实例
________ 直线形 平面三角形 四面体形 __________ ________ _ CH≡CH CH2===CH2 CH4
2.苯环的结构与大π键 苯环上,碳原子以sp2杂化,每个碳原子的两 个sp2杂化轨道上的电子分别与邻近两个碳原 子的杂化轨道上的电子配对形成σ键,六个碳 原子形成正六边形的碳环,另外一个sp2杂化 轨道上的电子与H原子的 _____电子配对形成σ 1s 2p _______轨道, 键,同时,六个碳原子上剩余的 肩并肩 以“ __________”的形式形成多原子、多电 子的大π键。