高三化学化学键.ppt

作用力的考点：,1、区分：共价键、离子键、金属键和分子间作用力2、区分：分子内作用力和分子间作用力（含氢键）,3、氢键的考查：看氢键、画氢键、算氢键,四、化学键,化学键 概念 作用点 特征 形成条件和规律 示例,离子键,阴阳离子间静电作用,离子,无方向性无饱和性,活泼金属(NH4+)与活泼非金属或酸根,盐、碱金属氧化物,共 价 键,极性键,非极性键,配位键,原子间共用电子对,偏不偏一方提供,不同原子相同原子特殊原子,有方向性和饱和性,原子有未成对电子电子云要重叠,不同非金属元素之间,同种非金属元素之间,一方有孤对电子，一方有空轨道,CO HXX2、O2 H2O2H3O+NH4+,金属键,金属离子和自由电子间的静电作用,金属离子和自由电子间,无方向性无饱和性,金属单质和合金,Na、钢镁铝合金,1、用电子式表示下列物质：,2、用电子式表示下列物质的形成过程：,1.电子式：在元素符号周围用小点（或）来表示原 子的最外层电子，这种式子叫电子式。,(1)CaO(2)Na2O(3)CaCl2（4）Na2O2（5）H2O2,(1)MgCl2(2)Na2O2(3)HCl（4）NH4Cl（5）CCl4（6）CH3COOH,(A),电子式是重要的化学用语，能清楚地表示出原子、离子、离子化合物和共价化合物的结构和形成，要能正确地掌握和应用，书写时必须注意以下问题。,1.用电子式表示离子化合物的形成的注意点：,（1）左边写出形成离子化合物中各原子的电子式，右边写出生成的离子化合物的电子式，中间用“”连接，而不是“=”。,（2）用电子式表示离子化合物的结构时，对于阳离子来说，一般用阳离子符号表示，如Na+等；而阴离子则不同，应在元素符号的周围用小黑点（）或小叉（）表示最外层电子数，外面加上中括号，并在中括号的右上角标上离子所带的负电荷数，如。,（3）构成离子化合物的每一个离子都要单独书写，不可合并，书写原子的电子式时，若有几个相同的原子，可合并书写。如：,2.用电子式表示共价化合物的形成的注意点：,（1）左边写出形成共价化合物中各原子的电子式，相同可以合并，右边写出生成的共价化合物的电子式，相同原子不可合并，中间用“”连接。,（2）不同元素的原子形成分子时，共用电子对的数目不同，原子最外层电子数目离稳定结构差几个电子，一般要共用几对电子。,（3）由于共价化合物中没有阴、阳离子，所以用电子式表示共价化合物的结构时，不使用中括号，也不标电荷数。如：,3.电子式书写中的常见错误：（1）漏写未参加成键的电子对。（2）离子错误合并。（3）错写分子中原子间的结合方式。（4）离子化合物、共价化合物不分，乱用或丢掉中括号。（5）不遵循成键规律，胡乱添加电子。,联系回顾有关概念：结构式、结构简式、化学式、分子式、路易斯结构式、VSEPR模型。(分子立体结构),路易斯结构式：用短线表示键合电子，小黑点表示未键合的价电子的结构式。,用上述化学用语表示下列物质：CCl4、H2O,元素周期律：,1.金属性2.非金属性3.元素的主要化合价4.原子半径,同一周期从左到右逐渐减弱同一主族从上到下逐渐增强,同一周期从左到右逐渐增强同一主族从上到下逐渐减弱,同周期最高正价从+1价到+7 价 负价从-4到-1价,同一周期从左到右逐渐减小同一主族从上到下逐渐增大,5.电离能,6.电负性,5、电离能的周期性变化,1）第一电离能：,第一电离能的意义：,衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。,概念：气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需最低能量。单位KJmol-1。,元素的第一电离能大小与原子失去电子能力有何关系？,第一电离能越小，越易失去电子，金属性越强第一电离能越大，越难失去电子，金属性越弱,第一电离能的递变规律：,同一周期，从左右，逐渐增大；同一主族，从上下，逐渐减小。,稀有气体最外层电子排布 ns2np6，达稳定结构，第一电离能大。,1、判断下列元素间的第一电离能的大小 Na K N P F Ne Cl S Mg Al O N,课堂练习,2、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列K Na LiB C Be NHe Ne Ar Na Al S P,Li Na K,N C Be B,He Ne Ar,P S Al Na,图中哪些元素的第一电离能出现异常？试用全充满和半充满状态的结构解释。,影响第一电离能的因素,原子核对核外电子的引力原子达到稳定结构的趋势,元素本身处于全满、半满或全空，原子出于相对稳定的状态，原子的能量相对较低，需要相对较大的第一电离能。,拓展视野：,根据第一电离能定义，你能说出什么是第二电离能、第三电离能吗？讨论后回答。,气态电中性基态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需最低能量叫第一电离能，用I1 表示。