人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第二章 第二节 分子的立体构型(第3课时)
高中化学《《选修3物质结构与性质》》教材
高中化学 <<选修3物质结构与性质>>教材分析
物质结构理论是现代化学的重要组成部分，也是医学、生命科学，材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。
它揭示了物质构成的奥秘。
物质结构与性质的关系，有助于人们理解物质变化的本质，预测物质的性质，为分子设计提供科学依据
在本课程模块中，我们将从原子、分子水平上认识物质构成的规律，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力。
一、模块的功能
高中化学选修3是在在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。
我省理工方向的学生必须选修本模块，它是学业水平考试和高考的内容。
本模块选修课程旨在让学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法，研究物质构成的奥秘，认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。
二、模块的课程目标
通过本课程模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到发展：
1．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，增强学习化学的兴趣；
2．进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系；
3．能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象，预测物质的有关性质；
4．在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯物主义的方法论，逐步形成科学的价值观。
三、模块的内容标准及学习要求
学习要求分为基本要求和发展要求：
基本要求：全体学生应在本节学习时掌握。
发展要求：有条件的学生可在选修3结束时掌握。
节。
高三化学回归教材人教版选修3《物质结构与性质》
回归教材之《物质结构与性质》（人教版+苏教版）第一章：原子结构与性质P1 人类对原子结构的认识发展过程。
P4 能层即电子层。
分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。
每一个能层分为不同的能级，能级符号用s、p、d、f表示，分别对应1、3、5、7个轨道。
能级数=能层序数。
P7 基态与激发态。
焰色反应是原子核外电子从激发态回到基态释放能量。
能量以焰色的形式释放出来。
P10 不同能层相同能级的电子层形状相同。
ns呈球形，np呈哑铃形。
P14 元素周期表的结构。
周期（一、二、三短周期，四、五、六长周期，七不完全周期）和族（主族、副族、Ⅷ族、0零族）。
分区（s、p、d、ds、f）。
P20 对角线规则。
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，被称为“对角线规则”。
Li、Mg在空气中燃烧的产物为LiO、MgO，铍与铝的氢氧化物Be(OH)2、Al(OH)3都是两性氢氧化物,硼与硅的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为HBO2、H2SiO3都是弱酸。
是因为这些元素的电负性相近。
第二章：分子结构与性质P32 等电子体原理：原子总数相同，价电子数相同，等电子体有相似的化学键特征和空间构型。
常见的等电子体有：N2和CO；N2O和CO2；SO2、O3和NO2-；SO3和NO3-；NH3和H3O+；CH4和NH4+。
P36 仔细观察资料卡片的彩图。
P39最上方表格。
区别形和型，VSEPR模型和分子或离子的立体构型，价层电子对数和σ键数、孤电子对数。
如SO2分子的空间构型为V形，VSEPR模型为平面三角形，价层电子对数为3，σ键数为2、孤电子对为1。
配合物理论简介。
P41 实验2-1含Cu2+的水溶液呈天蓝色，是因为四水合铜离子[Cu(H2O)4]2+，该离子中，Cu2+和H2O分子之间的化学键叫配位键，是由H2O中的氧原子提供孤电子对，Cu2+接受H2O提供的孤电子对形成的。
P42实验2-2向含有硫酸铜溶液的试管里加入氨水，形成蓝色沉淀[Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓]。
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(
人教版选修3 第2章第3节分子的性质 键的极性和分子的极性、范德华力、氢键、溶解性和手性
雾凇是由过冷水滴凝结而成。 这些过冷水滴不是天上掉下来 的，而是浮在气流中由风携带 来的。当它们撞击物体表面后， 会迅速冻结。由于雾滴与雾滴 间空隙很多，因此呈完全不透 明白色。雾凇轻盈洁白，附着 物体上，宛如琼树银花，清秀 雅致，这就是树挂(又称雪挂)。
知识点三、氢键
概念解读
1、概念 一种特殊的分子间作用力 电负性很强的原子 如：F 、O、N
交流讨论
学习小结
1.判断分子极性的方法
2.范德华力、氢键对物质性质影响的 规律
(一1)定 由是 非非 极极 性性 键分 构子 成， 的如双H原2、 子O分2 等 子。(物1)理 范性 德质 华； 力组 ：成 影和 响结 物构 质相 的似 熔的 、物 沸质 点， 等
(2)由极性键构成的分子可能是极 随相对分子质量的增大，物质的熔、
范德华力。
把分子聚集在一起的作用力
知识点二、范德华力
数据解读
1、含义：分子间的普遍存在作用力，使物质能以凝聚态存在。 2、特征：①很弱，约比化学键能小1-2数量级； ②无方向性，无饱和性。 3、影响因素： ① M 相同或相近时，分子极性越大，范德华力越大；
②结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大。
2、分子内氢键
如：苯酚邻位上有-CHO -COOH、-OH和-NO2时，由氢键组成环的特殊结构
知识点三、氢键 氢键性质及应用
现象分析
1. 氢键的强弱 X—H ... Y—
X和Y的电负性越大，吸引电子能力越强，则氢键越强 如：F 电负性最大，得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键
