内容正文:
第二章分子结构与性质
第3节分子结构和物质的性质
第2课时分子间的作用力
冰融化\水沸腾发生的是物理变化,水的分解发生的是化学变化。
冰融化\水沸腾破坏的是分子间的某种作用力,而水的分解是分子内H—O 共价
键被破坏。
冰融化\水沸腾的温度远比水分解的温度低,说明这种分子间作用力很弱。比化
学键的键能小。
说明了什么?
H₂O(s)=H₂O(1)
△H>0
H₂O(1)=H₂O(g)
2H₂O(1)=2H₂(g)+O₂(g) △H>0
冰变成水;水变成水蒸气(100℃);3000℃时,水会分解生成氢气和氧气。这
分子间作用力
概念:物质分子之间普遍存在的相互作用力,即将分子聚集在一起的作用力
分类:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(+)--1-)
(-)
(f)
0、
H (+)、
(-)
(+)
H
氢键形成示意图
} 氢 键
1.范德华力
① 概 念 :范德华(van der Waals)是最早研究分子间普 遍存在作用力(把分子聚集在一起的作用力)的科学家, 因而把这类分子间作用力称为范德华力。
② 本 质 :分子间的一种静电作用
③特点:
a.广泛存在于分子之间,只有分子充分接近时才 能体现(300-500pm)。
b.范德华力一般没有方向性和饱和性。只要分子 周围空间允许,总是尽可能多的吸引其他分子。
C.范德华力很弱,比化学键的键能小1~2数量级
范德华(1837-1923):荷兰物 理学家,最早研究分子间普遍 存在作用力。1910年因研究 气态和液态方程获诺贝尔物理 学 奖 。
微粒间作用力能量kJ·mol -1 化学键 100-600
范德华力 2-20
任务一范德华力及其对物质性质的影响
任务一范德华力及其对物质性质的影响
1.范德华力
④ 存 在 :a.大多数共价化合物:
例如: CO₂ 、HI 、H₂SO₄ 、AICl₃ 、 各种有机化合物(如CH₄) 等
b.大多数非金属单质:例如: H₂ 、P₄ 、S₈ 、C60 等
c.各种稀有气体:例如Ar、Kr 等
注意:金刚石(C)、 单质硅(Si)、二氧化硅 (SiO₂) 等晶体内部只有共价键,不存在分子。
离子化合物和金属单质不存在分子间作用力;
石墨层与层之间存在分子间作用力。
任务 一 范德华力及其对物质性质的影响
1.范德华力
⑤影响因素:
26.00 23.11 21.14
组成结构相似的分子,相对分子质 量越大,范德华力越大。
分子
相对分子质量
范德华力
(kJ/mol) Ar
40
8.50 CO
28
8.75
分子的极性越大,范德华力越大
HCI
36.5
HBr
81
HI
129
①结构相似,相对分子质量越大
单质 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃
F₂ 38 -219.6 -188.1 力 越 大 , 熔 、 沸 点 越 高
Cl₂ 71 -101 -34.6
Br₂ 160 -7.2 58.78
I₂ 254 113.5 184.4
任务一范德华力及其对物质性质的影响
2.范德华力对物质熔沸点的影响——范德华力越大、熔沸点越高
分子 相对分子质量 分子的极性 熔点/℃ 沸点/℃
N₂ 28 非极性 -210.00 -195.81
CO 28 极性 -205.05 -191.49
③在同分异构体中, 一般来说,支链数 越多、越分散,分子间范德华力越弱,
熔、沸点就越低。
单质 相对分子质量 沸点/℃
正戊烷 72 36.1
异戊烷 72 28
新戊烷 72 10
②相对分子质量相同或相近时, 分子的极性越大,范德华力越大, 熔、沸点越高
,范德华
沸点/℃
H₂O
75
50
HF
0
H₂Te SbH
-25
NH₃ H₂S
-50
SnH₄
HCI
-75
PH₃
SiH₄
-125
-150
CH₄
问题:对于同一主族非金属元素氢化物而
言,从上到下,相对分子质量逐渐增大, 范德华力逐渐增大,熔沸点逐渐升高。而 HF、H₂O、NH₃ 却出现反常,为什么?
