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物质结构基础—杂化轨道理论(应用化学课件)

物质结构基础—杂化轨道理论(应用化学课件)

4.常见分子:CH4、CCl4、CF4、 SiH4、SiCl4、GeCl4等。
CH4的形成
等性杂化和不等性杂化
1.等性杂化:以上所讲的sp、sp2、sp3三种杂化轨道类型中, 每种类型形成的各个杂化轨道的形状和能量完全相同,所含s轨道 和p轨道的成分也相等,故这类杂化被称为等性杂化。
2.不等性杂化:由于有孤对电子的存在,中心原子经sp3杂化后,
sp3杂化、等性杂化和不等性杂化
sp3杂化
1.定义:同一原子由1个ns轨道和3个np轨道混杂,形成4 个等同的杂化轨道的过程,称sp3杂化。
例如CH4,正四面体构型,键角109˚28′,C:1s22s22p2
2.杂化轨道成分:每个轨道分别含有1/4的s成分和3/4 的p成分。
3. sp3杂化分子的几何构型----正四面体
正四面体形
鲍林引入杂化轨道概念,形成杂化轨道理论
杂化轨道理论要点
1、某原子成键时,在键合原子的作用下,原子的运动 状态有可能发生变化,主要有两个方面:
①电子激发;将其价电子层成对电子中的1个电子 激发到邻近的空轨道上。
②价层中能级相近的原子轨道“混杂”起来并重新 组成一组新的轨道(称杂化轨道),这一过程称轨道的 杂化。 CH4分子 C:1s22s22p2
104 45’ H2O分子V形
H2 O分子形成
杂化轨道理论概述

杂化轨道理论
价键理论的局限性 不能很好地说明多原子分子的价键形成和几何构型。 如 CH4
C 原 子 的 电 子 排 布 是 1s22s22p2 , p 轨 道上只有2个未成对电子。按照价键理 论,与H原子只能形成2个C—H键。
实际上形成四个C-H 键
NH3分子三角锥型

《基础应用化学》课件 第十六章-醛、酮、醌

《基础应用化学》课件 第十六章-醛、酮、醌

CH3CH2CH2CHO
(CH3)2CHCHO
CHO
正丁醛
异丁醛
苯甲醛
酮按羰基所连接的两个烃基的名称来命名,按顺序规则,简单在前,复杂在后,
然后加“甲酮”,“甲”字习惯上可以省略。脂肪混酮命名时,要把“次序规则”中
较优先的烃基写在后面。但芳基和脂基的混酮,要把芳基写在前面。例如:
O
O
O
CH3 C CH3
第十六章 醛、酮、醌
目录
CONTENTS
1 醛和酮 2醌
PART 1
醛和酮
醛和酮
醛和酮分子中羰基的碳原子为sp²杂化,而氧原子则是未经杂化的。碳原子的三个sp²杂化 轨道相互对称地分布在一个平面上,其中之一与氧原子的2p轨道在键轴方向重叠构成碳 氧σ键。碳原子未参加杂化的2p轨道垂直于碳原子三个sp²杂化轨道所在的平面,与氧原 子的另一个2p轨道平等重叠,形成π键,即碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成。由 于氧原子的电负性比碳原子大,所以羰基中的π电子云偏向于氧原子,羰基中的碳原子带 上部分正电荷,而氧原子带上部分负电荷。
O
H
=
α
CH3 C H + CH2 CHO
dil. OH
OH
βα
CH3 CH CH2
β- 羟基醛
CHO
醛和酮
三、醛、酮的化学性质
3、还原反应
醛和酮可以发生还原反应,在不同的条件下,还原得到的产物不同。
用催化氢化的方法可以还原羰基为羟基,醛和酮可分别被还原为伯醇或仲
醇,常用的催化剂是镍、钯、铂。例如:
(1)托伦(Tollens)试剂
(2)斐林(Fehling)试剂
托伦试剂是硝酸银的氨溶液。将醛 斐林试剂由A、B两种溶液组成,A为

元素—化学元素概论(应用化学课件)

元素—化学元素概论(应用化学课件)

