1、第一單元分子構型與物質的性質分子的空間構型雜 化 軌 道 理 論 與 分 子 的 空 間 構 型基礎初探1.sp3雜化與CH4分子的空間構型(1)雜化軌道的形成碳原子2s軌道上的1個電子進入2p空軌道，1個2s軌道和3個2p軌道“混合”，形成能量相等、成分相同的4個sp3雜化軌道。(2)sp3雜化軌道的空間指向碳原子的4個sp3雜化軌道指向正四面體的4個頂點，每個軌道上都有一個未成對電子。(3)共價鍵的形成碳原子的4個sp3雜化軌道分別與4個H原子的1s軌道重疊形成4個相同的鍵。(4)CH4分子的空間構型CH4分子為空間正四面體結構，分子中CH鍵之間的夾角都是109.5。2.sp2雜化與BF3

2、分子的空間構型(1)sp2雜化軌道的形成硼原子2s軌道上的1個電子進入2p軌道。1個2s軌道和2個2p軌道發生雜化，形成能量相等、成分相同的3個sp2雜化軌道。圖示為：(2)sp2雜化軌道的空間指向硼原子的3個sp2雜化軌道指向平面三角形的三個頂點，3個sp2雜化軌道間的夾角為120。(3)共價鍵的形成硼原子的3個sp2雜化軌道分別與3個氟原子的1個2p軌道重疊，形成3個相同的鍵。(4)BF3分子的空間構型BF3分子的空間構型為平面三角形，鍵角為120。3.sp雜化與BeCl2分子的空間構型(1)雜化軌道的形成Be原子2s軌道上的1個電子進入2p軌道，1個2s軌道和1個2p軌道發生雜化，形成能

3、量相等、成分相同的2個sp雜化軌道。圖示為：(2)sp雜化軌道的空間指向兩個sp雜化軌道呈直線形，其夾角為180。(3)共價鍵的形成Be原子的2個sp雜化軌道分別與2個Cl原子的1個3p軌道重疊形成2個相同的鍵。合作探究用雜化軌道理論分析探究烷烴、烯烴、炔烴的C的雜化方式和成鍵情況，(以C2H6、C2H4、C2H2為例)，請完成下表分子結構C原子雜化方式成鍵情況sp3雜化每個C原子的3個sp3軌道分別與3個H原子的1s軌道重疊形成3個鍵；兩個C原子各以1個sp3軌道發生重疊形成鍵sp2雜化每個C原子的2個sp2軌道分別與2個H原子的1s軌道重疊形成2個鍵；兩個C原子各以1個sp2軌道發生重疊形

4、成鍵，各以1個未雜化的2p軌道發生重疊形成鍵 核心突破1.ABm型粒子的中心原子雜化與分子空間構型的關系(1)當雜化軌道全部用于形成鍵時雜化類型spsp2sp3軌道組成一個ns和一個np一個ns和兩個np一個ns和三個np軌道夾角180120109.5雜化軌道示意圖實例BeCl2BF3CH4分子結構示意圖分子的空間構型直線形平面三角形正四面體型(2)當雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對時由于孤電子對參與互相排斥，會使分子的構型與雜化軌道的形狀有所區別。如水分子中氧原子的sp3雜化軌道有2個是由孤電子對占據的，其分子不呈正四面體構型，而呈V形，氨分子中氮原子的sp3雜化軌道有1個由孤電子對占據，氨

5、分子不呈正四面體構型，而呈三角錐型。2.含鍵和鍵的分子構型和雜化類型物質結構式雜化軌道類型分子中共價鍵數鍵角分子的空間構型甲醛sp23個鍵1個鍵約120平面三角形乙烯5個鍵1個鍵120平面形氰化氫sp2個鍵2個鍵180直線形乙炔3個鍵2個鍵180直線形【規律方法】分子或離子中中心原子雜化類型的判斷(1)根據分子或離子的立體結構判斷，如直線形為sp雜化，平面形為sp2雜化，四面體為sp3雜化。(2)根據參加雜化的軌道數(價層電子對數)與形成的雜化軌道數相同判斷，如2個價層電子對的雜化為sp雜化，3個價層電子對的雜化為sp2雜化，4個價層電子對的雜化為sp3雜化。(3)根據中心原子是否形成鍵及鍵數

6、目判斷，如中心原子沒有鍵為sp3雜化，形成一個鍵為sp2雜化，形成兩個鍵為sp雜化。價 層 電 子 對 互 斥 模 型 與 等 電 子 原 理基礎初探教材整理1價層電子對互斥模型1.含義分子中的價電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)由于相互排斥作用，而趨向于盡可能彼此遠離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構型。2.價層電子對數目與幾何分布的關系價層電子對數目234價層電子對的幾何分布構型直線形平面三角形正四面體型3.相關說明(1)具有相同價電子對數的分子，中心原子的雜化軌道類型相同，價電子對分布的幾何構型也相同。(2)如果分子中中心原子的雜化軌道上存在孤電子對，價電子對之間的斥力大小順序為：孤

