r新课标人教版选修三第二章_分子结构与性质全部课件

六、等电子原理：
1、定义：具有相同价电子数和相同原子数
的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理 称为等电子原理。 如：ＣＯ2和Ｎ２Ｏ，ＣＨ４和ＮＨ４＋ 2、判断方法：原子总数相同，价电子总数相同 的分子为等电子体 3、运用：利用等电子体的性质相似，空间构型 相同，可运用来预测分子空间的构型和性质
1. 同族元素互换法
一、共价键的形成条件:
一般是非金属原子之间，因成键原子最外层 电子未达到饱和状态，通过形成共用电子对成键。 如：H2、N2、 HCl、H2O、HF 特例：AlCl3、CuCl2、(CH3COO)2Pb 写出H2、N2、 HCl、H2O、HF电子式和结构式
电子式
结构式 H－H N≡N H－Cl H－O－H H－F
离子半径越小，离子键就 越强 ； 离子带电荷越多，离子键就越强 。
离子键越强，破坏它所需能量就越高 。
离子键的强弱主要影响离子化合物的熔沸点， 离子键越强，熔沸点就 越高 。
例：判断下列各组物质的熔点高低： MgCl2 > NaCl ； NaF > NaCl
共价键
为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分 子的形成？
如：N2、CO、C22-、CN- —— 直线型 （2）2原子11价电子 如：NO、O2+、—— 直线型 （3）3原子16价电子
（4）3原子18价电子
如：CO2、BeCl2、N2O、NO2+、N3-—— 直线型
如：NO2-、SO2、O3 —— V型或角型 （5）3原子24价电子 如：NO3-、BF3、CO32-、SO3—— 平面正三角形 （6）5原子32价电子 如：SiF4、CCl4、SO42-、PO43-—— 正四面体 （7）(BN)n晶体和碳单质具有类似结构。 B3N3H6 与C6H6是等电子分子。
:
H :O :H : H H :C :H :O ::C :: O: : : H .. H C .. O .. .. .. ..
:
:
H
:
4)填写孤对电子与分子的空间构型关系，中 心原子结合的原子数 (n值）与分子的空间构 中心无孤对电子 型关系。
中心原子含孤对电 子对数
代表 物 CO2
中心原子结合的 原子数(n值）
体结
三角锥
形，如NH3
构
五原子分子——— 最常见的是正四面体 形，如CH
4
★☆★通过填表，你能发现什么问题？
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形
V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
平面三角形
三角锥形
探究：同为三原子分子或四原子分子，分 子的空间构型为什么不同？ 1)写出H、C、N、O原子的电子式：表格二 原子
第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
.
复习回忆
化学键 化 学 键 的 类 型
相邻原子之间强烈的相互作用 离子键 原子通过得失电子，形成阴阳离子， 产生静电作用而形成的相互作用 共价键 原子间通过共用电子对所形成的 相互作用 金属键
金属阳离子和自由电子的相互作用
影响离子键强弱的因素： 离子半径和离子电荷
课堂练习
1．与ＮＯ３－互为等电子体的是（ AB ） Ａ．ＳＯ３ Ｂ．ＢＦ３ Ｃ．ＣＨ４ Ｄ．ＮＯ２ 2．根据等电子原理，下列分子或离子与 ＳＯ４２－有相似结构的是（ BD ） Ａ．ＰＣl５ Ｂ．ＣＣl４ Ｃ．ＮＦ３ Ｄ．P O43-
第二节 分子的立体构型
一、形形色色的分子 思考:在O 、HCl这样
2
O2
HCl
的双原子分子中存在 分子的立体结构问题 吗？何谓“分子的立 体结构”？
H2O
CO2
所谓“分子的立体结 构”指多原子构成的 共价分子中的原子的 空间关系问题。
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思考并填写下列表格：
判断等电子体：
SiCl4 GeCl （1）CCl4的等电子体确定：换IVA族元素有 ；4 换VIIA族元素有 CF4 、 、 、 、； CBr4 、 CI4、CFCl 3、 同时换 SiFCl3 、……。 可有 SiF4、、 （2）CO2的等电子体确定：CS2 注意不能将C原子换为Si原子，因为CO2和SiO2的 结构不同（前者为分子晶体，后者为原子晶体）。 （3）SO4 2－的等电子体确定： S
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：
成键电子对和孤对电子对会影响分子的 空间构型
孤对电子：未用于形成共价键的电子对，例氮原子和氢原子形成氨分子 时，N提供3个未成对电子与3个H形成3对共用电子对，还有1对电子未与 其他原子共用，这对电子就称为孤对电子,例如 黑点表示中 心原子N与O的孤对电子，而 中心原子C无孤对 电子 H :N :H : H