依次类推可得：从+1价气态离子中再失去一个电子，形成+2价气态 离子所需要的最低能量叫第二电离能，用I2 表示同一种元素的逐级电离能大小关系：I1I2I3I4I5,观察分析下表电离能数据回答：为什么钠易失去一个电子，镁易失去两个电子?,可知，钠元素的第二电离能远大于第一电离能，因此钠容易失去第一个电子。而Mg的第一第二电离能相差不大，第三电离能远大于第二电离能，因此镁易形成+2价镁离子。,6、电负性：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。,用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。,化学键:相邻原子或原子团之间的强烈相互作用。,2)键合电子:原子中用于形成化学键的电子。,3)电负性:用了描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,2、电负性计算标准：,以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0，作为相对标准。,鲍林的电负性标度:相对值 电负性的概念是由美国化学家鲍林1932年提出一个元素的原子在分子中吸引电子的能力。鲍林利用实验数据进行了理论计算,以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0，作为相对标准,得出了各元素的电负性,电负性越大的原子对键合电子的吸引力越大。,3.意义：,用于表示原子在化合物中吸引电子的能力，电负性越大，表示该原子在化合物中吸引电子的能力越强。反之，电负性越小，表示该原子在化合物中吸引电子的能力越弱。,电负性越大，元素的非金属性越强。电负性越小，元素的金属性增强。,4.电负性的变化规律：,同周期：左右，增大同主族：上下，减小,周期表中，右上角的F元素电负性最大，左下角的 Cs 元素电负性最小。,4）电负性的应用：,判断元素的金属性和非金属性的强弱,一般：非金属1.8 金属1.8 类金属1.8,判断化合物中元素化合价的正负,正价:电负性小的元素,负价:电负性大的元素,例：NaH中，Na：0.9；H：2.1 Na显正价，H显负价,确定共价键的极性的强弱,两种元素的电负性相差越大，它们之间键的极性就越强。,确定化学键的类型,一般：成键元素原子的电负性差1.7，离子键 成键元素原子的电负性差1.7，共价键,例：Na：0.9，Cl：3.0；3.0-0.9=2.1，NaCl为离子化合物,但，H：2.1，F：4.0；4.0-2.1=1.9，HF为共价化合物,5）对角线规则,在元素周期表中,某些元素与右下方的主族元素，处于对角线的元素的电负性数值相近，而有些性质是相似的,被称为“对角线规则”。,锂、镁在空气中燃烧产物都是碱性氧化物，Be和AL的氢氧化物都是两性氢氧化物，硼和硅的含氧酸均为弱酸，由此可以看出对角线规则是合理的。这是因为这些处于对角线的元素的电负性数值相差不大，得失电子的能力相差不大，故性质相似。,并不是所有处于对角线的元素的性质都相似的。,分子间作用力（范德华力）,分子间作用力的主要特征：,分子间作用力的能量远远小于化学键。,存在于分子之间的微弱作用力,1、一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力也就越大。,广泛存在于分子晶体中；,只有分子间充分接近时才有分子间作用力；,2、分子间作用力影响着分子晶体的熔沸点大小。,氢键,1.定义：某些物质的分子间（或分子内）H核与活泼非金属原子之间的静电吸引。,2.表示方法：,XH,Y,3.形成条件：,X、Y必须为活泼非金属原子（F、N、O）,5.氢键分类：,分子间氢键和分子内氢键,4.结合力强度：,分子间作用力氢键化学键,6.氢键应用：,缔合分子的形成；如(H2O)n、(HF)n,解释某些分子晶体的熔、沸点，密度的反常变化,如沸点：HFHIHBrHCl；H2OH2TeH2SeH2S,从图中可以看出，NH3、H2O和HF的沸点反常。例如，HF的沸点按沸点曲线的下降趋势应该在90以下，而实际上是20;H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应该在70以下，而实际上是100。,结冰时体积膨胀，密度减小，是水的另一反常性质，也可以用氢键来解释。在水蒸气中水是以单个的H2O分子形式存在的；液态水，经常以几个水分子通过氢键结合起来，形成（H2O）n（如图）；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。,化学键、氢键与分子间作用力的比较,C,物质中存在的作用力：,化学键：,分子间作用力：,共价键、离子键、金属键,范德华力、氢键,一、共价键,自旋方向相反的两个电子之间可以形成化学键。,以H2分子的形成为例：,1、定义：,原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。,2、形成过程：,(1)电子式：,H,H,(2)电子云：,（1）键：“头顶头”,X,+,+,ss 键,X,+,ps键,X,pp键,形成键的电子称为电子。