在HF、H₂O、NH₃ 分子间还存在除范德
华力之外的其他作用。
这种作用力就是氢键。
任务一范德华力及其对物质性质的影响
2 3 4 5 周期 一些氢化物的沸点
AsH
HBr
H₂Se
GeH₄
H
-100
100
25
1.氢键
①概念 氢键是由已经与电负性很大的原子(N、O、F) 形成共价键的氢原子, 与另一电负性很大的原子(N、O、F) 之间的作用力。
【典例】水中氢键的形成原理
氢键
δ十
H
(静电作用)
无内层电子,几乎成 为“裸露”的质子
δ 十
能形成氢键的元素 一般是F、O 和N
δ 十
任务二氢键及其对物质性质的影响
电负性大,半径小
δ一
H
0
任务二氢键及其对物质性质的影响
1.氢 键
①概念氢键是由已经与电负性很大的原子(N、O、F) 形成共价键的氢原子,
与另一 电负性很大的原子(N 、O 、F) 之间的作用力。
②本质:分子间的一种比较强的静电作用
X 、Y一般为N 、O 、F 元 素 ,X 、Y可以相同也可以不
相同,“…”表示氢键,“—”表示共价键。
0—H…N
0—H…F N—H…O N—H…F F—H…O F—H…N
③表示方法:X—H…Y
N—H…N
F—H…F
④特点:
a.氢键不属于化学键,比化学键的键能小1~2个数量级,但比范德华力强。
化学键> 氢键>范德华力。【氢键对熔沸点的影响比范德华力更大】
b.与氢原子形成氢键时,电负性越大,氢键越强。
【如:F—H···F>0—H···0>N—H···N】
c.氢键具有一定的方向性和饱和性。【与范德华力不同】
任务二氢键及其对物质性质的影响 例:水分子中
共价键的键能(kJ ·mol-1) 范德华力(kJ ·mol-1) 氢键(kJ ·mol-1)
467 11 18.8
.F .F
H H H H
F F F(HF)n
HF分子间氢键示意图
H₂O分子间氢键示意图
1.氢键
n=2,3,4 …
HF分子间氢键示意图 H₂O分子间氢键示意图
方向性:X—H…Y—三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键
两原子电子云之间的排斥力最小,形成的氢键最强,体系最稳定。
饱和性:每一个X—H 只能与一个Y原子形成氢键。原因是H 原子半径很小,再
有一个原子接近时,会受到X、Y 原子电子云的排斥。
任务二氢键及其对物质性质的影响
.F .F H
H H H H
0
F(HF)n n=2,3,4 … …
180° H
0
H H
④特点:
F F
H H
0
氢键X—H…Y 键能/(kJ ·mol-1) 键长/pm 代表性例子
F—H…F 28.1 255 (HF)n
0—H…O 18.8 276 冰
0—H…O 25.9 266 甲醇、乙醇
N—H…F 20.9 268 NH₄F
N—H…O 20.9 286 CH₃CONH₂
N—H…N 5.4 338 NH₃
注意:氢键键长一般定义为A—H…B的长度,而不是H…B的长度
④特点:
课堂演练:1molHF(s) 与 1molH₂O(S) 中含有氢键的数目分别为?
每个H₂O(S) 最多连接4个氢键
1mol 水分子(冰)中的氢键数为2NA
每个HF(s) 最多连接2个氢键
1mol HF(s)中的氢键数为1NA
分子间存在氢键时,大大地加强了分子间的作用力, 物质在熔化或汽化时,除需破坏范德华力外,还需 破坏分子间氢键,消耗更多的能量,所以存在分子
间氢键的物质一般具有较高的熔、沸点。
物质的沸点与氢键的强弱和数目有关:
就单个氢键来说,F—H · · ·F是最强的氢键,但
H₂O氢键数目比HF多,故消耗的能量H₂O大于HF。
任务二氢键及其对物质性质的影响
沸点/℃
-150
CH₄
2 3 4 5周期
思 考 :H₂O 、HF 、NH₃ 沸点反常高的原因:
100 H₂O
75
50
25 HF
H₂S
中
PH₃
SiH₄
思考:为什么沸点H₂O>HF?