课堂练习
4、下列说法正确的是 B 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 5、氮分子中的化学键是 B A、3个σ键 B、1个σ键，2个π键 C、个π键 D、个σ键，1个π键
课堂练习
（2） （2010江苏高考） CaC2中C22-与O22+互为等电子 体， O22+的电子式可表示为 ； 1 mol O22+中含有的 键数目为 ； （3）（2011南通二检）写出NO2+离子的电子式 。
N2O或CO2或COS或CS2； N3－或CNS－或NO2+。
几组常见的等电子体及特征 （1）2原子10价电子
课堂练习
2、在氯化氢分子中，形成共价键的原 子轨道是 C A、 氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道 B、 氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道 C、氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道 D、氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道
课堂练习 C
3、下列说法中正确的是 A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键 B、p轨道之间以“头对头”重叠可形成π键 C、s和p轨道以“头对头”重叠可形成σ键 D、共价键是两个原子轨道以“头对头”重叠形成的
电子式
结构式
分子的空间构 型
H .. .. : : H N H : : H O H :O::C::O: H C O .. H
O=C=O H-O-H H-N-H H
O
=
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。
-
H-C-H
平面 正 三角形 四面体
7
最多有几个原子共平面 最多有几个原子共直线
3
8
4
五、键参数—键能、键长、键角
（一）键能
1、定义：气态基态原子形成1mol化学键释 放的最低能量。
化学键的形成要释放能量 化学键的断裂要吸收能量
2、键能越大，即形成化学键时放出的能 量越多，意味着这个化学键越稳定，越不 容易被打断。 状 P2032
中心存在孤对电子 3 NH 107° 三角锥形 3
请你试总结分子的空间构型各不同的原因。
总结:由于分子中的成键电子对及中心原 子上的孤对电子对相互排斥，结果趋向尽可 能彼此远离，以减小斥力，从而影响了分子 的空间构型。
（VSEPR模型） 二、价层电子对互斥模型 1、内容：中心原子价电子层电子对（包括＿＿ ＿ 成键 电子对和 未成键 的孤对电子对 排斥作用，使分子的几何构型总是 ）的互相 排斥最小 采取电子对相互 的那种构型，即分 子尽可能采取对称的空间构型。
课堂练习
1．能够用键能解释的是（ A ） 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）键长：
1、定义：在分子中两个成键原子的核间平均距离。 2、结论： 1）键长越短，键能越大，共价键越稳定。 2）单键键长 > 双键键长 > 叁键键长
[友情提醒]价层电子对相互排斥作用的大小，决定于电 子对之间的夹角和电子对的成键情况。 一般规律： ①电子对之间的夹角越小，排斥力越大； ②成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较 紧缩；孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较 “肥大”，对邻近电子对的斥力较大。电子对之间斥 力大小的顺序：孤对电子对—孤对电子对＞孤对电子 对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对。 ③三键、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥 力大小顺序为：三键＞双键＞单键
2
3 4
0
0 0 2
直线形
平面三角形 正四面体形
H .. H C .. H H .. H O .. H .. H N .. H H
H2O
2 3
V形
NH3
H N H H
1
三角锥形
一、形形色色的分子
三原子分子
直线 V
形，如CO2 形，如H20
分子
表 的立 格 一 四原子分子
平面三角 形，如HCHO、BF3
2. 电子—电荷互换法
CN－的等电子体：
2－ CCl O 4 2 3
C22－； N2 ；CO 同样可判断HNO3的等电子体为 HCO3－；
课堂练习
1.（2011徐州三模）与CNO－互为等电子体的分子、 离子化学式依次为 、 （各写一 种）。
2. （1） （2009江苏高考）根据等电子原理，写出CO 分子的结构式 ；
（2）按共用电子对是否偏移分为： （3）按原子轨道的重叠方式分为：