,3、共价键类型：,特征：以两原子核的连线为轴，轴对称。,S电子和p电子，p电子和p电子能形成键吗？,以HCl和Cl2分子的形成为例：,重叠程度较大，键较稳定。,（2）键：“肩并肩”,+,I,X,Z,Z,pZpZ,特征:以两原子核构成平面对称,镜像对称或平面对称。,形成键的电子称为电子。,重叠程度较小，键较不稳定，易断裂。,（3）键和键的区别：,一般规律：先有键才有键。共价单键是键；共价双键一个是键，另一个是键；共价三键有一个键和两个键组成。,两原子沿键轴的方向以“头碰头”的方式重叠。,两原子以“肩并肩”的方式重叠。,沿键轴呈轴对称。,以两原子核构成平面，呈镜面对称。,讨论：1、氮气分子中化学键的类型？,含有一个共价三键，即由有一个键和两个键组成。,共价键的特性:具有饱和性(一般有多少个未成对电子就形成多少个共价键)和方向性(原子轨道只能沿一定的方向形成共价键)。,乙烷：7个键,2、乙烷、乙烯、乙炔分子分别由几个键和键组成？,乙炔：3个键两个键.,乙烯：5个键一个键,键长、键角、键能,概念 意义键长 成键两原子核间的平均距离 键长越短键越强结合越牢固键能 破坏1mol化学键所吸收的能量 键能越大键越强结合越牢固键角 分子内相邻两共价键之间的夹角 决定分子构型，判断分子极性,决定了分子的结构和分子是否有极性。,、价键理论：,(2)杂化轨道理论,(1)价层电子对互斥理论,鲍林为了解释分子 的立体结构而提出的。,2、价键理论的要点：,1.电子配对原理,2.最大重叠原理,两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对。,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。,写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、结构式及分子的空间结构：,O=C=O,H-O-H,无,有,有,无,无,直线形,V 形,三角锥 形,平面三角形,正四面体,直线形,平面三角形,正四面体,V 形,三角锥形,小结:,价层电子对互斥模型,2,3,4,4,4,价层电子对互斥模型：,1、理论：,分子的价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间，由于存在排斥力，使分子中的原子处于尽可能远离的相对位置，分子尽可能采取对称的空间构型。以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。,2、价电子对斥力比较：,（1）电子对之间的夹角越大，排斥力越小。,（2）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）三键双键单键,价层电子对互斥模型，判断分子结构规律：,1、没有孤对电子，可用中心原子结合原子数n来预测：n=2,直线形;n=3,平面三角形;n=4,正四面体形,2、有孤对电子，当键孤对电子对=m,m=3,中心原子为平面三角形成键;m=4,中心原子为四面体形成键.,电子对数目：2，3，4,电子对数目：5，6,中心原子的价电子排列方式不一定是分子的几何构型.,练习:1.分别分析H2O、NH3分子的中心原子的价层电子对排列方式和分子的几何构型。,2.若ABn的中心原子有一对孤对电子未成键，当n=2时，其分子结构为；当n=3时，其分子结构为。,V形,三角锥形,四面体形和三角锥形,四面体形和V形,对于含有双键或叁键的分子，价电子对互斥理论仍能使用，但双键、叁键都作为一个电子对计算。,在定性推测分子构型时，可以忽略孤对电子和成键电子、单键和多重键的区别，但在考虑键角等一些问题时，应考虑这些差别。,应用:,0,1,0,1,0,0,0,直线形,V 形,平面三角形,三角锥形,四面体,正四面体,正四面体,SO42,0,正四面体,2,2,3,3,4,4,4,4,价键理论：,(2)杂化轨道理论,(1)价层电子对互斥理论,杂化轨道的类型,sp3杂化、sp2杂化、sp杂化等,杂化轨道,基本要点：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。,1、杂化前后轨道数目不变。,2、杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。,鲍林为了解释分子 的立体结构而提出的。,（1）sp3杂化：一个s轨道与三个p轨道杂化后，得四个sp3杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间取向是四面体结构，相互的键角=10928,C的电子构型:1s22s22p2,例如：CH4,甲烷：中心碳原子在形成化学键时,4个价电子层原子轨道并不维持原来的形状,而是发生“杂化”，得到4个等同的轨道,总称sp3杂化轨道，每个轨道为等价的sp3轨道。,然后，碳原子以4个sp3轨道与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个sp3s 键,呈正四面体的分子构型。