12-分子结构a
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人教版2020高考化学第12章(物质结构与性质)第2节2)分子的立体构型讲与练(含解析)
第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20＋2＝2 spCH2O 0＋3＝3 sp2CH40＋4＝4 sp3SO21＋2＝3 sp2NH31＋3＝4 sp3H2O 2＋2＝4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX 10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
分子结构答案
分子结构——答案1.下列分子中只含键的为（）。
A、HCN；B、H2O；C、CO；D、N2；E、C2H4解答或答案：B。
2.下列化合物中分子极性最大的是（）A、CCl4；B、C2H5OH；C、I2；D、H2O；E、H2S解答或答案：D3.下列化合物＝0的是（）A、H2O；B、NH3；C、BF3；D、CH3Cl；E、HCl解答或答案：C4.在下列分子或离子中，没有孤对电子的是（）。
A、H2O；B、NH3；C、H2S；D、NH4+；E、OH－5.乙醇和水之间的作用力为（）。
A、色散力；B、取向力和诱导力；C、色散力和诱导力；D、取向力、诱导力和色散力；E、除D所述之外还有氢键解答或答案：E6.惰性气体在低温下能够被液化的原因在于（）。
A、单原子分子有一定的体积；B、单原子分子有一定的质量；C、单原子分子间有相互作用；D、单原子分子在低温下形成氢键；E、原子是由带正电荷的核和带负电荷的电子组成的解答或答案：C7.下列说法中正确的是（）。
A、p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成键；B、p轨道之间以“头碰头”重叠可形成键；C、s轨道和p轨道“头碰头”重叠可形成键；D、s轨道和p轨道“头碰头”重叠可形成键；E、共价键是两个原子轨道“头碰头”重叠形成解答或答案：C8.甲烷（CH4）分子中，碳原子所采用的杂化方式为（）。
A、sp；B、sp2；C、sp3；D、dsp2；E、spd2解答或答案：C9.下列各分子之间仅存在着色散力的是（）。
A、甲醇和水；B、溴化氢和氯化氢；C、氮气和水；D、乙醇和水；E、苯和四氯化碳解答或答案：B10.下列分子中极性最小的是（）。
A、NaF；B、HF；C、HCl；D、HBr；E、HI解答或答案：E11.下列分子中存在氢键的是（）。
A、HF；B、CH4；C、HI；D、CCl4；E、CO2解答或答案：A12.下列化合物中，能形成分子内氢键的是（）。
A、C O O HO H；B、CH3F；C、COOHHO；D、H2O；E、PH3解答或答案：A13.NH3分子中N原子采取不等性sp3杂化，分子在空间的构型为（）。
新人教版高中化学选修三第五章《合成高分子》测试题(答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：141332]长征五号遥五运载火箭搭载“嫦娥五号”探测器成功发射，并实现中国首次月球无人采样返回，下列关于“嫦娥五号”涉及的材料为金属材料的是A ．探测器上天线接收器外壳材料—镁合金防腐镀层B ．发动机使用的包覆材料—碳纤维C ．光学望远镜使用的材料之一——碳化硅D ．在月球展示的国旗材料一高性能芳纶纤维材料2．(0分)[ID ：141327]顺-1，4-聚异戊二烯，又称“天然橡胶”。
合成顺式聚异戊二烯的部分流程如图。
下列说法正确的是23Al O ①Δ−−−→N 催化剂Δ−−−−−→顺式聚异戊二烯 A ．N 是顺式异戊二烯 B ．M 存在顺反异构体C ．N 分子中最多有10个原子共平面D ．顺式聚异戊二烯的结构简式为3．(0分)[ID ：141320]某合成高分子的结构如图：下列不属于合成此高聚物单体的是A ．CH 2=CH 2B ．CH 2=CH-CH 3C ．CH 2=CH-CND ．CH 2=CH-CH=CH 24．(0分)[ID ：141314]近日，中国抑制新冠肺炎病毒扩散取得了阶段性胜利，下列说法正确的是A ．气溶胶的分散质的直径小于1nm ，故具有在空气中传播快的特点B ．84消毒液的溶质NaClO 水解生成HClO ，故其消毒原理是利用其酸性C ．碘伏是单质碘与聚乙烯毗咯烷酮的不定型结合物，其消毒原理利用单质碘的氧化性D ．聚丙烯是医用外科口罩的主要原料，它是由丙烯通过缩聚反应制得5．(0分)[ID ：141300]塑料PET 的一种合成路线如下图所示，其中①和②均为可逆反应。
