高中化学《分子结构与性质》归纳与课件新人教版选修

分子结构与性质分子结构是决定物质性质的关键因素理解分子结构能帮助我们预测物质的性质，并设计新的物质第一章原子和原子结构原子是构成物质的基本单元它们包含带正电荷的原子核和带负电荷的电子原子结构决定了物质的化学性质和物理性质，例如原子的结构原子是构成物质的基本单元，是化学变化中的最小粒子原子具有电中性，包含带正电的原子核和带负电的电子原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电电子围绕着原子核运动，电子带负电原子的基本粒子质子中子电子带正电荷，质量约为

1.6726×10-27千克不带电荷，质量略大于质子，约为

1.6749带负电荷，质量远小于质子和中子，约为质子的数量决定元素的种类，例如氢原子×10-27千克中子的数量决定同位素种类

9.1094×10-31千克电子的数量决定原子核只有一个质子，而碳原子核有6个质子，例如碳-12和碳-14分别有6个和8个中的电荷，例如一个中性的氢原子只有一个电子子原子核和电子原子核电子原子核位于原子中心，包含质子和中子，并决定原子的质量和元素电子带负电，围绕原子核运动，构成原子的电子云电子云的形状种类和大小决定了原子性质原子的组成原子核电子云12原子核位于原子中心，包含带电子云围绕原子核运动，带负正电荷的质子和不带电荷的中电荷，占据原子的大部分空间子核外电子3电子云中的电子，在核外按照一定的规律运动，形成电子层原子的电子层次结构电子层1原子中电子按能量的不同分布在不同的电子层上电子亚层2每个电子层又可以细分为若干电子亚层，每个电子亚层有不同的形状和能量电子轨道3电子亚层中每个电子轨道可以容纳最多两个电子，它们自旋方向相反原子的稳定性和反应性稳定性反应性原子核外电子排布稳定，原子不容易发生化学反应稳定性取决原子最外层电子数目决定了元素的化学性质最外层电子数目少的于电子层结构，最外层电子达到8个电子，或2个电子（氦原子）原子，容易失去电子，形成阳离子，具有较强的还原性最外层电的稳定结构子数目多的原子，容易得到电子，形成阴离子，具有较强的氧化性第二章化学键化学键是原子之间形成分子或晶体时所产生的相互作用力它决定着物质的物理性质和化学性质例如，水的沸点较高是因为水分子之间存在氢键，而二氧化碳的沸点很低是因为二氧化碳分子之间只存在范德华力化学键的形成化学键是连接原子形成分子的力量原子的电子结构决定了化学键的形成方式当两个或多个原子相互作用时，它们会通过共享或转移电子形成化学键稳定结构1原子倾向于获得稳定的电子结构，达到最外层电子为8个或2个的稳定状态电子转移2金属原子失去电子形成带正电的阳离子，非金属原子得到电子形成带负电的阴离子电子共享3两个或多个原子共同使用电子，形成共价键离子键形成特点性质当金属元素与非金属元素反应时，金属离子键没有方向性，离子化合物通常为离子键是化学键中的一种主要类型，它元素原子失去电子形成阳离子，非金属固体，熔点和沸点较高，在水中易溶解解释了离子化合物的性质和反应规律元素原子得到电子形成阴离子，阴阳离，溶液能导电子之间通过静电引力结合形成离子键共价键共享电子分子形成共价键的类型两个原子之间共享一对或多对电子，形成共共价键通常形成分子，例如水分子（H2O共价键可以是单键，双键或三键，取决于共价键共享电子对形成共价键的原子核之间），由两个氢原子和一个氧原子通过共价键享电子的数量例如，氧气分子（O2）中存在静电吸引作用，保持着原子之间的连接连接而成氧原子之间通过双键连接金属键金属阳离子金属原子失去电子，形成带正电的金属阳离子自由电子失去的电子在金属阳离子之间自由移动，形成电子海静电吸引金属阳离子和自由电子之间通过静电吸引力结合在一起，形成金属键氢键定义形成条件氢键是一种特殊的分子间作用力，存在于具有极性键的分子之间，特别是氢键的形成需要具备两个条件一是分子中存在氢原子与电负性强的原子包含氢元素与电负性强的原子（如氧、氮、氟）的分子中（如氧、氮、氟）之间形成的极性键，二是氢原子必须与另一个分子的电负性强的原子（如氧、氮、氟）形成氢键性质例子氢键是一种较强的分子间作用力，它可以影响物质的熔点、沸点、溶解度水、氨气、氟化氢等分子之间存在氢键，这些物质的沸点都比其他具有相等性质例如，水的氢键可以导致其沸点较高，水分子之间可以通过氢键似分子量的物质高形成较强的相互作用范德华力伦敦色散力偶极偶极力

11.

