新人教版选修3学第二章《分子结构与性质》全章课件

新课标人教版课件系列《高中化学》选修3第二章《分子结构与性质》教学目标1、复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程；知道共价键的主要类型δ键和π键；说出δ键和π键的明显差别和一般规律。２、认识键能、键长、键角等键参数的概念；能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质；知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用”３、认识共价分子的多样性和复杂性；初步认识价层电子对互斥模型；能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。４、认识杂化轨道理论的要点；进一步了解有机化合物中碳的成键特征；能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型；采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学；培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力５、配位键、配位化合物的概念；配位键、配位化合物的表示方法；采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学；培养学生分析、归纳、综合的能力。６、了解极性共价键和非极性共价键；结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；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。７、范德华力、氢键及其对物质性质的影响；能举例说明化学键和分子间作用力的区别；例举含有氢键的物质，采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学；培养学生分析、归纳、综合的能力８、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。培养学生分析、归纳、综合的能力。采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学第二章分子结构与性质第一节《共价键》分子中相邻原子之间是靠什么作用而结合在一起？什么是化学键？什么是离子键？什么是共价键？化学键：分子中相邻原子之间强烈的相互作用。离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。你能用电子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成过程吗？为什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？一、共价键1、共价键具有饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H2、HCl、Cl2分子，不能形成H3、H2Cl、Cl3分子价键理论的要点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。电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，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。2、共价键的形成相互靠拢(a).s-sσ键的形成(1).σ键的形成(b).s-pσ键的形成未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠(c)、p-pσ键的形成σ键：“头顶头”Xs—sXpx—sXpx—px轴对称形成σ键的电子称为σ电子。(2).π键的形成两个原子相互接近电子云重叠π键的电子云π键：“肩并肩”XZZpZ—pZ形成π键的电子称为π电子。镜像对称由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道价键轨道小结项键目型σ键π键成键方向电子云形状牢固程度成键判断规律沿轴方向“头碰头”平行方向“肩并肩”轴对称镜像对称强度大，不易断裂强度较小，易断裂共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键，另一个是π键，共价三键中一个是σ键，另两个为π键。1.已知氮分子的共价键是三键，你能模仿图2-1、图2-2、图2-3，通过画图来描述吗？（提示：氮原子各自用三个p轨道分别跟另一个氮原子形成一个σ键和两个π键。2.钠和氯通过得失电子同样也是形成电子对，为什么这对电子不被钠原子和氯原子共用形成共价键而形成离子键呢？你能从原子的电负性差别来理解吗？讨论后请填写表2-2：原子NaClHClCO电负性电负性之差（绝对值）结论：当原子的电负性相差很大，化学反应形成的电子对不会被共用，形成的将是_____键；而_____键是电负性相差不大的原子之间形成的化学键。0.93.02.13.02.53.52.10.91.0离子共价1.73.乙烷、乙烯和乙炔分子中的共价键分别有几个σ键和几个π键组成？乙烷分子中由7个σ键组成；乙烯分子中由5个σ键和1个π键组成；乙烯分子中由3个σ键和2个π键组成。第一节共价键一、共价键1、σ键：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。如H-H键。类型：s—sσ、s—pσ、p—pσ等。2、π键：由两个原子的p电子“肩并肩”重叠形成。特点：特点：肩并肩、两块组成、镜像对称、容易断裂。3、由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键总称价键轨道。4、判断共价键类型规律：共价单键是σ键；而共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成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、氮分子中的化学键是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BB3、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C4、在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是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C73第二章分子结构与性质第二节《分子的立体结构》复习回顾共价键σ键π键键参数键能键长键角衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素成键方式“头碰头”,呈轴对称成键方式“肩并肩”,呈镜像对称一、形形色色的分子O2HClH2OCO2思考:在O2、HCl这样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”？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。C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形状的呢?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。科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？C..H..H..HH..CHHHH40正四面体形OHH2O..HH......2V形..N......HHHNHHH31三角锥形CHHO=30平面三角形HH..C....O......C=O=O20直线形C........OO........代表物思考并填写下列表格：电子式结构式中心原子结合的原子数中心原子孤对电子对数空间构型CO2CH2OCH4H2ONH3形，如CO2形，如H20形，如HCHO、BF3形，如NH3分子的立体结构最常见的是形，如CH4五原子分子———三原子分子四原子分子一、形形色色的分子表格一直线V平面三角三角锥正四面体★☆★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？三角锥形平面三角形原子HCNO电子式可形成共用电子对数1)写出H、C、N、O原子的电子式：表格二H···O：··1234·N：····C··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？2)写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、结构式及分子的空间构型：表格三分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式结构式分子的空间构型OCO:::::::::::HOH::::HNH:H:::HCH:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H--HH直线形倒V形三角锥形平面三角形正四面体HH..C....O......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。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。:::HNH:H:::HOH:OCO:::::::::::HCH:HHHH..C....O......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中心原子含孤对电子对数代表物中心原子结合的原子数(n值）键角分子的空间构型CO2CH2OCH4H2ONH3直线形平面三角形正四面体V形三角锥形105°107°180°0214)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）与分子的空间构型关系。120°109°28′2233400OCO:::::::::::HOH::::HNH:HHH..C....O......:::HCH:HH中心无孤对电子中心存在孤对电子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。1、内容：中心原子价电子层电子对（包括＿＿＿电子对和的孤对电子对）的互相作用，使分子的几何构型总是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。（VSEPR模型）成键未成键排斥排斥最小二、价层电子对互斥模型[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＞单键只有一种角度，120°。只有一种角度，109°28′。5对电子三角双锥3对电子正三角形••A••••4对电子正四面体A••••••••电子对数和电子对空间构型的关系电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。2对电子直线形A6对电子正八面体(3)分子构型与电子对空间构型的关系:分子H2ONH3CH4构型角形三角锥体正四面体电子对数配体数孤电子对数电子对构型分子构型(m)(n)(m－n)321三角形“V”字形ABB••••A••••431正四面体三角锥ABBB••A••••••••422正四面体“V”字形A••••••••ABB••••[补充说明]对于分子中有双键、叁键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和叁键的三对电子只能作为一对电子来处理。或者说在确定中心原子的价电子层电子对总数时，不包括π键电子。二、价层电子对互斥模型一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：ABn立体结构范例n=2直线形CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面体形CH43、应用：预测