键角大小比20171109

比较不同物质间的键角大小影响键角大小的因素：一是中心原子的杂化类型；二是中心原子的孤对电子数；三是中心原子的电负性大小。

1．利用常见物质分子的空间构型，直接判断键角大小。

案例1：CO2为直线形(sp杂化)、BF3为平面三角形(sp2杂化)、CH4为正四面体形(sp3杂化)、NH3为三角锥形(sp3杂化)、H2O为V形(sp3杂化)、P4为正四面体形(sp3杂化)等，则键角依次为：180°、120°、109.5°、107.3°、104.5°、60°。

任取其中不同物质均可比较键角大小。

说明：CH4与P4都是sp3杂化，但CH4的正四面体中心有C原子，P4的正四面体的体内空心，故二者键角有别。

CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。

案例2：乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、苯C6H6为正六边形(sp2杂化)，则分子中的键角分别为：180°、120°。

乙烯C2H4为平面形(sp2杂化)，由于分子中存在不同共价键，键角不是120°；根据价层电子对互斥理论，知斥力为叄键－叄键>叄键－双键>双键－双键>双键－单键>单键－单键，C=C双键对C－H键形成较大的斥力，故C=C－H键角(122°)大于H－C－H键角(116°)。

2．利用周期表位置类比推测分子的空间构型，直接判断键角大小。

案例3：①CS2、CSO等类比CO2，直线形，键角均为：180°。

②BCl3、BBr3等与BF3类比，平面三角形，键角均为：120°。

③CF4、SiH4、SiF4等与CH4类比，正四面体形，键角均为：109.5°。

键角大小的判断乐乐课堂
1、对于常见物质，可以根据其分子的空间构型直接判断键角大小。

例如CO2为直线形(sp杂化)、BF3为平面三角形(sp2杂化)、CH4为正四面体形(sp3杂化)、NH3为三角锥形(sp3杂化)、H2O 为V形(sp3杂化)、P4为正四面体形(sp3杂化)等，则键角依次为：180°、120°、109.5°、107.3°、104.5°、60°。

2、乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、苯C6H6为正六边形(sp2杂化)，分子中的键角分别为：180°、120°。

3、通过元素周期表位置类比推测分子的空间构型，直接判断键角大小。

4、CS2、CSO类比CO2，直线形，键角均为：180°。

5、BCl3、BBr3等与BF3类比，平面三角形，键角均为：120°。

6、CF4、SiH4、SiF4等与CH4类比，正四面体形，键角均为：109.5°。

三组物质的键角大小为①>②>③。

7、通过等电子体规律判断粒子的空间构型，直接判断键角大小。

SO2为V形(sp2杂化)，N2O、BeCl2、N3－、CNS－等都是CO2的等电子体，直线形(sp杂化)，故键角为N2O=BeCl2=N3－=CNS －>SO2。

8、通过中心原子的电负性大小，比较键角大小。

比如①H2O、H2S、H2Se；②PI3、PBr3、PCl3、PF3；③NH3、NF3、PF3。

9、总结规律：不同中心原子，相同配位原子且结构类似的分子，中心原子的电负性越强，键角越大。

如何比较物质中的键角大小？含有共价键的物质中相邻两键之间的夹角称为键角。

键角是决定物质分子空间构型的主要因素之一。

根据价层电子对互斥理论的分析，在高中阶段学习中，影响键角大小的因素主要有三：一是中心原子的杂化类型；二是中心原子的孤电子对数；三是中心原子的电负性大小等。

现通过例说如何比较物质中的键角大小。

一、比较不同物质间的键角大小1．利用常见物质分子的空间构型，直接判断键角大小。

案例1：CO2为直线形(sp杂化)、180°BF3为平面三角形(sp2杂化)、120°CH4为正四面体形(sp3杂化)、109.5°NH3为三角锥形(sp3杂化)、07.3°H2O为V形(sp3杂化)、104.5°P4为正四面体形(sp3杂化) 60°说明：CH4与P4都是sp3杂化，但CH4的正四面体中心有C原子，P4的正四面体的体内空心，故二者键角有别。

CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。

案例2：乙炔C2H2为直线形(sp杂化)、180°苯C6H6为正六边形(sp2杂化)，120°乙烯C2H4为平面形(sp2杂化)，由于分子中存在不同共价键，键角不是120°；根据价层电子对互斥理论，知斥力为叄键－叄键>叄键－双键>双键－双键>双键－单键>单键－单键，C=C双键对C－H键形成较大的斥力，故C=C－H键角(122°)大于H－C－H键角(116°)。