22.-非极性分子之间产生的瞬时偶极性分子之间的永久偶极-永久极-诱导偶极作用偶极相互作用偶极诱导偶极力

33.-极性分子与非极性分子之间的相互作用，极性分子诱导非极性分子形成瞬时偶极第三章分子结构分子结构是指分子中原子在空间的排列方式分子结构决定了分子的性质，例如其反应性、极性、沸点和熔点等分子的形状分子的形状是指分子中原子在空间的排列方式不同的分子具有不同的形状，这取决于分子中原子之间键的类型和键角分子的形状对物质的物理性质和化学性质都有重要的影响，例如熔点、沸点、溶解性、反应活性等价键理论基本原理主要特点价键理论解释了化学键的形成机制它认价键理论强调共价键的形成是基于原子轨为原子之间通过共享电子对形成共价键，道之间的重叠，重叠程度越高，化学键越这些电子对位于两个原子核之间强电子对将两个原子核吸引在一起，形成化价键理论能够解释许多分子的形状，例如学键，从而使原子达到更稳定的电子构型水分子是V字形，而甲烷分子是正四面体形杂化轨道概念类型12中心原子在形成共价键时，原常见的杂化轨道类型包括sp、子轨道发生重组，形成新的等sp

2、sp

3、sp3d和sp3d2价轨道，称为杂化轨道影响应用34杂化轨道决定了分子的几何形杂化轨道理论可以解释许多分状，进而影响分子的性质子的结构和性质，如甲烷的四面体结构和乙烯的平面结构分子轨道理论分子轨道成键和反键电子填充应用原子轨道之间相互作用，形成分子轨道可以分为成键轨道和电子填充分子轨道时，遵循最分子轨道理论可用于解释分子分子轨道分子轨道是描述分反键轨道成键轨道使原子之低能量原理和洪特规则，并保结构、键长、键角和化学反应子中电子运动状态的函数间更稳定，而反键轨道使原子持自旋相反的电子配对性之间更不稳定极性分子和非极性分子极性分子非极性分子极性分子是指分子中正负电荷中心非极性分子是指分子中正负电荷中不重合，具有电偶极矩的分子例心重合，没有电偶极矩的分子例如，水分子由于氧原子对电子的吸如，二氧化碳分子是一个直线型分引力大于氢原子，形成一个偏负的子，氧原子对电子的吸引力相同，氧原子和两个偏正的氢原子，从而正负电荷中心重合，因此是非极性具有电偶极矩，是极性分子分子极性与非极性的影响分子的极性影响着物质的许多性质，例如熔点、沸点、溶解度等极性分子更容易溶解在极性溶剂中，非极性分子更容易溶解在非极性溶剂中第四章分子的极性和分子间作用力物质的性质受分子结构和分子间作用力影响了解分子的极性和分子间作用力的关系有助于理解物质的物理和化学性质分子的极性特征极性分子的特征非极性分子的特征极性与非极性的区别水分子是一种典型极性分子，其中氧原子带二氧化碳分子是非极性分子，因为其碳原子极性分子是指分子中正负电荷中心不重合的负电荷，氢原子带正电荷和氧原子之间的共价键是极性键，但由于其分子，而非极性分子是指分子中正负电荷中分子结构对称，导致正负电荷相互抵消心重合的分子分子间作用力偶极偶极力-极性分子之间存在偶极-偶极相互作用力，这是由于分子偶极之间的静电吸引导致的伦敦色散力所有分子之间都存在伦敦色散力，这是由于瞬时偶极之间的相互作用引起的氢键氢键是特殊类型的分子间作用力，发生在具有极性键的分子之间溶解度和极性极性溶剂非极性溶剂12极性溶剂，例如水，可以溶解非极性溶剂，例如油，可以溶极性物质，例如盐和糖解非极性物质，例如脂肪和蜡相似相溶溶解过程34极性物质倾向于溶解在极性溶溶解是一个物理过程，其中溶剂中，非极性物质倾向于溶解质分子分散在溶剂分子中在非极性溶剂中表面张力和润湿性表面张力润湿性液体表面具有收缩的趋势，这是液体对固体的润湿程度取决于液体由于液体内部分子间的吸引力大于和固体之间的分子间作用力的大小表面分子间的吸引力，以及液体自身的表面张力影响因素温度、溶质、表面活性剂等因素都会影响表面张力和润湿性高分子化合物的性质高分子结构高分子由许多小分子单体连接而成，形成长链结构这些长链可以是直链、支链或交联结构，影响材料的物理性质高分子性质高分子材料具有独特的性质，例如强度、韧性、弹性、耐热性、防水性和绝缘性，使其在各个领域都有广泛应用。