7、電子對與孤電子對之間的斥力孤電子對與成鍵電子對之間的斥力成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力，且隨著孤電子對數目的增多，成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小。教材整理2等電子原理1.原理具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子具有相同的結構特征。2.應用判斷一些簡單分子或離子的立體構型。利用等電子體在性質上的相似性制造新材料。利用等電子原理針對某物質找等電子體。合作探究ABm型分子或離子的價層電子對的計算與空間構型的分析探究價層電子對數的一般計算方法：對于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子的價電子對數可以通過下式確定：即neq f(中心原子的價電子數每個配位原子提供的價電

8、子數m,2)。規定：作為配體，鹵素原子和氫原子提供1個電子，氧族元素的原子不提供電子；作為中心原子，鹵素原子按提供7個電子計算，氧族元素的原子按提供6個電子計算，即中心原子的價電子數等于中心原子的最外層電子數；對于復雜離子，在計算價電子對數時，還應加上陰離子的電荷數或減去陽離子的電荷數；計算價電子對數時，若剩余1個電子，亦當作1對電子處理。雙鍵、三鍵等多重鍵作為1對電子看待。核心突破ABm型中心原子價層電子對，雜化類型和分子構型的關系雜化類型價電子對數成鍵電子對數孤電子對數分子空間構型實例sp220直線形BeCl2、CO2sp2330平面三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2sp3

9、440正四面體型CH4、CCl431三角錐型NH3、PCl322V形H2O第1課時 分子的極性與手性分子分 子 的 極 性基礎初探1.極性分子與非極性分子(1)極性分子：正電荷重心和負電荷重心不相重合的分子。(2)非極性分子：正電荷重心和負電荷重心相重合的分子。2.非極性分子、極性分子的判斷方法(1)雙原子分子分子的極性取決于成鍵原子之間的共價鍵是否有極性，以極性鍵結合的雙原子分子是極性分子，以非極性鍵結合的雙原子分子是非極性分子。(2)以極性鍵結合的多原子分子(ABm型)分子的極性取決于分子的空間構型。若配位原子對稱地分布在中心原子周圍，整個分子的正、負電荷重心相重合，則分子為非極性分子。3

10、.分子的極性對物質溶解性的影響相似相溶規則非極性分子構成的物質一般易溶于非極性溶劑，極性分子構成的物質一般易溶于極性溶劑。核心突破1.鍵的極性eq blcrc (avs4alco1(極性鍵：XY型，如OH，NH,非極性鍵：XX型，如NN，HH)2.鍵的極性與分子極性之間的關系【溫馨提醒】分子的極性是分子中化學鍵的極性向量和。只含有非極性鍵的分子一定是非極性分子；而含極性鍵的分子，如果分子的空間結構是對稱的，則鍵的極性相互抵消，各個鍵的極性的向量和為零，整個分子就是非極性分子；反之，則是極性分子。【規律方法】分子的極性對物質性質的影響(1)分子的極性對物質熔沸點的影響分子的極性越大，分子間作用力

11、越強，克服分子間的作用力使物質熔化或汽化所需的外界能量就越多，則物質的熔沸點越高。在相對分子質量相同的情況下，極性分子比非極性分子有更高的沸點。(2)分子的極性對物質溶解性的影響一般情況下，由極性分子構成的物質易溶于極性溶劑，由非極性分子構成的物質易溶于非極性溶劑，即遵循“相似相溶規則”。手 性 分 子基礎初探1.手性異構體和手性分子組成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的一對分子互稱為手性異構體。有手性異構體的分子稱為手性分子。2.手性碳原子當四個不同的原子或基團連接在同一碳原子上時，形成的化合物存在手性異構體。其中，連接四個不同的原子或基團的碳原子

12、稱為手性碳原子。3.手性分子的重要用途由于手性分子對生命及生理活動有其特殊的活性，化學工作者期望可以找到對癌癥和一些目前的疑難雜癥有治療作用的手性藥品；同時也期望早日實現“手性分子”的合成和分離的工業化；期望能制造出可以利用的“手性分子”作為高分子聚合物的單體，用以合成易降解的高分子化合物，減少環境污染。例題：當一個碳原子所連四個原子或原子團不同時，該碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2個手性碳原子的是()【解析】A、B、D中各含一個手性碳原子。【答案】C【規律方法】手性碳原子的結構特點其中X、Y、Z、W為不同的原子或原子團。第二單元配合物的形成和應用配 合 物 的 形 成基礎初探1.配