下列说法不正确．．．的是A．PET在一定条件下可降解成单体B．①中可通过蒸馏分离出CH3OH提高反应物的转化率C．依据①推测PET的结构简式为D．该合成路线中乙二醇可循环使用6．(0分)[ID：141294]化学与生产、生活、材料等密切相关，下列叙述正确的是A．可用热的饱和碳酸钠溶液除去铜片表面的油污B．明矾溶于水会形成胶体，因此可用于自来水的杀菌消毒C．煤经气化和液化两个物理变化过程，可变为清洁能源D．聚乙烯、光导纤维都是有机高分子材料7．(0分)[ID：141292]化学与生活密切相关，下列叙述中正确的是A．自来水厂常用明矾作消毒杀菌剂B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C．为测定“84消毒液”的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可D．生产口罩的无纺布材料是聚丙烯产品，属于天然高分子材料8．(0分)[ID：141290]下列物质不属于．．．有机物的是A．“中国天眼”传输信息用的光纤材料——光导纤维B．“嫦娥5号”织物版国旗使用的国产高性能材料——芳纶纤维C．“新冠疫情”医用防护服使用的防水透湿功能材料——聚氨酯薄膜D．“一箭四星”运载火箭发动机使用的高效固态推进剂——二聚酸二异氰酸酯9．(0分)[ID：141286]化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是A．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放B．用pH试纸检验某干燥气体是酸性气体还是碱性气体时，应先用蒸馏水湿润C．从石油中得来的沥青，主要成分是烃的含氧衍生物D．“凿开混沌得乌金”所载“乌金”为煤炭，煤炭属于有机高分子化合物10．(0分)[ID：141256]下列各项所涉及的材料或物质，属于合成高分子的是A．长征五B运载火箭中使用了耐热性、导热性好的材料-氮化铝陶瓷B．中科院成功研发的硅-石墨烯-锗晶体管C．我国研制的AG600水路两用救援飞机使用的燃料-航空煤油D．返回式卫星的烧蚀材料-酚醛树脂11．(0分)[ID：141251]下列化学用语表示错误的是A．甲烷的比例模型：B．苯分子的实验式：CHC ．溴乙烷的电子式：D ．聚氯乙烯的链节：2CH CHCl =12．(0分)[ID ：141245]化学与生产和生活密切相关。
【高中化学】有机物实验式、分子式和结构式的确定方法 高二化学人教版2019选择性必修3
相对分子质量为 90；9.0 g A 的物质的量为 0.1 mol，在足量 O2 中充 分燃烧，气体产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，增重分别为水
蒸气和 CO2 的质量，即 n(H2O)＝0.3 mol，n(CO2)＝0.3 mol，则该有
机物中含N(H) ＝Fra bibliotek0.3 0.1
mmooll×2
＝6
， N(C)
知识点2 有机化合物分子式和分子结构的确定
为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： 第一步，分子式的确定。 (1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气 6.72 L(标准状况下)，则该有机物的实验式是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相 对分子质量为________，该物质的分子式是________。 第二步，结构简式的确定。 (3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式： _________________
(2)A 能与 NaHCO3 溶液发生反应，A 一定含有的官能团名称是 ________。
(3)A 分子的核磁共振氢谱有 4 个峰，峰面积之比是 1∶1∶1∶3， 则 A 的结构简式是_________________________________________。
[解析](1)根据图示可知其相对分子质量等于其最大质荷比，即其
2n(CO2)－2n(O2)＝0.3
mol＋2×0.2
mol
－
2×
6.72 L 22.4 L·mol－1
＝
0.1
mol ， 则 该 物 质 分 子 中 各 元 素 原 子 个 数 比 N(C)∶N(H)∶N(O) ＝
分子结构
化学键参数 (Bond parameters):
键能 (Bond energy, B.E.) 键级 (Bond order，分子轨道法MO) 键长 (Bond length) 键角 (Bond angle) 键极性 (Bond polarity)
键能 (Bond Energy, B.E.) 在标准状态及在 298 K，把 1 mol 理想气体 AB拆 开，成为理想气态下的 A 、B 原子过程的焓变，称为 AB 键的键能。(实质上是 AB 键的离解能) AB (g, 1×105 Pa) → A (g, 1×105 Pa ) + B (g, 1×105 Pa) B.E. = △rHmø (298 K) B.E.↑，键强度↑
磁性的测定：可以用磁天平进行测定
(a) 普通天平 (b) 磁天平 (逆磁性物质) (c) 磁天平 (顺磁性物质)
共价键理论
经典的 Lewis 学说 价健理论 价层电子对排斥模型 分子轨道法
Lewis 学说
1916年美国物化学家 Gilbert Newton Lewis (1875 - 1946) 提出: “分子中原子之间通过共享电子对而使 每一个原子都具有稀有气体的稳定的电 子结构”。 又称“八偶体规则” (Octet Rule) 这样形成的化学键称为“共价键” (covalent bond)，相应的分子称为“共 价分子”。
分 子
CC键能/kJ•mol1
H3CCH3
376 1 154
H2CCH2
720 2 135
HCCH
964 3 121
键级 键长/pm
键能与键长关系：键能，键长
