分子结构与性质复习课件

分子结构与性质复习本节课将回顾分子结构与性质之间的关系我们将学习如何利用分子结构预测物质的性质，以及如何利用性质反推分子结构课程大纲基本概念化学键理解分子的基本概念，包括分子的定义、组成、结构和性质学习不同类型化学键的性质，包括离子键、共价键、氢键和范德华力分子空间构型分子性质了解不同分子空间构型，如直线型、三角型、四面体型等探究分子的极性、氧化还原性质、酸碱性质、热力学性质和动力学性质分子的基本概念分子是构成物质的基本单元，是由两个或多个原子通过化学键结合而成的分子具有特定的化学性质和物理性质，例如颜色、气味、熔点和沸点等分子的研究对理解物质的性质和结构至关重要，在化学、生物学、材料科学等领域都有广泛应用分子的化学键共价键离子键共价键是由两个原子共同拥有电子对形成离子键是由一个原子失去电子而变成阳离的这种键是两个原子间相互吸引的，可子，另一个原子得到电子而变成阴离子，以是相同原子之间，例如H2，也可以是不然后两种带相反电荷的离子之间通过静电同原子之间，例如H2O引力结合形成的键长和键角键长是指两个原子核之间的距离，通常用埃Å表示键角是指共价键之间的夹角，通常用度°表示键长和键角是分子结构的重要参数，它们直接影响着分子的形状、极性、稳定性和反应活性例如，水分子中，两个氢原子与一个氧原子形成两个共价键，键长为

0.96Å，键角为

104.5°键长和键角可以通过X射线衍射、电子衍射等实验方法测定，也可以通过理论计算得到离子键和极性共价键离子键极性共价键金属和非金属元素之间形成的化学键非金属元素之间形成的共价键，电负性差异较大，导致电子云偏向电负性强的原子，形成极性共价键和非极性共价键共价键非极性共价键两个原子通过共用电子对形成的化学键被称为共价键共价键通常当两个相同元素的原子形成共价键时，电子对在两个原子之间均匀在非金属元素之间形成，例如氧气（O2）和水（H2O）共享，形成非极性共价键例如，氢气（H2）中的两个氢原子形成非极性共价键氢键和范德华力

11.氢键

22.氢键的类型氢键是一种特殊的分子间作用氢键可以是分子内氢键或分子力，涉及氢原子与高电负性原间氢键，并在水、蛋白质和子之间的相互作用DNA等物质中发挥重要作用

33.范德华力

44.范德华力的作用范德华力包括伦敦分散力、偶范德华力影响物质的熔点、沸极-偶极力和诱导偶极力，它点和溶解度，并对分子间作用们是由于分子间瞬时极化而产力和物质性质起到关键作用生的吸引力分子的空间构型分子的空间构型指的是分子中各原子在空间中的相对位置和排列方式它反映了分子中原子的空间排列，对分子的物理性质和化学性质都有重要的影响空间构型取决于中心原子的杂化轨道类型和周围原子或原子团的排斥作用分子的空间构型直线型两个原子形成的共价键称为单键，如果两个原子形成双键或者三键，则形成直线型结构，例如二氧化碳三角型一个中心原子与三个原子形成的共价键，中心原子位于三个原子形成的三角形的中心，例如氨气四面体型一个中心原子与四个原子形成的共价键，中心原子位于四个原子形成的四面体的中心，例如甲烷混成轨道理论原子轨道混合杂化轨道类型原子轨道混合形成新的杂化轨道sp、sp

2、sp3杂化轨道分别对应，更稳定、更适合成键线性、三角形和四面体结构化学键理论混成轨道理论解释了分子的形状、键角和键长等性质分子的极性极性分子极性分子是指分子中正负电荷中心不重合，存在电偶极矩的分子水分子就是一个典型的例子，它的氧原子非极性分子带负电荷，氢原子带正电荷，它们之间的电荷分布不均匀，形成一个电偶极矩分子的极化现象极性分子极性分子具有永久偶极矩，由于分子中电荷分布不均匀，产生正负极诱导偶极非极性分子在极性分子或电场作用下，电子云发生偏移，形成瞬时偶极矩偶极-偶极极性分子之间通过正负极相互吸引，形成偶极-偶极相互作用，影响分子间作用力分子的氧化还原性质氧化还原反应氧化反应12涉及电子转移的化学反应失去电子，氧化数升高还原反应氧化还原电势34得到电子，氧化数降低衡量分子发生氧化还原反应的趋势分子的酸碱性质酸性碱性中性酸性分子通常含有氢离子，可以释放出来，碱性分子通常含有氢氧根离子，可以接受氢中性分子既不释放也不接受氢离子，不影响使溶液呈酸性离子，使溶液呈碱性溶液的酸碱性值的意义和测定PHPH值溶液酸碱性的衡量指标PH值范围0-14PH值7中性PH值小于7酸性PH值大于7碱性PH值可以用PH试纸、PH计等工具测定缓冲溶液的作用机理缓冲溶液的组成1缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱，或弱碱及其共轭酸组成缓冲作用原理2缓冲溶液可以抵抗少量酸或碱的添加，保持pH值相对稳定缓冲容量3缓冲溶液能够抵御酸碱变化的能力，取决于其组成和浓度分子的热力学性质