13、合物(1)概念由提供孤電子對的配位體與接受孤電子對的中心原子以配位鍵結合形成的化合物。(2)組成(3)形成條件配位體有孤電子對；如中性分子H2O、NH3、CO等；離子有F、Cl、CN等。中心原子有空軌道；如Fe3、Cu2、Ag、Zn2等。2.配合物異構現象(1)產生異構現象的原因含有兩種或兩種以上配位體。配位體空間排列方式不同。(3)異構體的性質順、反異構體在顏色、極性、溶解性、活性等方面都有差異。核心突破1.配位鍵(1)形成條件：中心原子必須有空軌道；配位原子必須有孤電子對。(2)表示方法：配位鍵用“AB”表示，A為提供孤電子對的原(離)子，B為接受孤電子對的原(離)子。2.配合物(1)組成

14、配合物的組成包含中心原子、配位體、配位數、內界和外界等概念。以Cu(NH3)4SO4為例說明如下。(2)電離配合物的內界和外界之間多是以離子鍵結合，因而屬于離子化合物、強電解質，能完全電離成內界離子和外界離子，內界離子也能電離但程度非常小，可謂“強中有弱”。如Co(NH3)5ClCl2=Co(NH3)5Cl22Cl。配 合 物 的 應 用基礎初探1.在實驗研究方面的應用(1)檢驗金屬離子：如可用KSCN溶液檢驗Fe3的存在，Fe3nSCNFe(SCN)n(3n)(血紅色溶液)；可用Ag(NH3)2OH溶液檢驗醛基的存在。(2)分離物質：如將CuSO4和Fe2(SO4)3混合液中CuSO4與Fe

15、2(SO4)3分離開，可用濃氨水，Cu2生成Cu(NH3)42。(3)定量測定物質的組成。(4)溶解某些特殊物質：金和鉑之所以能溶于王水中，也是與生成配離子的反應有關。AuHNO34HCl=HAuCl4NO2H2O3Pt4HNO318HCl=3H2PtCl64NO8H2O2.在生產方面中的應用在生產中，配合物被廣泛用于染色、電鍍、硬水軟化、金屬冶煉等領域。3.應用于尖端研究領域如激光材料、超導材料、抗癌藥物的研究，催化劑的研制等。專題知識網絡構建分子空間結構與物質性質物 質 結 構 的 探 究基礎初探教材整理1研究物質的結構與性能的關系1.這里的物質結構指的是構成物質的微粒間相互作用、分子構型

16、等。2.物質性質指的是物質的物理性質、化學性質、生物活性和生理活性等。3.物質結構決定物質的性質，關注以下幾個問題：(1)研究鑭系元素結構與性質的關系，尋找功能奇特的光、電、磁材料。(2)研究影響生物大分子的生物活性和生理活性的結構因素，揭示人類生命運動的機理。(3)研究材料結構與性能的關系，制得強度大、密度小、穩定性好、耐腐蝕的合成材料，如合成具有共價鍵強度的高分子纖維。教材整理2量子力學理論與研究生命現象的化學機理1.研究化學反應的量子力學理論(1)化學服務于人類的重要方式之一是通過化學反應實現物質的轉化，制備人類生活與生產所需要的物質。(2)化學家們要研究反應條件、反應途徑、催化劑選擇，

17、在理論指導下控制化學反應，預測化學反應速率，確定化學反應的途徑等。要求化學家建立精確有效而又普遍適用的化學反應的量子力學理論。2.探尋人類和生物的生命運動的化學機理，是21世紀化學科學亟待解決的重大課題。核心突破1.結構決定性能(1)元素原子的結構決定元素的性質，這一點可以從元素周期表“位構性”的關系得以表現。同一周期中，隨著原子序數的遞增，原子核所帶電荷數逐漸增多，原子核對外層電子的引力逐漸增強，原子半徑逐漸減小，元素的非金屬性逐漸增強，得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱。元素的最高價氧化物的水化物的酸性逐漸增強，堿性逐漸減弱。如Na、Mg、Al三種元素，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱

18、，還原性逐漸減弱。(2)不同的微粒靠不同的作用力構成不同類型的晶體，如離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體。離子晶體熔、沸點較高，難揮發，只有提供足夠高的能量才能使陰、陽離子克服離子鍵的作用，使晶體成為熔融態或氣態，少數熱穩定性差的離子晶體受熱時易分解。離子晶體有較高的硬度；難于壓縮，但質脆，不宜進行機械加工。離子晶體不導電，但熔融或水溶液狀態下可以導電。原子晶體硬度大，金剛石是最硬的物質，熔、沸點都很高，不溶于常見的溶劑，一般是電的不良導體。分子晶體一般熔點低，硬度小。金屬晶體是電的良導體，有良好的機械加工性能等。這一切都是因其晶體的結構不同所致，即排列方式、構成物質的微粒、微粒間作用力不同等。(3)分子式相同的物質性質可能不同。如C2H6O有兩種不同的結構乙醇 (CH3CH2OH) 和甲醚(CH3OCH3)，前者與水互溶而后者不能。前者可與Na、乙酸反應，后者很難發生類似的反應。前者可發生