键角 (Bond angle) 分子内有共同原子的两个化学键之间的夹角 例: CO2 O=C=O 键角 = 180° H2O 键角 = 104.5° NH3 键角 = 107° CH4 键角 = 109°28’
分子的立体结构的判断(解析版)(全国版)1
分子的立体结构的判断1(2023·重庆·统考高考真题)NCl 3和SiCl 4均可发生水解反应，其中NCl 3的水解机理示意图如下：下列说法正确的是A.NCl 3和SiCl 4均为极性分子B.NCl 3和NH 3中的N 均为sp 2杂化C.NCl 3和SiCl 4的水解反应机理相同D.NHCl 2和NH 3均能与H 2O 形成氢键【答案】D【解析】A ．NCl 3中中心原子N 周围的价层电子对数为：3+12(5-3×1)=4，故空间构型为三角锥形，其分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而SiCl 4中中心原子周围的价层电子对数为：4+12(4-4×1)=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A 错误；B ．NCl 3和NH 3中中心原子N 周围的价层电子对数均为：3+12(5-3×1)=4，故二者N 均为sp 3杂化，B错误；C ．由题干NCl 3反应历程图可知，NCl 3水解时首先H 2O 中的H 原子与NCl 3上的孤电子对结合，O 与Cl 结合形成HClO ，而SiCl 4上无孤电子对，故SiCl 4的水解反应机理与之不相同，C 错误；D ．NHCl 2和NH 3分子中均存在N -H 键和孤电子对，故均能与H 2O 形成氢键，D 正确；故答案为：D 。
2(2023·北京·统考高考真题)下列化学用语或图示表达正确的是A.NaCl 的电子式为Na :Cl ····:B.NH 3的VSEPR 模型为C.2p z 电子云图为D.基态24Cr 原子的价层电子轨道表示式为【答案】C【解析】A ．氯化钠是离子化合物，其电子式是 ，A 项错误；B ．氨分子的VSEPR 模型是四面体结构，B 项错误：C ．p 能级电子云是哑铃(纺锤)形，C 项正确；D ．基态铬原子的价层电子轨道表示式是 ，D 项错误；故选C 。
解析有机物分子中原子共平面、共直线问题_【最全面】
解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题_【最全⾯】如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题分⼦内原⼦共线、共⾯的判定，仅为⼀维、⼆维想象，但存在线⾯、⾯⾯的交叉，所以有⼀定的难度。
⼀、⼏个特殊分⼦的空间构型1.常见分⼦的空间构型：①CH4分⼦为正四⾯体结构，其分⼦最多有3个原⼦共处同⼀平⾯。
②⼄烯分⼦中所有原⼦共平⾯。
③⼄炔分⼦中所有原⼦共直线。
④苯分⼦中所有原⼦共平⾯。
⑤H—CHO分⼦中所有原⼦共平⾯。
（1）熟记四类空间构型中学有机化学空间结构问题的基⽯是甲烷、⼄烯、⼄炔和苯的分⼦结构。
甲烷型：正四⾯体结构，4个C—H健不在同⼀平⾯上凡是碳原⼦与4个原⼦形成4个共价键时，空间结构都是正四⾯体结构以及烷烃的空间构型 5个原⼦中最多有3个原⼦共平⾯。
⼄烯型：平⾯结构。
六个原⼦均在同⼀平⾯上凡是位于⼄烯结构上的六个原⼦共平⾯。
⼄炔型：直线型结构。
四个原⼦在同⼀条直线上凡是位于⼄炔结构上的四个原⼦共直线。
苯型：平⾯正六边形结构。
六个碳原⼦和六个氢原⼦共平⾯凡是位于苯环上的12个原⼦共平⾯。
（2）理解三键三⾓三键：C—C键可以旋转，⽽C=C键、C≡C键不能旋转。
三⾓：甲烷中的C—H键之间的夹⾓为109°28′，⼄烯和苯环中的C—H键之间的夹⾓为120°，⼄炔中的C—H键之间的夹⾓为180°。
2.单键的转动思想有机物分⼦中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。
⼆、结构不同的基团连接后原⼦共⾯分析例1请分析苯⼄炔(C CH)分⼦中最多有多少个原⼦共平⾯?分析：与C CH直接相连的苯环上的碳原⼦相当于C C HH分⼦中1个氢原⼦所处的位置，应与C CH在同⼀条直线上；与苯环相连的C CH中碳原⼦相当于苯分⼦中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平⾯内。
由此可知C CH所在直线上有两点在苯环的平⾯内，所以苯⼰炔分⼦中所有原⼦均在同⼀平⾯，即苯⼄炔分⼦中8个碳原⼦、6个氢原⼦均在同⼀平⾯内。
生物化学习题集及标准答案
生物化学练习题第一章蛋白质化学一、单选题（下列各题有A、B、C、D、E五个备选答案，请选择一个最佳答案）。
1、2、蛋白质变性后可出现下列哪种变化()A、一级结构发生改变B、构型发生改变C、分子量变小D、构象发生改变E、溶解度变大3、测得某一蛋白质样品的氮含量为0．40g，此样品约含蛋白质多少？A．2．00g B．2．50g C．6．40g D．3．00g E．6．25g4、关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是：A．天然蛋白质分子均有的这种结构B．具有三级结构的多肽链都具有生物学活性C．三级结构的稳定性主要是次级键维系D．亲水基团聚集在三级结构的表面E．是指每一条多肽链内所用原子的空间排列5．蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定：A．溶液pH值大于pIB．