,根据价层互斥模型可以预测NH3、H2O分子的立体结构，进一步解释分子的立体结构，需要杂化轨道理论。,氮原子形成4个sp3轨道呈正四面体结构，与3个氢原子的1s轨道重叠，形成3个sp3s 键的分子构型，剩下1对孤对电子占据剩下的1个sp3轨道，对成键电子对排斥作用大，使键角被压缩到107。,H2O分子的氧原子形成4个sp3轨道呈正四面体结构，与2个氢原子的1s轨道重叠，形成2个sp3s 键的分子构型，剩下2对孤对电子占据剩下的2个sp3轨道，2对孤对电子对间排斥作用更大，使键角被压缩到105。,（）sp2杂化：,B的电子构型:1s22s22p1,例如，BF3:,一个s轨道与两个p轨道杂化，得3个sp2杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/3，p成分为2/3，三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120。,sp2杂化轨道,乙烯中的在轨道杂化时，的s与两个p轨道发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道，三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点，有一个轨道未参与杂化。杂化轨道间夹角为120，未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。,的sp2杂化,键的形成,两个碳原子，各以1个sp2杂化轨道形成一个sp2 sp2 键。其余2个sp2杂化轨道则与原子sp2 s 键成键。,sp2杂化形成键 p轨道相互平行重叠形成键,每个碳原子上各剩有一个垂直于sp2杂化轨道所在平面的未成键的p轨道，这两个p轨道从侧面重叠（好象两人“肩并肩”），这样就形成一种新的化学键，我们称之为键。,以sp2杂化轨道构建结构骨架的中心原子必有一个垂直于sp2 骨架的未参与杂化的p轨道，如果这个轨道跟邻近原子上的平行p轨道重叠，并填入电子，就会形成键。如，乙烯H2C=CH2、甲醛H2C=O的结构图：,BCl3、CO32、NO3、H2C=O、SO3、烯烃C=C结构中的中心原子都是以sp2杂化的。,苯分子结构的现代解释,苯分子中6个碳原子的P轨道相互重叠形成了一个“大 键”，从而形成了苯的环状闭合共轭体系，这是苯具有“芳香性”性质的根本原因。,所谓“芳香性”，是指苯具有的特殊稳定性（如难发生氧化反应），易发生取代反应，而难发生加成反应的性质。,练习：SO2分子的结构及其中的化学键。,键的特点,1.p轨道虽然有两叶，但却只有一个电子在其中运动，形成的键虽然是上下两块，却只是一个共价键。2.由于键的形成，使得p轨道不能再以“头碰头”形式重叠形成键，而只能采取“肩并肩”的形式重叠成键。键电子云对称地分布在键平面的上方和下方。,3.键相对键来说结构较为松散，易流动。重叠小，结合力也较弱。离核远，受到核的引力也小，容易受到其它基团的影响而极化，较容易发生化学反应（这就是为什么双键较单键短，却更活泼的原因）。4.键是侧面重叠而成，原子在旋转时，键会被破坏，双键中有一个键和键，因键不能旋转，所以双键不能够自由转动（烯烃中顺反异构体的成因）。,（3）sp杂化：,例如，BeCl2,Be的电子构型:1s22s22p,一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/2，p成分为1/2，杂化轨道之间的夹角为180度。,sp杂化轨道,1）sp杂化,乙炔中的碳原子为SP杂化，分子呈直线构型。,两个碳原子的sp杂化轨道沿各自对称轴形成CC 键，另两个sp杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成两个CH 键，两个py轨道和两个pz轨道分别从侧面相互重叠，形成两个相互垂直的CC键，形成乙炔分子。,2）空间结构是直线型：三个键在一条直线上。,练习：CO2分子的结构及其中的化学键。,sp型的三种杂化,杂化轨道的特性:（1）只有能量相近的轨道才能互相杂化。常见的有:ns np nd(n-1)d ns np,（2）杂化轨道的成键能力大于未杂化轨道。,（3）参加杂化的原子轨道的数目与形成的杂化轨道数目相同。,（4）不同类型的杂化，杂化轨道的空间取向不同,s、p、d的杂化：dsp2 正方形;dsp3 三角双锥;d2sp3 正八面体。过渡金属配合物的成键和结构也可以用杂化轨道理论解释。,1共价键按照不同的分类标准有哪些类型？,共用电子对数目,单键、双键、三键,共用电子对是否偏移,极性键、非极性键,电子云重叠方式,键、键,3、引起共用电子对是否有偏向的因素：,原子对共用电子对的吸引力不同造成的。,2、键的极性的判断依据:,共用电子对是否有偏向,指出下列物质中的共价键类型,1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH,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,根据电荷分布是否均匀，共价键有极性、非极性之分，以共价键结合的分子是否也有极性、非极性之分呢？