H₂Se
平
AsH₃
HB
GeH₄
一 些氢化物的沸点
0
-25
-50
-75
-100
-125
H₂Te SbH₃
H
ShH₄
NH₃
①分子间氢键(属于分子间作用力)
对羟基苯甲醛不能形成
分子内氢键
O
H O、
熔点115℃
对羟基苯甲醛 沸点246.6℃
溶沸点:分子间氢键>分子内氢键
原 因:分子内氢键可以使分子更稳定。由于分子内氢键一旦形成会削弱分子 间氢键形成,故一般熔沸点较低。
②分子内氢键(不属于分子间作用力)
H 、 多存在于邻位有机物中
邻羟基苯甲醛不能形成
分子间氢键
任务二氢键及其对物质性质的影响
⑤ 类 型 :
熔点2℃
沸点196.5℃
邻羟基苯甲醛
任务二氢键及其对物质性质的影响
2.氢键对物质熔沸点的影响
分子间氢键,增大物质熔沸点;分子内氢键 ,降低物质熔沸点。
O
C
H C o.
H
对羟基苯甲醛
共价键 氢键
1 .F H.FH'.FH.
HF 分子间的氢键
邻羟基苯甲醛
邻羟基硝基苯
邻羟基苯甲酸
水分子间的氢键
H' F
L
F
H
任务二氢键及其对物质性质的影响
3.氢键对溶解度的影响
H H
H-N…H- -0
H H CH₃CH₂ 一-O…H—O H
①溶质和溶剂分子间形成氢键,在水中的溶解度增大。
如:氨气极易溶于水,乙醇、乙醛、乙酸与水互溶,而乙烷不溶于水。
②溶质分子间形成氢键,在水中的溶解度减小。
如:溶解度:NaHCO₃<Na₂CO₃, 是因为NaHCO₃ 溶质分子间能形成氢键。
H₃C、
J
C=0…H—O
H
C= 0…H—9.
H—O H
H₃C
由于水中存在氢键,大大加强了分子之间的作用
力,使得水的熔沸点较高。
常温下液态水中除了含有简单H₂O 外,还含有通
过氢键联系在一起的缔合分子(H₂O)n 等。故接近水的
沸点的水蒸气中存在部分水分子缔合形成的缔合分子
(H₂O)n, 故Mr 大于18。
一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子沿
该氧原子的一个sp³ 杂化轨道的方向形成氢键,因此当 所有H₂O 全部缔合——结 冰 后 ,所有的H₂O 按一定的 方向全部形成了氢键,成为晶体,从而空间利用率不高, 在结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减小,因此
冰的密度比液态水小。
思考:为什么水的是熔沸点比较高的液体?为什么接近水的沸点的水蒸气
测定的相对分子质量比按化学式计算的大?为什么冰的密度比液态水小?
冰的结构
一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子沿该氧原子的一个sp³ 杂化轨道的方向形 成氢键,因此当所有H₂O 全部缔合——结冰后,所有的H₂O 按一定的方向全部形成了
氢键,成为晶体,从而空间利用率不高,在结构中有许多空隙,造成体积膨胀,密度减
小,所以冰的密度比液态水小。
当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反
而增大,超过4℃时,由于热运动加剧,分子间距离增大,密度渐渐减小。
任务二氢键及其对物质性质的影响
4.氢键对物质密度的影响问题:为什么冰的密度比液态水小,在4℃时水的密度最大?
冰中一个水分子周围有4个水分子 冰的结构 冰融化,分子间空隙减小
生命体中许多大分子内也存在氢键,而且对生命物质的高级结构和生物活性
具有重要的意义。例如,氢键是蛋白质具有生物活性的高级结构的重要原因,
DNA 双螺旋的两个螺旋链也是通过氢键相互结合的。
任务二氢键及其对物质性质的影响
5.生物大分子中的氢键
生物大分子中的氢键:
——DNA 双螺旋通过氢键使得碱基互补配对
(1)HI 分子间的范德华力大于HCI分子间的范德华力,故HI的沸点比HG 的 高
(2)CO 的沸点大于N₂
(3)氢键的键长是指 “X—H.…Y” 中 “H.Y” 的长度
(4)H₂O 的热稳定性大于H₂S, 是因为H₂O 分子间存在氢键
(5)冰融化成水,仅仅破坏氢键
(6)氢键均能使物质的熔、沸点升高
课堂演练
【例1】正误判断
课堂演练
【例2】试表示HF水溶液中的氢键。
F—H.…F、 0—H.…F、 F—H…O、 0—H. … .