11.焓变

22.熵变焓变是化学反应过程中热量变熵变反映了体系混乱度的变化化的衡量指标，熵变越大，体系越混乱

33.吉布斯自由能吉布斯自由能变化可以预测化学反应的自发性熵变和自发过程熵变是体系混乱度变化的量度，是一个重要的热力学函数自发过程是指在一定条件下能够自发进行的物理或化学变化，其方向总是朝着熵增加的方向进行例如，冰块在常温下会融化成水，这是一个自发过程，因为水比冰更无序，熵值更高自发过程的判断标准是体系的吉布斯自由能变化，当吉布斯自由能变化小于零时，过程为自发过程焓变和吉布斯自由能焓变吉布斯自由能反应过程中热量的变化反应进行的可能性焓变为负值，反应放热吉布斯自由能为负值，反应自发进行焓变为正值，反应吸热吉布斯自由能为正值，反应非自发进行吉布斯自由能是焓变、熵变和温度的函数化学反应的吉布斯自由能变化可以用来预测反应的方向和程度化学反应的热化学焓变化学反应过程中能量变化热力学研究能量流动和转换化学反应物质转化过程，伴随能量变化化学反应的动力学反应速率活化能化学反应速率是反应物浓度随时间变化的快慢程度影响反应速活化能是指反应物分子从初始状态转变为过渡态所需要的最低能率的因素包括温度、浓度、催化剂等量活化能越高，反应速率越慢活化能和反应速率活化能1反应物转化为产物所需的最低能量反应速率2单位时间内反应物浓度的变化率阿伦尼乌斯方程3描述活化能和反应速率之间的关系影响因素4温度、浓度、催化剂等活化能越高，反应速率越慢温度越高，反应速率越快催化剂降低活化能，加速反应速率反应机理和中间体反应机理描述化学反应中发生的一系列步骤中间体是反应过程中形成的，但不是最终产物的物质反应机理1解释反应过程中间体2反应过程中的物质过渡态3反应过程中能量最高的结构活化能4反应发生所需的最小能量催化剂的作用降低活化能提高反应速率催化剂提供了一个新的反应路径催化剂可以提高反应速率，使得，降低了反应所需的活化能，从反应在更短的时间内完成，提高而加速反应速率生产效率选择性催化一些催化剂可以选择性地促进特定反应的进行，提高目标产物的产量，降低副产物的生成化学平衡的概念可逆反应平衡常数平衡状态化学平衡是一种动态平衡，反应物和生成物平衡常数K表示在一定温度下，反应达到平化学平衡并非静止状态，而是反应物和生成之间持续进行着相互转化，但反应速率相等衡时生成物浓度与反应物浓度之比，反映了物持续转化，但速率相等，宏观上物质浓度，物质浓度保持不变反应进行的程度保持不变平衡常数和影响因素平衡常数表示可逆反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度或分压的相对比例平衡常数是一个重要的概念，它可以帮助我们预测化学反应的方向和程度影响平衡常数的因素包括温度、压力、浓度和催化剂温度的变化会改变反应的速率常数，进而影响平衡常数压力变化主要影响气相反应的平衡常数，而浓度变化对所有类型的反应都有影响催化剂可以加速正向和逆向反应的速率，但不会改变平衡常数沉淀反应和溶解度平衡沉淀反应溶解度平衡溶解度积常数两种可溶性物质反应，生成难溶性物质，即在一定温度下，难溶性物质的溶解和结晶速Ksp代表难溶性物质在饱和溶液中的离子积沉淀率相等，达到平衡状态，用来衡量溶解度的大小酸碱平衡和电离平衡水溶液中的酸碱平衡电离平衡12水溶液中的酸碱平衡是指溶液弱酸和弱碱在水溶液中会发生中氢离子浓度和氢氧根离子浓部分电离，形成一个动态平衡度之间的平衡状态酸碱平衡的应用影响因素34酸碱平衡在化学反应、生物系温度、浓度、溶剂性质和共同统和工业生产中起着至关重要离子效应都会影响酸碱平衡和的作用电离平衡氧化还原平衡氧化还原反应平衡状态影响因素氧化还原反应是指电子转移的化学反应氧化还原反应达到平衡状态时，氧化剂•反应物的浓度，涉及氧化剂和还原剂之间的相互作用和还原剂的浓度保持稳定，电子转移速•温度率相等•pH值电化学反应和电池电化学反应电池电化学反应是化学反应的一种特殊形式，其本质是通过电子的转电池是一种将化学能转化为电能的装置，其内部发生化学反应以移来实现物质的转化产生电流常见的电化学反应包括电解、电镀和原电池等电池根据其工作原理可分为原电池和蓄电池，其中原电池不可充电，而蓄电池可反复充电复习总结和考点归纳重要概念重点考点•分子结构•共价键类型•化学键•混成轨道理论•空间构型•酸碱理论•极性•焓变和熵变•热力学•平衡常数计算•动力学•电池原理•平衡•电化学常见问题学习目标复习过程中，可以重点关注以下内容:通过复习，系统掌握分子结构与性质的相关知识，并能灵活运用知识解决实际问题.•分子结构与性质之间的关系•化学反应的能量变化•平衡常数的应用•电化学反应的应用。