氢键强弱顺序： F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N
Na2O2
NaOH
【人教版】高中化学选修3知识点总结
第一章原子结构与性质一.原子结构1.能级与能层2.原子轨道3.原子核外电子排布规律⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。
说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli ）原理。
（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。
比如，p3的轨道式为或，而不是。
洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。
即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。
前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。
4. 基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子排布式①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s22s22p63s23p64s1。
高中化学选修分子立体构型
高中化学选修分子立体构型
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？ （指导阅读P39）
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。
阳离子中，a为中心原子价电子数减去离 子所带电荷数， 阴离子中，a为中心原子价电 子数加上离子所带电荷数。
高中化学选修分子立体构型
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
价层电 结合的原 孤对电子
子对数 子数
对数
2
2
0
3
2
1
4
2
2
3
3
0
4
3
1
4
选修3物质结构与性质
第二章 分子结构与性质 第二节分子的立体结构
（第一课时）
高中化学选修分子立体构型
复习回顾
共价键
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称 π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键参数
键能
衡量化学键稳定性
键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素
高中化学选修分子立体构型
一、形形色色的分子
孤对电子的为三角锥形。BF3为平面三角形，H3O+ 三角锥形。 3、n=4时，为正四面体。
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。
高中化学选修三-物质结构与性质-全套课件
b.电子云扩展程度
同类电子云能层序数n越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张
2、原子轨道
①定义
电子在原子核外的一个空间运动状态
②原子轨道与能级
ns能级 ns轨道
npx轨道 简
np能级 npy轨道 npz轨道
并 轨 道
nd能级
ndz2轨道
ndx2—y2轨道
从K至Q ，能层离核越远，能层能量越大 每层最多容纳电子的数量：2n2
2、能级
同一个能层中电子的能量相同的电子亚层
能级名称：s、p、d、f、g、h…… 能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层 最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一 二
三
KL
M
四…… N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
全满规则 半满规则
四、电子云与原子轨道
1、电子云 以量子力学为基础
①电子云 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
②电子云轮廓图 电子出现的概率约为90%的空间 即精简版电子云
③电子云轮廓图特点 a.形状 ns能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
2s
2p
F ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
原子结构的表示方法 原子结构示意图
电子排布式 O原子：1s2 2s2 2p4
电子排布图
1s2 2s2
2p4
O原子
六、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1、能量最低原理
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[Cu(NH3)4] SO4
2014年7月22日星期二
硫酸四氨合铜（Ⅱ）
19
配合物理论简介
巩固练习
1
气态氯化铝（Al2Cl6）是具有配位键的化合物， 分子中原子间成键关系如图所示，请将下列 结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。
Cl
Al Cl
2014年7月22日星期二
Cl
Al Cl
Cl Cl
20
配合物理论简介
配合物理论简介
思考与 交流3
除水外，是否有其他电子给予体？
实验探究[2—2] （取实验[2-1]所得硫酸铜溶 液1/3实验）根据现象分析溶液成分的变化并说 明你的推断依据，写出相关的离子方程式
天蓝色 溶液
蓝色 沉淀
深蓝色 溶液
+乙醇 静置
深蓝色 晶体
2014年7月22日星期二
8
配合物理论简介
天蓝色 溶液
2014年7月22日星期二 11
配合物理论简介
实验探究[2—4]
天蓝色 溶液
H 2O H 2O Cu OH2 H 2O
2+
向实验[2—2]深蓝色溶液中滴加硫酸，观察 实验现象，由此现象变化说明了什么
深蓝色 溶液
NH3 Cu NH3
2+
天蓝色 溶液
H 2O H 2O
Cu OH2 H 2O H +
2+
巩固练习
2、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶 液，不能生成AgCl沉淀的是（ B ） A. [Co(NH3) 4Cl2] Cl B. [Co(NH3) 3Cl3]