【例3】下列说法中正确的是
A. 分子间作用力越大,分子越稳定
B. 分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高
C. 相对分子质量越大,其分子间作用力越大
D. 分子间只存在范德华力
作用力类型 范德华力 氢键 共价键
作用微粒 分子 H与N、O、F 原子
强度比较 共价键>氢键>范德华力
影响因素 组成和结构相似的物质, 相对分子质量越大,范 德华力越大 形成氢键元素的 电负性 原子半径
对性质
的影响 影响物质的熔点、沸点、 溶解度等物理性质 分子间氢键使熔、 沸点升高,溶解
度增大 键能越大,稳 定性越强
新课导入
青蒿素提取
《肘后备急方》:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”
屠呦呦团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程,最 终用乙醚在低温下成功提取了青蒿素,治疗疟疾,挽救了无数人的 生命。 思考:为什么需要用乙醚来提取青蒿素,用水不可以呢?
CH₃CH₂—0—CH₂CH₃ 乙醚
极性上:青蒿素和乙醚的极性小,所以青蒿素在水中的溶解度 小 ,
在乙醚中的溶解度大。
结构上:青蒿素中含有醚键,乙醚中也有醚键。 相似相溶!
青蒿素
1. “相似相溶”规律
①极性相似相溶:
非极性溶质 一般能溶于非极性溶剂,极性溶质 一般能溶于极性溶剂。 注意: 有特例,如CO、NO 为极性分子,却难溶于水。
②结构相似相溶:
溶质和溶剂的分子结构相似程度越大,其溶解性越好,
任务三物质溶解性的影响因素
思考:为什么蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而荼和碘却易溶于四氯化碳,难溶于 水 ? 蔗糖、氨、水是极性分子,而萘、碘、四氯化碳是非极性分子。水是极性溶剂,
根据“相似相溶”,极性溶质比非极性溶质在水中的溶解度大。
实验现象:随分子中的碳原子数增加,饱和一元醇在水中的溶解度逐渐减小。
实验分析:C₂ H₅OH 中的 —OH 和H₂O 中的—OH 相近,因而乙醇易溶于水。
戊醇(CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH) 中烃基较大,其中的—OH 跟水分子中的 一
OH 相似性差异较大,因此它在水中溶解度明显减小。 “相似相溶”
任务三物质溶解性的影响因素
②结构相似相溶:
分析表中数据,解释溶解度变化规律(从所含碳原子数多少的角度)
某些物质在293 K 100 g水中的溶解度
名称 甲醇 乙醇 1-丙醇 1-丁醇 1-戊醇
溶解度/g 0 ○ ∞ 0.11 0.030
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105Pa,温度为293K,在100 g水中的溶解度)
气体 溶解度/g 气体 溶解度/g
乙炔 0.117 乙烯 0.0149
氨气 52.9
氢气 0.00016
二氧化碳 0.169 田烷 0.0023
非极性分 子
一氧化碳 0.0028
灾V U vnvv
氯气 0.729 氧气 0.0043
乙烷 0.0062 二氧化硫 11.28
任务三物质溶解性的影响因素
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
规 律 1 : 水是极性溶剂,根据“相似相溶”,非极性溶质在水中的溶解度不大
如 : H , 、 O , 、 N , 、 C H
物质溶解度受外界因素(如
温度、压强)的影响
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105 Pa,
温度为293K,在100g水中的溶解度)
气体 溶解度/g
乙炔 0.117
氨气 52.9
二氧化碳非 极性分子0.169
一氧化碳 0.0028
氯气 0.729
乙烷 0.0062
规 律 2 :如果溶质与水发生
化学反应,可增大其溶
解度。如CO₂ 、Cl₂
规 律 3 :NH₃ 是极性分子,能 H ₂○发生反应且与
H₂O 分子间能形成氢
键 ,氨气溶解度最高
任务三物质溶解性的影响因素
分析下表,你能得到哪些规律,并加以解释。
如果溶质与溶剂之间能形成氢键,则溶解度增大,且
氢键作用力越大,溶解度越大。
溶质与水发生反应时可增大其溶解度,如SO₂ 与 H₂O 生成
H₂SO₃,NH₃ 与H₂O 生成NH₃·H₂O 等。
外界因素:主要有温度、压强等。
①固体:主要因素为温度,温度升高,大部分固体溶解度增加(氢氧化钙除外 ) 。
②气体:主要因素为温度和压强,温度升高,溶解度减小;压强增大,溶解度增大。
任务三物质溶解性的影响因素
2.影响物质溶解性的因素
分子结构
“相似相溶”规律
极性
氢键
反应
1、比较NH₃ 和CH₄ 在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶 解度不同?