溶液pH值小于pIC．溶液pH值等于pID．溶液pH值等于7．4E．在水溶液中6．蛋白质变性是由于：A．氨基酸排列顺序的改变B．氨基酸组成的改变C．肽键的断裂D．蛋白质空间构象的破坏E．蛋白质的水解7．变性蛋白质的主要特点是：A．粘度下降B．溶解度增加C．不易被蛋白酶水解D．生物学活性丧失E．容易被盐析出现沉淀8．若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时，该溶液的pH值应为：A．8B．＞8C．＜8D．≤8E．≥89．蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？A．半胱氨酸B．蛋氨酸C．胱氨酸D．丝氨酸E．瓜氨酸10、下列那一种氨基酸在280nm处，具有最大的光吸收？A、谷氨酸B、苯丙氨酸C、丝氨酸D、组氨酸E、脯氨酸11、有一混合蛋白质溶液，其pI值分别是4.6、5.0、5.3、6.7、7.3，电泳时欲是其中四种泳向正极，缓冲夜的pH应该是多少？A、4.0B、5.0C、6.0D、7.0E、8.012、与茚三酮反应呈黄色的氨基酸是：A、苯丙氨酸B、丝氨酸C、色氨酸D、组氨酸E、脯氨酸13、氨基酸在等电点时，具有的特点是：A、不带正电荷B、不带负电荷C、溶解度最小D、溶解度最大E、在电场中向正极移动14、氨基酸与蛋白质共同的理化性质是：A、胶体性质B、两性性质C、沉淀性质D、变性性质E、双缩脲反应15、具有四级结构的蛋白质特征是：a、分子中必定含有辅基b、含有两条或两条以上的多肽链c、每条多肽链都具有独立的生物学活性d、依靠肽键维持结构的稳定e、以上都不是16、在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是：a、辅基b、辅酶c、亚基d、寡聚体e、肽单位17、关于蛋白质亚基的描述，其中正确的是：a、多肽链卷曲成螺旋结构b、两条以上多肽链卷曲成二级结构c、两条以上多肽链与辅基结合成蛋白质d、每个亚基都有各自的三级结构e、以上都是正确的18、蛋白质一级结构与功能关系的特点是：a、相同氨基酸组成的蛋白质功能一定相同b、一级结构相近的蛋白质，其功能越相近c、一级结构中任何氨基酸的改变，其生物活性立即消失d、不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构完全相同e、一级结构中任何氨基酸残基地改变，都不会影响其功能19、蛋白质溶液的稳定因素是：a、蛋白质溶液是真溶液b、蛋白质在溶液中作布朗运动c、蛋白质分子表面带有水化膜和同种电荷d、蛋白质溶液的粘度大e、以上都不是20、关于蛋白质等电点时的特性描述，那项是错误的？a、导电性最小b、溶解度最小c、粘度最小d、电泳迁移率最小e、以上都错21、令A、B、C、D、四种蛋白质的混合液，等电点分别为：5.0、8.6、6.8、9.2，在PH8.6的条件下用电泳分离，四种蛋白质电泳区带自正极开始的排列顺序为：a、ACBDb、ABCDc、DBCAd、CBADe、BDCA22、蛋白质变性不包括：a、氢键断裂b、肽键断裂c、疏水键断裂d、盐键断裂e、范德华力破坏23、盐析法沉淀蛋白质的原理是：a、中和电荷，破坏水化膜b、与蛋白质结合成不溶性蛋白盐c、次级键断裂，蛋白质构象改变d、调节蛋白质溶液的等电点e、以上都不是二、多项选择题（在备选答案中有二个或二个以上是正确的，错选或未选全的均不给分）1．关于α-螺旋正确的是：A．螺旋中每3．6个氨基酸残基为一周B．多为右手螺旋结构C．两螺旋之间借二硫键维持其稳定D．氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧5．蛋白质的二级结构包括：A．α-螺旋B．β-片层C．β-转角D．无规卷曲6．下列关于β-片层结构的论述哪些是正确的：A．是一种较为伸展的肽链结构B．肽键平面折叠成锯齿状C．也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成D．两链间形成离子键以使结构稳定7．维持蛋白质三级结构的主要键是：A．肽键B．疏水键C．离子键D．范德华引力8．下列哪种蛋白质在pH=5的溶液中带正电荷？A．pI为4．5的蛋白质B．pI为7．4的蛋白质C．pI为7的蛋白质D．pI为6．5的蛋白质9．使蛋白质沉淀但不变性的方法有：A．中性盐沉淀蛋白B．鞣酸沉淀蛋白C．低温乙醇沉淀蛋白D．重金属盐沉淀蛋白10．变性蛋白质的特性有：A．溶解度显著下降B．生物学活性丧失C．易被蛋白酶水解D．凝固或沉淀三、填空题1．组成蛋白质的主要元素有__C_______，___H_____，____O_____，___N______。
第二讲分子结构
缺电子分子-- BF3 （BeF2、AlCl3 ）
多电子分子-- PCl5 （ＳＦ6、ＰＦ5 ）
2 价键理论
1927年，Heitler 和 London 用量子 力学处理氢气分子H2，解决了两个氢原子之 间化学键的本质问题，并将对 H2 的处理结 果推广到其它分子中，形成了以量子力学为 基础的价键理论。
（b） 轨道最大重叠原理
在满足第一个条件（电子配对）的前提下，只有两自旋相 反电子的电子云重叠才能形成一个共价键，并且电子云重叠区 域越大，体系能量降得越低，形成的共价键才越稳定。这就是 轨道最大重叠原理。
举例： H C l 的形成
H： Cl：1S2 2S2 2P6 3S2 3P5
↑↓
3s2
1S1
. CH
π44
. N ..