2．利用周期表位置类比推测分子的空间构型，直接判断键角大小。

案例3：①CS2、CSO等类比CO2，直线形，键角均为：180°。

②BCl3、BBr3等与BF3类比，平面三角形，键角均为：120°。

分子中键角的大小比较作者：韩雪松刘志峰
来源：《中学生数理化·自主招生》2019年第06期
键角是共价键参数之一，是描述分子立体构型的要素，分子中键角的大小比较及原因解释是考试中常见的一类问题。

一、理论基础
中学化学教材中介绍了两种理论来解释、预测分子的立体构型：价层电子对互斥理论（VSEPR theory）和杂化轨道理论。

所以，比较分子中键角大小的依据就是价层电子对互斥理论和杂化轨道理论。

价层电子对互斥理论认为：分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果。

价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括a键电子对和中心原子上的孤电子对。

所以，分子中键角的大小主要取决于价层电子对的数目，其次是价层电子对间斥力的相对大小。

雜化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体构型提出的，该理论认为：在形成分子时，中心原子上能量相近的原子轨道发生混杂，保持轨道总数不变，形成杂化轨道，杂化轨道用于形成a键或用来容纳未参与成键的孤电子对。

而σ键电子对和孤电子对就是中心原子上的价层电子对，所以，杂化轨道理论与价层电子对互斥理论是密切相关的。

二、解题方法
下面通过例题来具体讨论比较分子中键角大小的方法。

三、实战练习
（责任编辑谢启刚）。

高考化学常见物质化学键角一、金属间键角金属间键角是指金属原子之间形成的化学键的角度。

在金属结构中，金属原子通过共享外层电子形成金属键，形成金属晶格。

金属键角的大小与金属原子的半径有关，一般来说，金属键角比较小，通常在60度到90度之间。

以晶格中最简单的模型-离子模型为例，当金属原子半径较大时，金属键角呈现平面结构，键角为90度；当金属原子半径逐渐减小时，金属键角逐渐变小，最终趋近于60度，即六方最密堆积结构。

二、非金属元素间键角1. 单键角单键角是非金属元素之间最常见的化学键角。

它是指两个非金属原子之间通过共享一个电子对形成的化学键的角度。

单键角的大小与原子半径和电子云的排斥作用有关。

通常情况下，单键角的范围在90度到110度之间。

例如，水分子中，氧原子与两个氢原子之间的键角为104.5度。

2. 双键角双键角是指两个非金属原子之间通过共享两个电子对形成的化学键的角度。

双键角的大小通常比单键角小，一般在120度到130度之间。

例如，氧气分子中，两个氧原子之间的键角为120度。

3. 三键角三键角是指两个非金属原子之间通过共享三个电子对形成的化学键的角度。

三键角的大小通常比双键角小，一般在170度到180度之间。

例如，乙炔分子中，两个碳原子之间的键角为180度。

三、晶体中键角晶体是由原子、离子或分子组成的有规则排列的固体。

在晶体中，原子、离子或分子之间通过离子键、共价键或范德华力等各种化学键结合在一起。

晶体中的键角取决于晶体的结构类型。

常见的晶体结构类型有离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体。

离子晶体中的键角取决于离子的半径比、生成热以及晶体的对称性等因素。

共价晶体中的键角取决于键的性质，例如单键角、双键角和三键角的大小。

分子晶体中的键角则由分子的构型和键的性质决定。

金属晶体中的键角通常比较小，如六方最密堆积结构中金属键角为60度。

四、结论化学键角是描述化学键形成的角度。

金属间键角一般较小，通常在60度到90度之间。

学生疑问：1、为什么NH3的键角是107°, NF3的键角是102.5°？答题思考方向-------配原子电负性对键角的影响，相邻的两个成键电子对远离中心原子时、相互间的斥力会变小。

2、为什么NH3的键角是107°, PH3的键角是93.6°？答题思考方向------中心原子电负性对键角的影响，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，老师归纳：影响分子中键角大小的因素键角为某原子与另两个原子所成共价键间的夹角。

一、中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响中心原子杂化类式是决定键角大小的最根本的原因。

上表由前（左）到后（右）的顺序就基本是一个键角逐渐减小的顺序。

例1，对CH4、BF3、CO2这一分子序列，中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。

二、中心原子孤电子对数目对键角的影响由于中心原子的孤对电子的电子云肥大，对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小。