小结
• 元素的定义 • 地壳、海水和大气中各元素的含量
元素的自然资源
• 地球表面上方有100km厚的大气层,占地球总质量的 0.0001%。大气的组成通常用体积(或质量)分数表示。 大气的平均组成列于表3。 • 表3 大气的平均组成
元素的自然资源
• 大气的组成及含量除氮、氧、稀有气体比较固定外,其余 组分随地域、环境的不同而有所变迁,尤其三废治理不完 备的大型工厂密集地区,对大气的组分和含量必然带来影 响。大气是一座天然的宝库,目前人类每年从大气中提取 数以百万吨的氧气、氮气及稀有气体等物质。
• 知识点:元素的分类 • 单位:
元素的分类
• 1、金属元素和非金属元素 • 到目前发现118种元素,按其性质可分为金属元素和非金
属元素两大类,其中金属元素94种,占元素总数的4/5, 非金属元素24种。 • 元素在长式周期表中的位置可通过硼—硅—砷—碲—砹和 铝—锗—锑—钋之间划一条对角线来划分(这条线叫两性 线),位于对角线左下方的元素都是金属元素,右上方是 非金属元素。对角线附近的锗、砷、锑、碲等元素常常又 称为准金属(或类金属)元素。即指性质介于金属元素和 非金属元素之间的元素。准金属单质大多数可作半导体材 料。
元素的自然资源
• 其余80多种元素含量不到1%。在前10种元素中又以氧元素 居首位,几乎占地壳质量的一半。元素在地壳中的存在较 复杂,如钛在地壳中丰度虽然不低,但非常分散,并以化 合物形式存在,难以提纯,直至20世纪40年代才被重视。 银、金在地壳中丰度很低(1 × 10-5、5 × 10-7),但它们 性质不活泼,大多以单质存在,且比较集中,所以从古代 起就被人们发现和利用。
锡、锑、钴、汞、镉和铋等。重金属还可以分为高熔点重 金属和低熔点重金属。

《基础应用化学》课件 第二十章-生物高分子

《基础应用化学》课件 第二十章-生物高分子

C6 Hα-2DOH-(-O)-吡喃果C1 H糖2OH
5H
OH 2
H4
3 OH
OH
H
α-D-(-)-呋喃果糖
HH
H
6
H
6
1
COHO2O
H1
OCHH2OH
5 5 OHHOHH2 CHHO 22
OHOHHH4OH4
3CO3OHHH3
COHH2O H 1
C6Hβ2-OαDHC-6D-H(--2HO(O-H)-)4吡-吡CO喃喃果OO果H糖H糖C1 H2OH
第二十章 生物高分子
目录
CONTENTS
1 糖类
2
氨基酸和蛋白质
PART 1
糖类
糖类
一、单糖
1、单糖的结构
(1)单糖的开链式结构
单糖分子中都含有手性碳原子,所以 都有立体异构体。例如五羟基己醛分 子中有四个手性碳原子,其立体异构 体总数应为 24 个,天然葡萄糖是其中 的一个,其构型如右图:
CHO H C OH HO C H H C OH H C OH
CH2OH
CO
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
+ 托伦试剂(斐林试剂)COOHH NhomakorabeaOH
OH H
H OH
+ Ag↓(Cu2O↓)
H
OH
CH2OH
糖类
一、单糖
(2)氧化反应
2、单糖的性质
在不同条件下,醛糖可被氧化成不同产物,比如用硝酸氧化葡萄糖时,得到葡萄糖 二酸,而用溴水氧化葡萄糖则得到葡萄糖酸。反应式如下:
抗生素中的链霉素含有氨基糖的 组分。
糖类
二、二糖

物质结构基础—化学键与分子结构(应用化学课件)

物质结构基础—化学键与分子结构(应用化学课件)
在键轴的两侧并对称于与键轴垂直的平面,这样形成的键称为π键,形成π键的 电子称为π电子。
zz
x
yy π pz-pz
通常π键形成时原子轨道重叠程度小于σ键,故π键没有σ键稳定。
当两原子间形成双键或叁键时,既有σ键又有π键。 例如N2分子:N原子的价层电子构型是2s22p3
小结: 1、σ键的形成及特点 2、π键的形成及特点
(1)键长(l) •键长(l)——分子内成键两原子核间的
平衡距离(即核间距)。单位为pm(皮米)。
键长(l)可用X射线衍射方法精确地测定。 例如:H—H键长0.74×10–10 m, C—C键长1.54×10–10 m 一般来说,两个原子之间所形成的键越短,键就越牢固,不易断裂。
• (2)键能(E)