,分子的极性又是根据什么来判定呢？,极性分子:正电中心和负电中心不重合,非极性分子:正电中心和负电中心重合,1、概念,一、分子的极性,2、判断方法：,正电中心和负电中心是否重合(本质)。,含有极性键的分子一定是极性分子吗？,分析方法：从力的角度分析,(1)看键的极性，也看分子的空间构型。,(2)化学键的极性的向量和是否等于零(定量)。,在ABn分子中，A-B键看作AB原子间的相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子（极性抵消），F合0，为极性分子（极性不抵消）。,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,180,F1,F2,F合=0,10430,F1,F2,F合0,O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是折线型构型，两个O-H键的极性不能抵消（F合0），整个分子电荷分布不均匀，是极性分子,BF3：,NH3：,120,10718,三角锥型,不对称，键的极性不能抵消，是极性分子,F1,F2,F3,F,平面三角形，对称，键的极性互相抵消(F合=0)，是非极性分子,10928,正四面体型，对称结构，C-H键的极性互相抵消（F合=0），是非极性分子,分子 极性分子 非极性分子概念 正负电荷中心不重合 正负电荷中心重合 判断 极性键、结构不对称 非极性键或极性键、结构对称 分子中各键向量和不为零 分子中各键向量和为零 实例 双原子 CO NO HX X2 H2 O2 N2三原子(AB2)V型 H2O H2S NO2 SO2 直线型 CO2 CS2 四原子(AB3)三角锥型 NH3 PH3 平面正三角 BF3 SO3(P4,C2H2)五原子(AB4)CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl 正四面体 CH4 CCl4,2、判断ABn型分子极性的经验规律：,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，则为非极性分子，若不等则为极性分子。,练习,判断下列分子是极性分子还是非极性分子：,PCl3、CCl4、CS2、SO2,非极性分子,例：下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 CO2 H2S B.C2H4 CH4 C.Cl2 C2H2 D.NH3 HCl,B,例2下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A.BeCl2 B.PCl3 C.PCl5 D.N2 B.D例3下列各分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A.光气(COCl2)B.六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼 A.用排除法,一般规律:最外层电子数+共用电子对数是否等于8,分子的极性对物质性质的影响:,C极性分子在电场或磁场力的作用下会发生偏移。,分子的极性对物质性质的有什么影响？,（）右旋弹簧与左旋弹簧；（b）蜗牛壳；(c)左螺纹与右螺纹螺丝钉,物体与其镜象不能重合,手性,具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。,最常见的手性分子是含手性碳原子的分子。,其特点就是实体和镜象不能重叠。,1.特征：,组成和排列完全相同，,三维空间里不能重叠。,2.性质：,互为手性异构体的一对分子，性质不同。,观察下列手性碳原子有什么特点？,手性碳原子是指连有四个不同的原子或原子团的碳原子。,2判断是否具有手性碳原子：,碳原子是否连有 4 个不同的原子或原子团。,（3）当分子中有多个手性中心时，要借助对称因素。无对称面，又无对称中心的分子，必是手性分子。凡具有对称面、对称中心的分子，都是非手性分子。有无对称轴，对分子是否有手性无决定作用。,3.判断分子是否手性的依据：,（2）当分子中只有一个C*，分子一定有手性。,（1）实物与镜像能否重合。,手性分子在生命科学和生产手性药物方面有广泛的应用。如图所示的分子，是由一家德国制药厂在1957年10月1日上市的高效镇静剂，中文药名为“反应停”，它能使失眠者美美地睡个好觉，能迅速止痛并能够减轻孕妇的妊娠反应。然而，不久就发现世界各地相继出现了一些畸形儿，后被科学家证实，是孕妇服用了这种药物导致的随后的药物化学研究证实，在这种药物中，只有图左边的分子才有这种毒副作用，而右边的分子却没有这种毒副作用。人类从这一药物史上的悲剧中吸取教训，不久各国纷纷规定，今后凡生产手性药物，必须把手性异构体分离开，只出售能治病的那种手性异构体的药物。,“反应停”事件,说说手性分子在合成方面有哪些应用？,阅读思考,手性分子应用在与手性合成：,应用于生命科学、制药、材料科学、手性催化剂等。