且中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小[2]。

例2，对H2O、NH3、CH4分子系列。

这3个分子的中心原子采取的都是sp3角要受2个孤电子对的压缩，键角应该会最小。

这就导致出推断：该序列是一个键角逐渐增大的序列。

可查得它们的键角分别是104.5°、107.1°、109.5°。

三、配原子电负性对键角的影响当同一种原子中心原子种类相同、杂化类型也相同，而配原子种类不同时，由于配原子的电负性不同，会使键角有区别。

因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大。

反之，当相邻的两个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。

例3，将NF3与NH3比较，中心原子都是N原子、且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远，两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。

常见键角大小及举例键角大小是指键盘上每个按键的凸起高度和角度大小，它们的大小不仅影响着手指的舒适度，还直接关系到打字的准确性和速度。

下面列举了一些常见的键角大小及其举例：1. 低角度小键角这种键角比较短，适合需要频繁按键的用户，手指不容易疲劳。

例如，苹果公司的MacBook键盘就采用了低角度小键角设计。

2. 中等角度小键角这种键角大小适中，比较普遍。

常见于笔记本电脑和机械键盘上，例如戴尔XPS 13和罗技K810。

3. 高角度小键角这种键角很高，使手指能够更好地控制按键，但需要一定的适应期。

例如雷蛇DeathStalker Ultimate键盘，其键角高度达到了4mm。

4. 低角度大键角这种键角比较低，但按键面积较大，适合手指触碰面积较大的用户。

例如，联想ThinkPad键盘采用的就是这种设计。

5. 中等角度大键角这种键角大小适中，按键面积较大，可以更好地控制按键。

例如，惠普Spectre X360采用的就是这种设计。

6. 高角度大键角这种键角较高，按键面积较大，适合需要长时间打字的用户。

例如，戴尔Alienware 17 R4采用的就是这种设计。

7. 梯形键角这种键角设计呈梯形状，适合手指按键时的自然运动轨迹。

例如，微软Surface Book 2键盘采用的就是这种设计。

8. 圆顶键角这种键角呈圆顶状，适合手指按键时的自然运动轨迹。

例如，苹果公司的Magic Keyboard采用的就是这种设计。

9. 扁平键角这种键角非常扁平，适合手指按键时的自然运动轨迹。

例如，苹果公司的MacBook Air键盘采用的就是这种设计。

10. 非对称键角这种键角大小和形状不对称，可以更好地适应手指按键时的自然运动轨迹。

例如，微软Surface Laptop 2键盘采用的就是这种设计。

不同的键角大小和形状适合不同的用户和使用场景，用户在选择键盘时应该根据自己的需求和偏好来选择。

物质结构与性质基础问题1．必须记住的数字(1)记住键角大小水分子(V形分子)的键角105°；正四面体形(CH4、CCl4、NH＋4等)的键角109°28′；三角锥形分子(NH3、H3O＋等)的键角107°；白磷(P4)分子是正四面体分子但是键角却是60°；平面三角形(BF3、HCHO、CO2－3等)的键角是120°。

(2)记住共价键数目1 mol的SiO2晶体中含有4N A个Si—O键；1 mol的SiC晶体中含有4N A个Si—C键；1 mol的晶体Si中含有2N A个Si—Si键；1 mol的金刚石中含有2N A个C—C键；1 mol的白磷晶体中含有6N A个P—P键。

(3)记住晶胞中的数字1个NaCl晶胞切分得到Na4Cl4；1个CsCl晶胞切分得到Cs8Cl8；1个CaF2晶胞切分得到Ca4F8；1个CO2晶胞切分得到4个CO2分子；1个金刚石晶胞切分得到C8；1个晶体硅晶胞切分得到Si8；SiC、BN的晶胞与金刚石相似，则1个SiC、BN的晶胞各切分得4个SiC和4个BN。

在NaCl晶体中，与1个Na＋等距离的Na＋共有12个，在干冰晶体中，与1个CO2等距离的CO2共有12个，在金刚石晶体中，与1个C等距离的C共有12个，在晶体Si中，与1个Si等距离的Si共有12个，金属的六方最密堆积和面心立方最密堆积的配位数也都是12，这些“12”都是X、Y、Z三个面，每个面4个的意思。