432
C—H
347
C—N
611
C—O
837
159
C—Cl
142
N—H
158
O—H
244
S—H
192
150
S—S
键长l/pm
109 147 143 121 177 101 96 136
110
205
键能 E/kJmol–1
414 305 360 736 326 389 464 368
946
264
非金属元素的单质分子都是以共价键结合成的。如氯分
2、离子键的特征
活泼金属(如钾、钠、钙、镁等)与活泼非金属(如氯、溴、 氧、硫等)化合时,都能形成离子键。例如,氧化镁、溴化钾等 都由离子键所形成。
• 离子键的特
• (1)离子键的本质是静电作用 • (2)离子键没有方向性(电荷球形对称分布) • (3)离子键没有饱和性(空间许可)

《基础应用化学》课件 第一章-物质结构

《基础应用化学》课件 第一章-物质结构

1 泡利不相容原理
2
能量最低原理
3
洪特规则
原子结构与元素周期系
1、泡利不相容原理
科学家泡利(W·Pauli,1900~1958)于1925年根据元素在周期表中的位置和光谱 分析的结果提出:“在同一个原子中没有运动状态四个方面完全相同的电子存在”, 即泡利不相容原理。由此可以推出:
1)每个原子轨道只能容 纳两个电子,且自旋方 向相反。因为只有这样 才能使原子的能量最低。
另外,由于电子在原子核外同不区域出现的几率不同,我们通常用小黑点来表示核外电子在某 处出现的几率大小。小黑点密,说明电子云密度值大,即电子在该处出现的几率大;小黑点疏, 说明电子云密度值小,即电子在该处出现的几率小。 电子出现机会最大的区域,就是电子云密度最大的地方。把电子出现的几率相等的地方联接起 来的线,称为等密度线,亦称电子云的界面,这个界面所包括的空间范围称为原子轨道。
原子结构与元素周期系
3)磁量子数m
电子层n 1 2 3
4
电子亚层l
亚层符号
磁量子数m
轨道数
0
s
0
1
0
s
1
p
0 4
0,+1,-1
0
s
0
1
p
0,+1,-1
9
2
d
0,+1,-1,+2,-2
0
s
0
1
p
0,+1,-1
16
2
d
0,+1,-1,+2,-2
3
f
0,+1,-1,+2,-2,+3 ,-3
各电子层的原子轨道数
电子云形状相同时,电子所处电子层数 越大,说明电子离核越远,电子的能量 也就越高。由于n只能取正整数,所以电 子的能量是不连续的,或者说能量是量 子化的。

元素—金属元素(应用化学课件)

元素—金属元素(应用化学课件)
• 无水四氯化锡有毒并有腐蚀性,工业上用作媒染剂和有机 合成的氯化催化剂,在电镀锡和电子工业等方面也有应用。
p区金属的重要化合物
• ⑵铅的重要化合物 • ①铅的氧化物 • 常见的铅的氧化物有PbO、PbO2及Pb3O4 。 • 一氧化铅(PbO)俗称密陀增,有黄色及红色两种变体。
用空气氧化熔融铅得到黄色变体,在水中煮沸立即转变为 红色变体。PbO用于制造铅白粉、铅皂,在油漆中作催干 剂。PbO是两性物质,与HNO3或NaOH作用可分别得到 Pb(NO3)2和Na2PbO2。
红宝石
蓝宝石
刚玉坩埚
p区金属的重要化合物
• ②氢氧化铝:氢氧化铝是白色胶状物质,常以铝盐和氨 水反应来制备。氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,能溶于 酸或碱性溶液,但不溶于氨水。所以铝盐和氨水作用,能 使含Al3+的盐沉淀完全。若用苛性碱代替氨水,则过量的 碱又使生成的Al(OH)3沉淀逐渐溶解。氢氧化铝和酸或碱 (除氨水外)反应的离子方程式如下。
p区金属单质的物理性质
• 锡、铅、铋属于低熔点重金属,是制造低熔点合金的重要 原料,如铋的某些合金熔点在100℃以下。这类合金可用 来制造自动灭火设备,锅炉安全装置、信号仪表、电路中 的保险丝和焊锡等。锡和铅都是比较活泼的金属,锡主要 用来制造马口铁(镀锡铁皮)和合金,如黄铜(铜、锌、 锡合金)、焊锡(锡和铅合金)、铅字合金(锡、锑、铅 和铜合金)。金属铅材质较软,强度低,但密度较大 (11.34g·cm-3),在常见金属中仅次于汞(13.6g·cm-3)和 金(19.3g·cm-3),常用来制造铅合金和铅蓄电池。
p区金属单质的物理性质
• 表1列出了p区金属单质的物理性质。 • 表1 p区金属单质的物理性质
p区金属单质的物理性质

