第二章化学键与物质性质(学案3节)

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()集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华,按“四套教材(旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版)目录、知识体系”编排。资源丰富,更新及时。欢迎上传下载。第1页第二章化学键与物质的性质课时1离子键、共价键一、离子键1.离子键:________________通过___________作用而形成的化学键。2.离子晶体的形成:离子键的特征是没有饱和性和方向性。因此以离子键结合的化合物在固态时倾向于形成________晶体,使每个离子周围尽可能多的排列带_____电荷的离子,从而形成稳定结构。3.构成离子晶体的粒子是________,粒子之间的相互作用是_______,这些粒子在晶体中不能自由运动,所以离子晶体是_____导电。但其在______或______时可以导电。4.离子晶体的配位数是指距离最近的异性离子的数目。配位数的大小取决于该离子与异性离子的______,比值越大,该离子的配位数越___。3.离子晶体中__________单个分子,化学式仅表示离子的___________。二、共价键的形成共价键的种类σ键π键电子云的重叠方式按轴对称对称方向重叠按镜像方向重叠成键电子云是否改变不变改变成键电子s、p、sp、sp2、sp3、sp3d、sp3d2P电子特点________,可转动________,不可转动稳定性较__________较__________2.共价键的三个参数(1)键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能越______,形成化学键放出的能量越多,说明化学键越_________,越__________被打断。(2)键长:形成共价键的两个原子之间的_______距离。键长越短,往往键能越_____,共价键越________。(3)键角:两个共价键之间的夹角。其中_______和______决定共价键的稳定性,_______和_______决定分子的_______。3.共价键的饱和性和方向性(1)饱和性:共价分子中,每个原子形成共价键(共用电子对)的数目是一定的。(2)方向性:两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现机会________方向重叠成键,共价键就越牢固。4.共价键的存在非金属单质:H2、X2、N2等(稀有气体除外)共价化合物:H2O、CO2、SiO2、H2S等复杂离子化合物:强碱、铵盐、含氧酸盐()集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华,按“四套教材(旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版)目录、知识体系”编排。资源丰富,更新及时。欢迎上传下载。第2页三、两种典型离子晶体的分析1.NaCl晶体:晶胞中的1/8立方体中,Na+与Cl-分布于小立方体的面对角线上。同Na+(Cl-)最近的Cl-(Na+)有____个,即配位数是____;同Na+(Cl-)最近的Na+(Cl-)有____个。晶胞中的Na+、Cl-个数都是____个;如是晶胞中的1/8小立方体中,Na+与Cl-的数目都是_____个。2.CsCl晶体:CS+(Cl-)分布于晶胞中的顶点(或体心)上。同Cs+(Cl-)最近的Cl-(Cs+)有_____个,即配位数是______;同Cs+(Cl-)最近的Cs+(Cl-)有______个。2、物质中化学键的存在规律:(1)离子化合物中一定有离子键,可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键,如MgO、NaCl等,复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键,既有极性共价键,又有非极性共价键。如:只含有离子键:MgO、NaCl、MgCl2含有极性共价键和离子键:NaOH、NH4Cl、Na2SO4含有非极性共价键和离子键:Na2O2、CaC2、Al2C3等(2)共价化合物中只有共价键,一定没有离子键。(3)在非金属单质中只有共价键:(4)构成稀有气体的单质分子,由于原子已达到稳定结构,在这些原子分子中不存在化学键。(5)非金属元素的原子之间也可以形成离子键,如NH4Cl例题下表所列数据是在不同物质中氧—氧之间的键长和键能的实测数据,其中a和b尚未测出,但根据一个较为可靠的原则可估计a、b、c、d的大小顺序为__________________,该原因则可简述为__________________________________。分析观察表中数据发现,O2与O2+的键能大者键长短,这符合“键长越短,键能越大”的规律。表中O-O键之间键长由短到长的顺序为O2+O2O2-O22-,所以它们键能由大到小的顺序为dcba。全解键能由大到小的顺序为dcba键长越短,键能越大解后思根据题给信息,找出键长的变化规律,抓住键长与键能之间的联系。键长(pm)键能(kJ/mol)O22-149aO2-128bO2121c=494O2+112d=628()集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华,按“四套教材(旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版)目录、知识体系”编排。资源丰富,更新及时。欢迎上传下载。第3页课时2分子的空间构型一、杂化轨道理论1.杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干______相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫_____轨道。1个s轨道和1个p轨道杂化形成_____个sp轨道;1个s轨道和2个p轨道杂化形成_____个sp2轨道;1个s轨道和3个p轨道杂化形成_____个sp3轨道。2.杂化轨道数=__________数+__________数3.杂化轨道的形状2个sp杂化轨道呈______型,3个sp2杂化轨道呈____________,4个sp3杂化轨道呈____________型,5个sp3d杂化轨道呈三棱双锥型,6个sp3d2杂化轨道呈正八面体型。