C. [Co(NH3) 6] Cl3
D. [Co(NH3) 5Cl] Cl2
2014年7月22日星期二 21
配合物理论简介
巩固练习
叶绿素结构示意图
2014年7月22日星期二
14
配合物理论简介
O C O
H
H O N N N
C O CH3
CH3
H3C
Fe
N
H3C
2014年7月22日星期二
血红素(Fe2+ )结构示意 图
15
配合物理论简介
Fe S
固氮酶中Fe—Mo中心结构示意图
2014年7月22日星期二 16
Mo
配合物理论简介
血红色
2014年7月22日星期二
10
配合物理论简介
常见的中心离子 常见的配位体 配位数 2、有Fe2+ Cu2+
过渡金属原子或离子 H2O NH3 X- CO CN SCN-
一般中心离子所结合的配体个数
Zn2+ Ag+ H2O NH3
CO2 微粒 CH4 Cl CO CN 可以作为中心离子的是 Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ 可以作为配体的是 H2O NH3 Cl CN CO
2014年7月22日星期二 3
配合物理论简介
思考与 2+与H O是如何结合的呢？ Cu 2 交流2 1、在强酸溶液电离的过程中， H2O能与H+结 合形成H3O+，请用电子式表示H与O形成H2O的 过程，比较H2O和H3O+的电子式，讨论H2O与 H+是如何形成H3O+？
•
O ••
••
• + 2H
2014年7月22日星期二 18
配合物理论简介
（5）配合物的命名 （1）配离子（从左向右，配位数→配体→合→ 中心原子或中心离子→化合物）
（2）配合物→类似于酸、碱、盐
练习：
K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH
六氰合铁（Ⅲ）酸钾 氢氧化二氨合银（Ⅰ）
K[Pt(NH3)Cl3] 三氯一氨合铂（Ⅱ）酸钾
2014年7月22日星期二 5
配合物理论简介
思考与 [Cu(H O) ]2+中 Cu2+与H O结合方 2 4 2 交流2 式的设想，并将你的想法与同学交流。
H2O H+
2、请根据H3O+的形成提出
提供孤电子对
提供空轨道接 受孤对电子
H2O Cu2+
H O H H
2014年7月22日星期二
H2O H2O Cu OH2 H2O
H 3N
NH3 NH3 < H+
NH3
配位键的稳定性 Cu2+ OH2 < Cu2+
2014年7月22日星期二
H N H H
12
配合物理论简介
（3） 配合物的性质 配合物具有一定的稳定性，配位键越强，配 合物越稳定。过渡金属配合物远比主族金属 易形成配合物
2014年7月22日星期二
13
配合物理论简介
O C NH3 CH2
期二 17
配合物理论简介
（4） 配合物的应用
叶绿素 血红蛋白 a 在生命体中的应用 酶 含锌的配合物 含锌酶有80多种 维生素B12 钴配合物 b 在医药中的应用 抗癌药物 c 配合物与生物固氮 固氮酶 王水溶金 H[AuCl4] 照相技术的定影 电解氧化铝的助熔剂 d 在生产生活中的应用 Na3[AlF6] 热水瓶胆镀银
X
• H H• O ••
X X
••
• H H• O •• H
X X
••
2014年7月22日星期二
4
配合物理论简介
1、配位键 （1）定义 提供孤电子对的原子与接受孤电 子对的原子之间形成的共价键， 即“电子对给予—接受键” 一方提供孤电子对 （2）配位键的形成条件 一方提供空轨道 （3）配位键的表示方法 A B H O H （4）配位键的键参数 H 同其他相同原子形成的 共价键键参数完全相同
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
第二节 分子的立体构型 第3课时
2014年7月22日星期二
1
配合物理论简介
CuSO4•5H2O
2014年7月22日星期二 2
配合物理论简介
思考与 交流1
实验探究[2—1] 向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管 水溶解固体，观察实验现象并填写下表
2+
6
配合物理论简介
2、配合物
(1) 定义 通常把接受孤电子对的金属离子 （或原子）与某些提供孤电子对的 分子或离子以配位键结合形成的化 合物称为配位化合物，简称配合物 内界 外界 (配离子) 配合物的组成 Cu(H2O)4 SO4
中心 配 离子 体 配 位 数
7
(2)
读作：硫酸四水合铜
2014年7月22日星期二
2014年7月22日星期二 22
配合物理论简介
小结
1、配位键 “电子对给予—接受键” 定义 一方提供孤电子对 配位键的形成条件 一方提供空轨道 2、配合物 定义 配合物的组成 配合物的性质 配合物的应用
2014年7月22日星期二 23
Thanks 谢谢您的观看！
2014年7月22日星期二
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H 2O
蓝色 沉淀
2+
深蓝色 溶液
H 3N
+乙醇 静置
深蓝色 晶体
H 2O
Cu OH2 H 2O
Cu(OH)2
2+ NH3 Cu NH3 [Cu(NH3) 4 ] SO4•H2O NH3
2014年7月22日星期二
9
配合物理论简介
思 3+是如何检验的？ Fe 考
能形成配合物 的离子不能大 量共存
Fe3++3SCN- = Fe(SCN）3 配位数可为1—6
3、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物， Fe2+与O2结合形成配合物，而CO与血红蛋 白中的Fe2+也能生成配合物，根据生活常 识，比较说明其配合物的稳定性。若发生 CO使人中毒事故，首先该如何处理？还有 哪种氧化物也可与血红蛋白中的Fe2+结合？ 血红蛋白CO形成的配合物更稳定 发生CO中毒事故，应首先将病人移至通风处， 必要时送医院抢救。 NO中毒原理同CO
CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
为什么CuSO4 •5H2O晶体是蓝 色而无水CuSO4 是白色？
固体
白色
绿色
深褐色 白色 白色 白色
溶液 颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色 无色离子：Na+ Cl- K + SO42 – Br - K + 什么离子 2+ [Cu(H O) ] 2 4 呈天蓝色：