化学基本概念和定律—有效数字及运算规则(应用化学课件)

化学基本概念和定律—有效数字及运算规则(应用化学课件)
0.033 48.22 62.1 0.096 9 176
例 测定水的密度ρ:用量筒取出体积(V)为 25mL的水样,用分析天平称出其质量(m)为
25.624 0 g。被测定水的密度为多少?
g·ml-1
结果1.0,取两位有效数字,与25的一致。由于 测量体积不够准确,测量质量也不必使用精密的 分析天平了,使用粗糙的托盘天平得到的结果完 全一样,并且可加快测定速度。
误差为±0.1×103 g;
4.50×103
3位
误差为±0.01×103 g;
4.500×103
4位
误差为±0.001×103 g;
4、一些常用数值的有效数字位数
• 试样的质量 0.7852 g(用分析天平称量),四位有效数字
• 滴定剂体积 25.00 mL(滴定管读数), 四位有效数字
• 标准溶液浓度0.02478 molL–1,
176.3 各数据的相对误差分别为: 0.000 1 100% 0.30%
0.0334 0.00 1 100% 0.01% 8.215 0.0 1 100% 0.02% 62.08 0.1 100% 0.06% 176.3
可见0.033 4的相对误差最大(有效数字位数最 少的数据),所以上例计算的结果,应保留三位 有效数字,先修约、再计算。
五位有效数字
• 0.7000 g,38.63%,7.058×102, 四位有效数字
• 0.0620 g,3.12×10–7,
三位有效数字 两位有效数字
• 0.0064 g,0.45%,
一位有效数字
• 0.7 g,0.005%,
小结: 1.有效数字的概念 2.有效数字的位数 3.有效数字中“0”的意义 4.一些常用数值的有效数字位数
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基础应用化学 高职高专 ppt 课件
一、溶质含量的表示法
1.质量分数 2.质量浓度
WB
mB m液
100 %
B
mB V液
3.物质的量浓度 练习思考
cB
nB V液
常用百分数表示 常用单位kg·L-1 常用单位mol·dm-3或mol·L-1
1.工业上电解食盐水制取NaCl、H2、Cl2时,所用食盐水的 ρB=315g·L-1为最佳,求每升该溶液中含NaCl的物质的量。 2 .200mL稀盐酸中含有HCl0.73g,求其物质的量浓度。
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
书名:基础应用化学 ISBN: 7-111-16903-4 作者:郑凤云 出版社:机械工业出版社 本书配有电子课件
基础应用化学电子教案
编写人: 李东流
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
教材:郑风云主编《基础应用化学》
• 课时分配
第一章 基本概念和基本计算
8学时
3.某NaOH溶液浓度为0.1 mol·L-1,体积为500mL。其中含 NaOH的物质的量是多少?NaOH的质量又是多少?
• 二、质量分数与物质的量浓度的换算
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
例1 现有浓硫酸ρ=1.84,WB=98%,求CB 解:选1L浓硫酸为研究对象,其中纯硫酸的质量为: 1000mL×1.84 g·cm-3×98%=1803.2g 这些硫酸的物质的量为
• 练习思考
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
1.180g水的物质的量是多少? 2.0.5molNaOH的质量是多少? 3.多少克铁与3g碳的原子数相同。
三、气体摩尔体积 摩尔体积是1mol微粒所占的体积。用V表示体积,Vm表示 摩尔体积,则有公式:
Vm
V n
摩尔体积的常用单位是dm·mol-3或L·mol-1。
1803 .2g 18.4mol 98 g mol 1
此浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1 小结:质量分数换算成物质的量浓度的公式为:
cB
1000
WB
MB
练习思考 1.计算37%的浓盐酸(密度ρ=1.19g·cm-3)的物质的量浓度 是多少? 2.计算69%的浓硝酸(密度ρ=1.42g·cm-3)的物质的量浓度 是多少?