2．必须记住的原子结构写出下列基态原子的电子排布式和价层电子排布构型(1)N1s22s22p32s22p3O 1s22s22p42s22p4(2) Mg 1s22s22p63s23s2P 1s22s22p63s23p33s23p3(3) K 1s22s22p63s23p64s14s1Cr 1s22s22p63s23p63d54s13d54s1Mn 1s22s22p63s23p63d54s23d54s2Cu 1s22s22p63s23p63d104s13d104s1Zn 1s22s22p63s23p63d104s23d104s2Br 1s22s22p63s23p63d104s24p54s24p53．必须记住的元素性质(1)电离能①电离能：反映元素原子失电子的能力和性质。

键角大小怎么比较？ Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT影响分子中键角大小的因素键角为某原子与另两个原子所成共价键间的夹角。

一、中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响中心原子杂化类式是决定键角大小的最根本的原因。

上表由前（左）到后（右）的顺序就基本是一个键角逐渐减小的顺序。

例1，对CH4、BF3、CO2这一分子序列，中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。

二、中心原子孤电子对数目对键角的影响由于中心原子的孤对电子的电子云肥大，对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小。

且中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小[2]。

例2，对H2O、NH3、CH4分子系列。

这3个分子的中心原子采取的都是sp3杂化，但孤电子对数不同。

其孤电子对数分别为2、1、0.。

在H2O分子中，键角要受2个孤电子对的压缩，键角应该会最小。

这就导致出推断：该序列是一个键角逐渐增大的序列。

可查得它们的键角分别是°、°、°。

三、配原子电负性对键角的影响当同一种原子中心原子种类相同、杂化类型也相同，而配原子种类不同时，由于配原子的电负性不同，会使键角有区别。

因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大。

反之，当相邻的两个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。

例3，将NF3与NH3比较，中心原子都是N原子、且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远，两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。

实际上：NH3的键角是107°,NF3的键角是°.对常遇到的H2O与OF2分子的键角和极性比较，也可照上例来判断。

四、中心原子电负性对键角的影响当同主族中心原子种类不同，但杂化类型相同、且配原子种类相同时，中心原子的电负性大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大。

分子中键角大小比较的方法标题：分子中键角大小比较的方法及其应用摘要：本文将探讨分子中键角大小比较的方法，以帮助读者更深入地理解这一重要的概念。

我们将从基础知识开始，并逐渐深入到更高级的技术和应用。

通过总结和回顾性的内容，您将能够对这一主题有更全面、深刻和灵活的理解。

最后，本文将分享作者对这一概念的观点和理解。

引言：分子中的键角大小在化学领域中具有重要意义，它影响着分子的几何构型、化学反应和物理性质。

因此，准确比较分子中的键角大小对于理解和预测分子行为至关重要。

本文将介绍三种常用的方法来进行分子中键角大小的比较：几何角度、分子轨道理论和量化研究。

请随我一起进入这个有趣的领域。

一、几何角度方法几何角度方法是最简单直观的方法之一。

它通过测量分子中化学键的夹角来进行比较。

通过观察键的构型，我们可以估计键角的大小。

举个例子，对于单键和双键，一般情况下双键角度要小于单键角度。

虽然几何角度方法简单易用，但它并不能提供准确的定量数据，因此在分析复杂的分子结构时，其他方法更为可靠。

二、分子轨道理论方法分子轨道理论是一种基于量子力学的方法，用于描述分子中电子的行为。

通过计算分子轨道的能级和电子云的空间分布，我们可以推导出键角的大小。

在分子轨道理论中，主要有两种方法：LCAO（线性组合原子轨道）和MO（分子轨道）理论。

LCAO方法通过线性组合原子轨道来构建分子轨道，这种方法对于简单分子非常有效。

而MO理论则通过求解薛定谔方程得到分子轨道的波函数，更适用于复杂分子的计算。

分子轨道理论可以提供比几何角度更多的定量信息，因此在分子角度比较中被广泛使用。

三、量化研究方法量化研究方法是一种更为精确的方法，通过计算化学键的键能、键长和键振动频率等物理性质来比较键角大小。

这种方法可以利用量化计算软件，如密度泛函理论（DFT）等，来模拟和分析分子结构。

通过计算键角相关的物理性质，我们可以得到更精确的键角比较结果。

然而，值得注意的是，量化研究方法可能需要更高的计算能力和专业知识，并且在处理大型分子或复杂体系时可能会面临挑战。