y43
.. O .
z43
. CH
. O
O . R C. .. NH2
O.
O ..
π34
.O O.
π34
+
. N ..
F..
O. . O
π46
.O
B F..
π46
.C . . .O
.. F
π34
[H2C
CH
π32
CH2 ]
[C(C6H5)3]+
π1918
4 价层电子互斥理论
配位共价键
共价键中共用的两个电子通常由两个原子分别提供，但也 可以由一个原子单独提供一对电子，由两个原子共用。 凡共用的一对电子由一个原子单独提供的共价键叫做配位 共价键 ，简称为配位键（coordination bond ）。 如果σ键的共用电子对是由单方面提供的，则这类共价键定 义为σ配位共价键，简称为σ配键。
(经典)2019-2020高考化学 第12章(物质结构与性质)第2节 分子结构与性质 考点(2)分子的立体构型讲与练
第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
( √)2．分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。
( ×)3．NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。
( ×)4．只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。
( √)5．中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。
( ×)6．价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
( √)7．中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
( √)1．杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，剩余的p轨道可以形成π键，即杂化过程中若还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。
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按分过程能量来分析总过程能量的方法叫 玻恩 - 哈伯循环。
解离能
电子亲核能
升华热 + 电离能
生成焓
晶格能
生成焓
晶格能
离子型卤化钠的生成焓和晶格能
3.离子的特征
∵离子型化合物性质→离子键强度→正负离子性质 有关，∴研究离子特征。 （1）离子的电荷
正离子电荷=失去电子的数目： 多为+1, +2, +3, +4,更大的不存在。 IA IIA Fe Ti（过渡元素）
负离子的电荷=获得电子的数目： 多为-1, -2, （-3, -4）多为含氧酸根或配离子。
O2- ,S2- , PO43- 等。 离子电荷→高，静电引力→大，离子键越强。
（2） 离子的电子构型
负离子：8e： 如Cl-,O2-,F-等。
正离子： 构型复杂,种类较多,大致有以下5种
2e： ns2 ，最外层2e：Li+，Be2+。
异号电荷静电吸引
M+
L-
原子核及核外电子的排斥
∴正负离子在接近平衡位置R=R0时, 引力和斥力平衡形成离子键。
V/KJ.mol-1
80 0
Na+ + Cl-
-250
-500
2 R0 4 6
8
10 12 R
R/102pm NaCl势能曲线
2. 离子键的特点
（1）. 本质是静电作用力。 正负离子之间的作用力可用库仑引力公式表示：
Na+(g)+ Cl-(g) rHm NaCl(s)
rHm -788kJ mol-1晶格焓（298K,101325P） 近似的认为：U 788KJ.mol
利用Born-Haber循环,计算晶格能
Na(s)
+
1 2
Cl2
(g)
f
H
mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(Na
Cl,
s
)
NaCl(s)
Hm,1 S
H m ,4
1 2
D(Cl
力等。
O2
H2SO4
SO42-
原子核(质子、中子) ＋电子
离子键
离子型化合物
原子
共价键
共价化合物
金属键
金属
离子键 分子间作用力
金属键
离子晶体
分子晶体
金属晶体
原子晶体
§8—1 离子键理论
1. 离子键的定义与形成
定义：原子间发生电子得失，形成正、负离子，并 通过静电作用而形成的化学键叫做离子键。
NaCl的形成：
五 键的极性 不同原子间形成的共价键，由于原子电负
性的不同，原子核的正负电荷重心不再重合， 形成极性共价键。
△Ｘ = 0,非极性键
H-H , Cl-Cl, N N …
△Ｘ 0,极性键
H-Cl, H-OH, O=C=O, H-CH3 …
二.分子的性质
（一）分子的（电）极性 分子的正、负电荷重心重合—非极性分子：
第八章 分子结构
本
章分
内 容 提
子 结
要构
离子键 理论
离子键的形成和特征 离子的特征 离子晶体和晶格能
键参数
键级和键能 键长和键角 键的极性和分子的极性
共价键 理论
价键理论的基本要点和应用 杂化轨道理论的基本要点和应用 价层电子对互斥理论的基本要点和应用 分子轨道理论的基本要点和应用