二、等电子原理1.________相同、____________相同的分子具有相似的化学键特征和许多相似的化学性质,这个规律就叫等电子原理。2.原子总数相同、价电子总数相同的分子互称为等电子体。如:CO和N2,CH4和NH4+。一般认为等电子体具有相同的空间构型,可用于推断空间结构。常见的几组:(1).二原子10电子:N2、CO、C22-(如CaC2)、CN-。(2).三原子16电子:CO2、N3-、SCN-、BeCl2等都是直线型结构。(3).三原子18电子:O3、NO2-、SO2,它们都是V型结构等。三、配合物理论1.配位键:一种原子提供孤对电子,另一种原子提供空轨道而形成的共价键。是共价键的一种。2.配合物:配位化合物,简称配合物,通常是由中心离子(或原子)与配位体(某些分子或阴离子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。[Cu(NH3)4]2+SO42-要求:(1)中心离子或原子,必须有空轨道。主要是一些过渡金属,如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等金属元素的离子;或是达到该元素高化合价的非金属元素,如Na[BF4]中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ)和NH4[PF6]中的P(Ⅴ);或是不带电荷的中性原子,如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]中的Ni、Fe都是中性原子,(2)配位体和配位原子,配位原子必须有孤对电子。[Cu(NH3)4]SO4中,NH3是配位体,N为配位原子,有一对孤对电子。(3)单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)含氮配位体NH3、NCS-;含硫配位体SCN-;含卤素配位体F-、Cl-、Br-、I-;含碳配位体CN-,CO;含氧配位体H2O、OH-,羧酸,醇,醚等。(4)多齿配位体(有两个或两个以上的配位原子)内界(配离子)中心原子配位原子配位体配位数外界离子()集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华,按“四套教材(旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版)目录、知识体系”编排。资源丰富,更新及时。欢迎上传下载。第4页乙二胺NH2一CH2一CH2一NH2简写为en,乙二胺四乙酸根(EDTA)等。(5)配位数:与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。如[AlF6]3-配位数6、[Cu(NH3)4]SO4配位数4,[Co(NH3)2(en)2](NO3)3配位数6(6)中心离子的电荷高,对配位体的吸引力较强,有利于形成配位数较高的配合物;中心离子半径越大,其周围可容纳配体就越多,配位数越大。(7)形成配合物时性质的改变a.颜色的改变,如Fe3++nSCN-=[Fe(SCN)n](n-3)-b.溶解度的改变,如:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O注意:明矾KAl(SO4)2·12H2O、铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O的晶体和水溶液都不含复杂离子,是复盐。例1有关甲醛分子中的化学键描述不正确的是()A.C采用sp杂化方式B.C采用sp2杂化方式C.C有两个未杂化的2p轨道形成π键D.C形成两个sp2-sσ键分析HCHO的中心原子C的轨道杂化数=3+0=3,所以杂化方式是sp2,轨道形状为平面三角形;分别与H的s轨道和O的一个p轨道形成三个σ键,同时又与O的一个p轨道形成一个π键,形成的分子仍为平面三角形。全解AC解后思重点要知道“轨道杂化数=键合原子数+孤对电子数”。例2ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中氯原子都是以sp3杂化轨道与氧成键的,则这些离子的立体结构分别是:ClO-是_____________形,ClO2-是______________形,ClO3-是_____________形,ClO4-是________________形。分析四种离子都可以考虑是以Cl为中心的离子(第一个以O为中心也对),Cl和O之间的共用电子对都是由Cl提供,此时Cl都达到4对电子对。所以四种离子中Cl的杂化轨道数=键合原子数+孤对电子数=4,杂化方式都是sp3,轨道形状都是正四面体型;但由于健合原子的数目不同,粒子的构型各不相同。全解直线型V型(或平面三角形)三角锥型正四面体型解后思对于SO2、SO3、NO3-、SO42-、PO43-等粒子中,中心原子与氧所形成的共用电子对都可以考虑是由中心原子提供,考虑离子得失电子和共用电子对后的所有电子都必须成对,再根据“轨道杂化数=键合原子数+孤对电子数”,分析轨道杂化情况,来分析分子的结构。()集各地最新资料精华按“教材目录、知识体系”编排集全国化学资料精华,按“四套教材(旧人教版、新课标人教版、苏教版、鲁科版)目录、知识体系”编排。资源丰富,更新及时。欢迎上传下载。第5页课时3化学键与物质的性质一、原子晶体1.共价键:通过______________而形成比较强的化学键,分为极性键、非极性键等。原子半径和越小,键长一般越______,键能越______。2.原子晶体:原子之间都以________结合形成的____________结构的晶体。构成粒子:___________;晶体粒子间的作用:___________;由于都是__________,所以原子晶体的熔点和沸点都________,硬度______,__________导电。3.常见的原子晶体有:(1)某些单质,如金刚石、硅(Si)、硼(B)和锗(Ge)等;(2)某些化合物,如二氧化硅SiO2)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)等。4.在金刚石晶体中,任一碳原子以4个sp3杂化轨道形成_____________型的轨道构型,所以与其相连的4个碳原子相连形成__________型的结构,键角是_______。晶体硅、二氧化硅、碳

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