小结:本节的计算是以物质的量(n)为中心,利用阿佛加 德罗常数(NA)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)三个导 出物理量进行计算。
物质的微观粒子个数 N/个
物质的质量 m/g
×M ÷M
×NA ÷NA
物质的量 ×Vm
n/mol
÷ Vm
气体摩尔体积 V/L
作业:16页2、3、4题
• 第三节 溶液中溶质的含量
• 第一节 物质的结构单元
一、原子 1.原子 原子是化学变化中的最小微粒。 两个关系式: 原子序数=核电荷数=核内质子数=核 外电子数
质量数=质子数+中子数 2.同位素 质子数相同,而中子数不同的同一元素的 几种原子互称同位素。 目前人们发现的100多种元素中,同位素多达2500多 种,仅10多种元素没发现有同位素。 二、离子 带电的原子或原子团称为离子。 三、分子 分子是保持物质化学性质的最小微粒。 原子、离子和分子都是构成物质的微粒。
1mol物质所包含的结构单元数与0.012kg12C的原子数相等。 这个数字称为阿佛加德罗常数(符号NA),其值约等于 6.02×1023。
使用摩尔时必须用化学式表示具体结构单元。如1molO、 1molO2、0.5molNa+、0.5molH2SO4、2mol( H2SO4)等。用N表 示微粒的数目,则有公式:
mol·L-1的稀H2SO4? 解:计算需要98%的浓硫酸多少毫升 浓硫酸的物质的量浓度为
cB
1000 WB
MB
1000 1.84 98% 98
N=n×NA
• 练习思考
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
1.
个碳原子是1molC,其质量为
。6.02×1023
个氢分子是
molH2,含
2.0.5molNaOH含有
个氢原子。 个钠离子,1.806×1024个氢氧
根离子是
OH-。
二、摩尔质量
1mol物质的质量称为摩尔质量,单位g·mol-1,符号用M表示。
第二章 物质结构 元素周期表 6学时
第三章 化学反应速率和化学平衡 4学时
第四章 电解质溶液
8学时
第五章 非金属
8学时
第六章 金属
4学时
第七章 有机化合物
20学时
第八章用化学 高职高专 ppt 课件
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
第一章 基本概念和基本计算
实验证明,在273.15K和1.013×105Pa时,任何气体的摩尔
体积都约为22.4 L·mol-1。
练习思考
1.在273.15K和1.013×105Pa时,22g二氧化碳占多大体积。
2.在273.15K和1.013×105Pa时,某气体500cm3的质量为
0.714g,求该气体的相对分子质量。
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• 第二节 结构单元的计量
基础应用化学 高职高专 ppt 课件
结构单元是构成物质的微粒,它们是分子、原子、离子、
电子等微粒及其特定组合。常用化学式表示。由于这些微粒很
小质量难以称量。很方便的知道一定质量的某物质中所含微粒
数是化学工作者必须解决的问题。
可称量质量
结构单元数
一、物质的量及其单位
物质的量是SI单位制中七个基本物理量之一,其含义是表示 物质所含的结构单元数。符号用n表示。它的单位是摩尔(符号 mol)
用m表示物质的重量,则有公式:
Mm n
1molC的质量∶1molO的质量= 1个碳原子的质量∶1个氧原子 的质量=12∶16
即:12g∶x=12∶16
x=16g 1mol氧原子的质量是16g,或氧原子的摩尔质量是16g·mol-1。 结论:任何物质的摩尔质量都以g·mol-1为单位,数值是该物 质的化学式量。
三、溶液的配制与稀释 配制一定浓度和一定体积溶液的步骤:计算、称量(或量
取)、溶解、移液、定容。 例2 如何配制500mL,0.2 mol·L-1NaCl溶液? 解:计算NaCl的质量 0.5L×0.2 mol·L-1×58.5g·mol-1=0.585g
称量、溶解、移液、定容。 例3 如何用98%的浓硫酸来配制体积为500mL浓度为 1
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