,互为手性异构体的一对分子，性质完全相同。,1.下列说法不正确的是（）A.互为手性异构的分子组成相同，官能团不同B.手性异构体是同分异构体的一种C.利用手性催化剂合成可得到或主要得到一种手性分子,A,2.下列化合物中含有2个手性碳原子的是（）CHO-CHOH-CH2OH CHO-CHCl-CHBrClC.COOH-CHOH-CHBr-CHBrClD.CH3-CH(CH3)-C(CH3)2OH,B,3.下列各组物质中，属于同分异构体的是（）,与,与,CH3CH2CH(CH3)CH3 与 CH3(CH2)2 CH3,A,B,C,A,4.若与有机物分子的某个碳原子相连的四个原子或原子团均不相同，这种碳原子称为手性碳原子，有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性。中有一个手性碳原子标有，下列反应一定不能使它失去光学活性的是（）A.与空气中灼热铜丝的反应 B.与金属钠反应C.与热的氢氧化钠反应 D.酯化反应,A,B,无机含氧酸分子的酸性,一、无机含氧酸显酸性原因：,常看成是有氢离子和酸根离子组成。,实质：在分子中氢原子是与酸根上的氧相连，在水分子的作用下，电离出氢离子而显酸性。（即显酸性的是羟基氢）,如硫酸：H 和SO42-,二、无机含氧酸的酸性强弱规律：,1.在同一周期中，处于最高价态的元素，其含氧酸的酸性随原子序数递增，从左到右酸性增强。,如：H3PO4 H2SO4 HClO4,高氯酸是非金属含氧酸中酸性最强的无机酸。,2.在同一主族中，处于相同价态的不同元素，其含氧酸的酸性随成酸元素的原子序数递增，自上而下减弱。,如,HClOHBrOHIO,HClO2HBrO2HIO2,HClO3HBrO3HIO3,HClO4HBrO4HIO4,3.同一元素若能形成几种不同价态的含氧酸，化合价越高酸性越强；,酸性:高氯酸氯酸亚氯酸次氯酸如:HClO4 HClO3 HClO2 HClO,如果成酸元素R不同时，酸性与什么有关呢？,即含非羟基氧原子越多，酸性越强。,含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高。,三、酸性强弱的原因：,羟基中氧原子的电子向中心原子R偏移的程度越大，酸性越强。,含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致ROH中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。,即含非羟基氧原子越多，酸性越强。,含有多少个羟基即为几元酸，与酸性强弱无关。,1.分别写出高氯酸(HClO4)、氯酸(HClO3)、亚氯酸(HClO2)、次氯酸(HClO)的结构式，试分析酸性逐渐增强的原因。酸性：HClO4 HClO3 HClO2 HClO,含非羟基氧越多，Cl的正电性越高，导致ROH中O的电子越向Cl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。,练习：,高氯酸,次氯酸,氯酸,亚氯酸,2.比较下列含氧酸酸性强弱：(1)HClO4 H2SO4 H3PO4 H4SiO4(2)HNO3 H2CO3 H3BO3,HClO4 H2SO4 H3PO4 H4SiO4,HNO3 H2CO3 H3BO3,H2SO3 H3PO3都是中强酸，分析它们的结构，可知因为都含有一个非羟基氧，所以酸性相近。碳酸H2CO3也含有一个非羟基氧，但它的水溶液酸性却很弱，为什么？,碳酸也是中强酸，只是因为溶于水的二氧化碳分子只约有百分之一的与水结合成碳酸，所以二氧化碳的水溶液一般酸性较小。,无机含氧酸分子的酸性强弱与它所形成溶液的酸性强弱无直接关系。,即强酸的稀溶液的酸性可能比弱酸的较浓溶液的酸性弱。,酸分子的酸性强弱与中心原子的非金属性和化合价有关；而溶液的酸性的强弱则与溶液的浓度有关。,4.下列物质中，酸性最强的是()A、H2CO3 B.、H3PO4 C、H2SO4 D、CH3COOH,C,5.下列物质中，酸性由强到弱错误的是（）A.HClO4 H2SO4 H3PO4 HSiO4B.H2SO4 H2SO3 HNO3 HNO2C.HClO4 HClO3 HClO2 HClOD.HClO4 H2SO4 H2SO3 H2CO3,B,等电子原理,CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。,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，它们的许多性质是相似的。,等电子原理应用：（1）利用等电子原理，找某些物质的等电子体。（2）利用等电子体许多性质相似、空间构型相同等性质，预测分子的一些性质和空间构型。,练习 原子数相同，价电子总数(一般最外层电子总数)相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相似。,（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：和 和。