NH₃ 分子和H₂O 分子都是极性分子,CH₄ 是非极性分子,根据相似相
溶 ,NH3 易溶于水,CH4 难溶于水中
2、日 常生活中:为什么用有机溶剂溶解油漆,而不用水?
水分子的极性大,油漆极性小更易溶于极性小的乙酸乙酯中
思考与讨论:
溶液分层,
下层溶液紫红色变浅
任务三物质溶解性的影响因素
实 验 :在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5 mL 蒸馏水,观察碘在水中
的溶解性;在碘水溶液中加入约1 ml CCl₄,振荡试管,观察碘被CCl₄ 萃取;再 向试管里加入1ml 浓碘化钾(KI) 水溶液,振荡试管,观察溶液颜色变化。
实验结论 : I ₂ (非极性)在 CCl₄ (非极性)中溶解性比在水(极性)中好。
碘单质参与发生反应, I₂ 在 与I-反应生产I₃, 溶解度增大。
溶液分层 ,
下层溶液呈紫红色
加入KI 溶液
振荡
I₂ 溶 于 水 中 溶液呈黄色
加入CCl₄
振荡
实验现象:
I₂+I- I₃
(3)在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5mL 蒸馏水,观察碘在水中的
溶解性(若有不溶的碘,可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘 水溶液中加入约1mL 四氯化碳 (CCl₄), 振荡
试管,观察碘被四氯化碳萃取,形成紫红色的
碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1mL 浓碘化
钾 (KI) 水溶液,振荡试管,溶液紫色变浅,
这是由于在水溶液里可发生如下反应:I₂+I 一I₃。
实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较
好?为什么?
● 碘和四氯化碳是非极性分子,水是极性分子,非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,而极
性溶质一般能溶于极性溶剂。所以碘在四氯化碳中溶解性较好。
● 在水溶液里可发生如下反应:I₂+I-=I₃, 故溶液紫色变浅。
图2-31 碘在水和四氯化碳中的溶解性
思考与讨论:
任务三物质溶解性的影响因素
补充:表面活性剂和细胞膜
①简要回答表面活性剂的去污原理。
表面活性剂在水中会形成亲水基团向外,疏水基
团向内的胶束,由于油渍等污垢是疏水的,会被 包裹在胶束内腔,在摩擦力的作用下油渍脱离,
达到去污目的。
②什么是单分子膜?双分子膜?举例说明。
表面活性剂分散在水表面形成一层疏水基团朝空气 的单分子层。细胞和细胞膜是双分子膜,由大量两
性分子组装而成。
③为什么双分子膜以头向外而尾向内的方向排列?
细胞膜两侧都是水溶液,水是极性分子,而构成膜 两性分子的头基是极性基团而尾基是非极性基团。
水包油动画演示
空气
w; 单分子层
w
w
W
Ww
Wwi
!
W
WwiwW
W
Wwwiww
!