金属键 自由电子理论 理论 能带理论
§8 - 2 化学键的键参数及分子的性质
一.键参数
1. 键能：在101.3kPa下，298K时，将1mol理想气体 分子AB拆开为理想气态下的A、B原子的过程的 焓变，称为AB的键能（bond energy)。用EA-B表 示。
例： NH3 (g) = NH2 (g) + H (g) D1 = 427kJ·mol-1 NH2 (g) = NH (g) + H (g) D2 = 375kJ·mol-1 NH (g) = N (g) + H (g) D3 = 356kJ·mol-1 EN-H =1/3(D1+D2+D3) = 1158/3 = 386 kJ·mol-1
电子电荷为 1.60×10-19 C，d 常为10-12 m, 故常为10-30C•m数量级
单位：C.m. 或 D（Debye）1 D ＝3.33610－30 C.m. 是矢量，方向： + -
图示方法： +H — Cld
分子电偶极矩实验可测:
HCl=3.57×10-30C•m dHCl=1.27×10-10m 则：
Cl)
Hm,6 U
Na(g)
Cl(g) Hm,5 E
Hm,2 I1
Cl - (g)
+
Na+ (g)
1 f H m (NaCl, s) S 2 D I ( E ) (U )
1 U f Hm S 2 D I E
U=[-(-411)+109+121+496-346]=788kJ/mol
IA
IIA
Li+（60Pm） Be2+
Na+（95Pm） Mg2+（65Pm） ;
Rb+
Ca2+（99Pm）
结论：由于离子半径决定离子间的静电引力。∴它 对化合物的性质影响较大。r→小，f→大,拆开它们 所需能量→大 ，∴mp , bp高。
离子键理论特点与局限性:
可以说明离子化合物的形成过程, 离子键的本质及离子的特性. 但不能 说明由相同原子组成单质分子的形成 过程, 也不能说明由电负性相差不多 的元素形成化合物的过程.
③分子的空间构型-物理性质、化学性质之关 系，即结构决定性质。
▪物质由分子（如CO2，H2O）、离子（NaCl, CaCO3 ）
或原子（金属，SiO2）组成。
▪化学键（chemical bonding）即原子或离子间的结合力。
化学键通常分为离子键、共价键、金属键。
▪分子间的作用力主要有范德华引力、氢键、超分子作用
8e：
ns2np6 ，最外层8e：Na+,Ca2+，Cl-，O2-
等。
18e： ns2np6nd10 最外层18e：
Ag+，Zn2+，Cu2+， Hg2+等.
（18+2）e：ns2np6nd10（n+1）s2：
次外层18e；最外层为2e：
Sn2+，Pb2+ ，Ti+（P区的金属易形成）
（9-17）e： ns2np6nd1-9 ，最外层电子在8—18之间的
（3）离子半径： 离子半径是指正、负电子相互作用时,所表现出
的半径叫离子半径。 其实离子半径与原子半径无法严格界定，因为原
子核外的电子运动无固定的轨道。 我们可以认为:当A+ +B- → AB型离子晶体时,两离
子的核间距：
d=rA+ + rB-
d 可以从X—射线衍射实验测定,若已知其中的rA+， 则 ：rB-=d - rA+
如何将d分为r+和r-很难,∵两离子并不完全接触。
d=r+ + r-
离子半径值：
实验的测定值：1826年
哥德希密特用光谱学实验测定
rF- =133Pm，rO2-=132Pm
以r
F-，
r
2O
为基础,测定其它AB
型离子晶体的d,求出其它离子半径。
例：测d MgO=210Pm 所以 rMg2+=210—132=78Pm
H-H , Cl-Cl, N N
分子的正、负电荷重心不重合—极性分子： +H — Cl-
1.分子的（电）极性
分子的极性大小用“偶极矩” 来衡量。 ↑分子的极性↑
=q d （8.５） ——偶极矩(Dipole moment)
d ——正、负电荷重心之间的距离（m） q ——偶极上电荷量C（coulomb）
形成过程：(a) 电负性小的活泼金属原子与电负性大 的活泼非金属原子相遇，由于电负性差较大，所以发生 电子得失，形成具有稳定结构的正负离子。(b) 正负离 子通过静电作用形成稳定的化学键。
从能量的角度看离子键的形成
Na+与Cl-之间强烈的静电作用力，这种作用 力，既包含正、负离子间的引力，同时也有外层电 子之间和原子核之间的排斥力。当引力和斥力达平 衡时，正、负离子在平衡位置附近振动，体系能量 最低，正负离子之间形成了化学键（离子键）。以 NaCl形成的势能曲线为例说明NaCl的形成。
同一周期：自左→右,主族元素正离子的半径依次减
小。因为正电荷依次增大：
例: Na+>Mg2+>Al3+
同一元素形成不同正电荷的离子,高价半径小于低价
半径：
例: Fe3+<Fe2+
负离子半径较大：130~250Pm ; 正离子半径较小：10~170pm
周期表中：相邻两族元素左上方和右下方斜对角线 上的正离子半径近似相等-------对角线规则。
f
q .q R2
R→小, q→大,f→大 , 离子键强。 即当离子电荷→高 , 离子间距离 R→小, 则f→大,离子键越强。
（2）. 离子键无方向性。
因为离子电荷球型分布,只要空间条件允许,可以