（2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有、。,N2O,CO2,N2,CO,SO2,O3,氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成了Cu(NH3)42+，其结构简式为：试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？,【实验1】取5ml饱和硫酸铜溶液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。,结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四氨合铜离子，可表示为Cu(NH3)42+。在四氨合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由氨气分子中的N原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受氨气分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予接受键”被称为配位键。,FeF6 3-Fe(SCN)3 Fe(CN)63-Cu(NH3)42+AlF63-Ag(NH3)2+,配合物:由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原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。,1定义,例如:,配体有孤电子对,中心离子有空轨道,配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别,2、配合物的组成 从溶液中析出配合物时，配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐。配盐的组成可以划分为内界和外界。配离子属于内界，配离子以外的其他离子属于外界。内、外界之间以离子键结合。外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。,内界是配位单元，外界是简单离子。内外界之间是完全电离的。,K3Cr(CN)6,内界,外界,内界又由中心原子和配位体及配位数构成：,(1)内界与外界,Cu(NH3)4 SO4,中心体：能够接受孤电子对的离子，通常是金属元素（离子和原子），少数是非金属元素，例如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni，B，P配位体：提供孤电子对的分子或离子；其中提供孤电子对的原子叫配位原子，常见的配位原子有卤素原子X、O、S、N、P、C。,配位数：,常见金属离子的配位数,配位体不是同一种分子或离子时，配位数要两者相加。,(2)中心体、配位体、配位数,配合物的应用,检验离子:Fe3+-CHO(醛基)配合物在生命体中的作用:叶绿素、血红素等判断离子共存:生成配离子很难电离，所以形成配位键的两离子不能共存应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼等领域,如：Co(NH3)5ClCl2 这种配合物，其配位体有两种：NH3、Cl-，配位数为5+1=6。,思考：KPtCl3(NH3)其配位数为_。,4,1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4,B,2、下列分子或离子中都存在着配位键的是()ANH3、H2O BNH4+、H3O+CN2、HClO D Cu(NH3)42+、PCl3,B,练习：,3、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原子上都没有孤电子对 D SO2为V形结构，CO2为直线形结构,D,4、下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。B、配位键是一种特殊的共价键。C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。D、共价键的形成条件是成键里粒子必须有未成对电子。,D,5、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示成键电子对,小黑点表示未成键的价电子的结构式)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。(1)PCI3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O,氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成了Cu(NH3)42+，其结构简式为：试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？