W
绕轴旋转
不能叠合
绕轴旋转
能叠合
任务四分子的手性
互为镜像关系的分子不能叠合,手性异构体
互为镜像关系的分子能叠合,是同种分子
任务四分子的手性
3.手性分子的判断
(1)观察实物与其镜像能否重合,如
果不能重合,说明是手性分子。如图:
(2)观察有机物分子中是否有手性碳原子,
如果有一个手性碳原子,则该有机物分 子就是手性分子,具有手性异构体。
含有两个手性碳原子的有机物分子不一 定是手性分子。
H₃C
C
OH
H₃CH₂C
CH₃ C
HO
CH₂CH₃
非手性分子
手性分子
HH
镜子
任务四分子的手性
4.手性分子的应用
2001年,诺贝尔化学奖授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。用他们的 合成方法,可以只得到一种或者主要只得到一种手性分子,不得到或者基本上不得到 它的手性异构分子,这种独特的合成方法称为手性合成。手性合成的药物生产造福人 类并带来巨大的经济效益。
Ryoji Noyori
催化剂 催化剂
合成的手性异构体 不与催化剂手性匹配的手性异构体
COOH COOH
R R
NH₂ NH₂
2003年夏,全球化学家投票评选了化学 史上十项最美的实验。1848年,法国科学
家 巴 斯 德 (L.Pasteur,1822—1895) 用 手
工在光学显微镜下把左型酒石酸盐晶体和右 型酒石酸盐晶体分开的实验被选为十项之首。
巴斯德发现,实验室合成的酒石酸盐与 得自葡萄(发酵酿酒)的酒石酸盐不同,无 光学活性(不能使偏振光的偏振面旋转), 是因为合成的酒石酸盐有两种光学上不对称 的晶体。他细心地通过实验把这两种不对称 晶体成功分离,并证实它们都有光学活性。 于是,他假设,分子的不对称性是生命的机 理之一。换句话说,生物机体只能生产具有 特定取向的分子,而这样的分子总是有光学
活性的。为验证他的假设,巴斯德使合成酒 石酸盐的溶液沾染霉菌,结果发现溶液渐渐 提高光学活性,由此他得出结论:霉菌只利 用两种晶体之一。巴斯德的这个实验开启了 化学成为生命科学基础的大门,意义重大。
科学史话
巴斯德与手性
图2-36 一对手性酒石酸盐晶体
课堂演练
1.丙氨酸(C₃H₇NO₂) 分子为手性分子,存在手性异构体,其结构
如图所示:
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(I 和Ⅱ)的说法正确的是 D
A. I 和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子 B .I 和Ⅱ呈镜面对称,都是非极性分子
C. I 和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极
性键,不含非极性键
D.I 和Ⅱ所含的化学键相同
课堂演练
2.下列分子中,不含手性碳原子的是( B )
H
D.CH₃CHCICH₂CHO
B.
相似相溶原理——极性或者结构相似
氢键对溶解性的影响
与水是否反应溶解性
手性异构体
手性分子
手性碳原子(与四个不同的原子或原子团单键相连)
影响物质的溶解性 的因素
分子的手性
课堂演练
人民教育水 社
第二章
分子结构与性质
分子由原子构成。在通常的温度和压强等条件下,只有极少数物质
的分子是由单个原子构成的,如稀有气体和汞蒸气等,属于单原子分子。
绝 大 多 数 物 质 的 分 子 是 由 多 个 原 子 相 互 结 合 构 成 的 , 如 氧 气 、 水 、 氨 、
甲烷等。有的物质的分子是由许许多多组成较简单的单体聚合而成的高
分 子 ( 又 称 聚 合 物 ) , 如 蛋 白 质 、 淀 粉 、 塑 料 、 橡 胶 、 植 物 纤 维 、 合 成
纤维等。而许多固体,即使取很小 一 粒,仍包含成万上亿个原子或离子
构成 一 个整体,属于“巨分子”,如金刚石、金属单质等。
早在19世纪中叶,化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象
地称作化学键。20世纪初,在原子结构理论的基础上,建立了化学键的
电子理论。共价键是现代化学键理论的核心。分子的空间结构和分子之
间的作用力是理解分子结构与性质关系的重要内容。
ATP是嵌在细胞线粒体 膜上的 “ATP合酶”生产的。 ATP 合酶像一个会旋转的泵, 膜内外H 浓度的差别推动了 这个泵旋转,每秒钟旋转100 圈,每转一圈,抽入合成ATP
H+
的原料分子,生产出3个ATP
分子。图中的α、β、γ、C 等符号是组成蛋白质的代号。 提 出ATP合酶的“质子泵” 理论的米切尔(P.Mitchel) 和 解析出这个酶精巧的蛋白质 结构的沃尔克(JWalker) 分 别获得了1978年和1997年诺 贝尔化学奖。
H+ H+ H⁺
H+
社
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T H A N K S
● 共价键
● 分子的空间结构
● 分 子 结 构 与 物 质 的 性 质
H'H
H⁺H+ H+ H+
H*
H+H+ H*
H · H'
H+
H+
H*
H+
H+
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