在空间各个方向上吸引带相反电荷的离子，产生静电 引力。
（3）. 离子键没有饱和性
每个离子可以同时同多个带相反电荷的离子产 生相互吸引,不论距离子远近, 作用都存在,近处的强 一些,远处的弱一些,所以离子键没有饱和性。
例:不恰当的例子,麻团外面滚芝麻,能滚多少芝麻,看 空间的条件即麻团的大小。 （4）. 键的离子性
解离能
电子亲核能
升华热 + 电离能
生成焓
晶格能
生成焓
晶格能
离子型卤化钠的生成焓和晶格能
3.离子的特征
∵离子型化合物性质→离子键强度→正负离子性质 有关，∴研究离子特征。 （1）离子的电荷
正离子电荷=失去电子的数目： 多为+1, +2, +3, +4,更大的不存在。 IA IIA Fe Ti（过渡元素）
负离子的电荷=获得电子的数目： 多为-1, -2, （-3, -4）多为含氧酸根或配离子。
O2- ,S2- , PO43- 等。 离子电荷→高，静电引力→大，离子键越强。
（2） 离子的电子构型
负离子：8e： 如Cl-,O2-,F-等。
正离子： 构型复杂,种类较多,大致有以下5种
2e： ns2 ，最外层2e：Li+，Be2+。
异号电荷静电吸引
M+
L-
原子核及核外电子的排斥
∴正负离子在接近平衡位置R=R0时, 引力和斥力平衡形成离子键。
V/KJ.mol-1
80 0
Na+ + Cl-
-250
-500
2 R0 4 6
8
10 12 R
R/102pm NaCl势能曲线
2. 离子键的特点
（1）. 本质是静电作用力。 正负离子之间的作用力可用库仑引力公式表示：
Na+(g)+ Cl-(g) rHm NaCl(s)
rHm -788kJ mol-1晶格焓（298K,101325P） 近似的认为：U 788KJ.mol
利用Born-Haber循环,计算晶格能
Na(s)
+
1 2
Cl2
(g)
f
H
mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(Na
Cl,
s
)
NaCl(s)
Hm,1 S
H m ,4
1 2
D(Cl
力等。
O2
H2SO4
SO42-
原子核(质子、中子) ＋电子
离子键
离子型化合物
原子
共价键
共价化合物
金属键
金属
离子键 分子间作用力
金属键
离子晶体
分子晶体
金属晶体
原子晶体
§8—1 离子键理论
1. 离子键的定义与形成
定义：原子间发生电子得失，形成正、负离子，并 通过静电作用而形成的化学键叫做离子键。
NaCl的形成：
五 键的极性 不同原子间形成的共价键，由于原子电负
性的不同，原子核的正负电荷重心不再重合， 形成极性共价键。
△Ｘ = 0,非极性键
H-H , Cl-Cl, N N …
△Ｘ 0,极性键
H-Cl, H-OH, O=C=O, H-CH3 …
二.分子的性质
（一）分子的（电）极性 分子的正、负电荷重心重合—非极性分子：
第八章 分子结构
本
章分
内 容 提
子 结
要构
离子键 理论
离子键的形成和特征 离子的特征 离子晶体和晶格能
键参数
键级和键能 键长和键角 键的极性和分子的极性
共价键 理论
价键理论的基本要点和应用 杂化轨道理论的基本要点和应用 价层电子对互斥理论的基本要点和应用 分子轨道理论的基本要点和应用
金属键 自由电子理论 理论 能带理论
§8 - 2 化学键的键参数及分子的性质
一.键参数
1. 键能：在101.3kPa下，298K时，将1mol理想气体 分子AB拆开为理想气态下的A、B原子的过程的 焓变，称为AB的键能（bond energy)。用EA-B表 示。
例： NH3 (g) = NH2 (g) + H (g) D1 = 427kJ·mol-1 NH2 (g) = NH (g) + H (g) D2 = 375kJ·mol-1 NH (g) = N (g) + H (g) D3 = 356kJ·mol-1 EN-H =1/3(D1+D2+D3) = 1158/3 = 386 kJ·mol-1
电子电荷为 1.60×10-19 C，d 常为10-12 m, 故常为10-30C•m数量级
单位：C.m. 或 D（Debye）1 D ＝3.33610－30 C.m. 是矢量，方向： + -
图示方法： +H — Cld
分子电偶极矩实验可测:
HCl=3.57×10-30C•m dHCl=1.27×10-10m 则：
Cl)
Hm,6 U
Na(g)
Cl(g) Hm,5 E
Hm,2 I1
Cl - (g)
+
Na+ (g)
1 f H m (NaCl, s) S 2 D I ( E ) (U )
1 U f Hm S 2 D I E
U=[-(-411)+109+121+496-346]=788kJ/mol
IA
IIA
Li+（60Pm） Be2+
Na+（95Pm） Mg2+（65Pm） ;
Rb+
Ca2+（99Pm）
结论：由于离子半径决定离子间的静电引力。∴它 对化合物的性质影响较大。r→小，f→大,拆开它们 所需能量→大 ，∴mp , bp高。
离子键理论特点与局限性:
可以说明离子化合物的形成过程, 离子键的本质及离子的特性. 但不能 说明由相同原子组成单质分子的形成 过程, 也不能说明由电负性相差不多 的元素形成化合物的过程.