,活动与探究,【实验1】取5ml饱和硫酸铜溶液于试管中，向其中逐滴滴入浓氨水，振荡，观察实验现象。,结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表示为Cu(H2O)42+。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予接受键”被称为配位键。,FeF6 3-Fe(SCN)3 Fe(CN)63-Cu(NH3)42+AlF63-Ag(NH3)2+,配合物:由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原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。,1定义,例如:,配体有孤电子对,中心离子有空轨道,配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别,配位键形成的条件：一个原子有孤电子对，另一个原子有接受孤电子对的空轨道。,比较明矾KAl(SO4)212H2O与硫酸四氨合铜Cu(NH3)4SO4两者的电离,KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2SO42-+12H2O Cu(NH3)4SO4=Cu(NH3)42+SO42-,2、配合物的组成 从溶液中析出配合物时，配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐。配盐的组成可以划分为内界和外界。配离子属于内界，配离子以外的其他离子属于外界。内、外界之间以离子键结合。外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。,内界是配位单元，外界是简单离子。内外界之间是完全电离的。,K3Cr(CN)6,内界,外界,内界又由中心原子和配位体及配位数构成：,(1)内界与外界,Cu(NH3)4 SO4,中心体：能够接受孤电子对的离子，通常是金属元素（离子和原子），少数是非金属元素，例如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni，B，P配位体：提供孤电子对的分子或离子；其中提供孤电子对的原子叫配位原子，常见的配位原子有卤素原子X、O、S、N、P、C。,配位数：,常见金属离子的配位数,配位体不是同一种分子或离子时，配位数要两者相加。,(2)中心体、配位体、配位数,配合物的应用,检验金属离子:Fe3+-CHO(醛基)配合物在生命体中的作用:叶绿素、血红素等判断离子共存:生成配离子很难电离，所以形成配位键的两离子不能共存应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼等领域,如：Co(NH3)5ClCl2 这种配合物，其配位体有两种：NH3、Cl-，配位数为5+1=6。,思考：KPtCl3(NH3)其配位数为_。,4,1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4,B,2、下列分子或离子中都存在着配位键的是()ANH3、H2O BNH4+、H3O+CN2、HClO D Cu(NH3)42+、PCl3,B,练习：,3、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原子上都没有孤电子对 D SO2为V形结构，CO2为直线形结构,D,4、下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。B、配位键是一种特殊的共价键。C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。D、共价键的形成条件是成键里粒子必须有未成对电子。,D,5、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示成键电子对,小黑点表示未成键的价电子的结构式)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。(1)PCI3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O,下列说法正确的是（）A离子晶体中可能含有共价键，但不一定含有金属元素B分子晶体中一定含有共价键C非极性分子中一定存在非极性键D对于组成结构相似的分子晶体，一定是相对分子质量 越大，熔沸点越高,A,对于D选项，不一定，如H2OH2TeH2SeH2S,下列物质中含有共价键的离子化合物是（）ABa(OH)2 BKCl CH2O DH2,A,例：下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是（）HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 金刚石的硬度大于硅，其