③分子的空间构型-物理性质、化学性质之关 系，即结构决定性质。
▪物质由分子（如CO2，H2O）、离子（NaCl, CaCO3 ）
或原子（金属，SiO2）组成。
▪化学键（chemical bonding）即原子或离子间的结合力。
化学键通常分为离子键、共价键、金属键。
▪分子间的作用力主要有范德华引力、氢键、超分子作用
8e：
ns2np6 ，最外层8e：Na+,Ca2+，Cl-，O2-
等。
18e： ns2np6nd10 最外层18e：
Ag+，Zn2+，Cu2+， Hg2+等.
（18+2）e：ns2np6nd10（n+1）s2：
次外层18e；最外层为2e：
Sn2+，Pb2+ ，Ti+（P区的金属易形成）
（9-17）e： ns2np6nd1-9 ，最外层电子在8—18之间的
（3）离子半径： 离子半径是指正、负电子相互作用时,所表现出
的半径叫离子半径。 其实离子半径与原子半径无法严格界定，因为原
子核外的电子运动无固定的轨道。 我们可以认为:当A+ +B- → AB型离子晶体时,两离
子的核间距：
d=rA+ + rB-
d 可以从X—射线衍射实验测定,若已知其中的rA+， 则 ：rB-=d - rA+
如何将d分为r+和r-很难,∵两离子并不完全接触。
d=r+ + r-
离子半径值：
实验的测定值：1826年
哥德希密特用光谱学实验测定
rF- =133Pm，rO2-=132Pm
以r
F-，
r
2O
为基础,测定其它AB
型离子晶体的d,求出其它离子半径。
例：测d MgO=210Pm 所以 rMg2+=210—132=78Pm
H-H , Cl-Cl, N N
分子的正、负电荷重心不重合—极性分子： +H — Cl-
1.分子的（电）极性
分子的极性大小用“偶极矩” 来衡量。 ↑分子的极性↑
=q d （8.５） ——偶极矩(Dipole moment)
d ——正、负电荷重心之间的距离（m） q ——偶极上电荷量C（coulomb）
形成过程：(a) 电负性小的活泼金属原子与电负性大 的活泼非金属原子相遇，由于电负性差较大，所以发生 电子得失，形成具有稳定结构的正负离子。(b) 正负离 子通过静电作用形成稳定的化学键。
从能量的角度看离子键的形成
Na+与Cl-之间强烈的静电作用力，这种作用 力，既包含正、负离子间的引力，同时也有外层电 子之间和原子核之间的排斥力。当引力和斥力达平 衡时，正、负离子在平衡位置附近振动，体系能量 最低，正负离子之间形成了化学键（离子键）。以 NaCl形成的势能曲线为例说明NaCl的形成。
同一周期：自左→右,主族元素正离子的半径依次减
小。因为正电荷依次增大：
例: Na+>Mg2+>Al3+
同一元素形成不同正电荷的离子,高价半径小于低价
半径：
例: Fe3+<Fe2+
负离子半径较大：130~250Pm ; 正离子半径较小：10~170pm
周期表中：相邻两族元素左上方和右下方斜对角线 上的正离子半径近似相等-------对角线规则。
f
q .q R2
R→小, q→大,f→大 , 离子键强。 即当离子电荷→高 , 离子间距离 R→小, 则f→大,离子键越强。
（2）. 离子键无方向性。
因为离子电荷球型分布,只要空间条件允许,可以
在空间各个方向上吸引带相反电荷的离子，产生静电 引力。
（3）. 离子键没有饱和性
每个离子可以同时同多个带相反电荷的离子产 生相互吸引,不论距离子远近, 作用都存在,近处的强 一些,远处的弱一些,所以离子键没有饱和性。
例:不恰当的例子,麻团外面滚芝麻,能滚多少芝麻,看 空间的条件即麻团的大小。 （4）. 键的离子性