键角 极性大小比较

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°。

物质结构与性质高考热点归纳分子空间构型、分子极性和键角的确定键角大小比较一、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。

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。

实际上：NH3的键角是107°，NF3的键角是102.5°.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。

高三化学一轮复习精品教辅第14讲：非极性分子和极性分子【考纲要求】1.理解极性键与非极性键的形成原因，并能进行化学键的极性强弱比较。

2.理解化学键的极性与分子的极性的区别与联系，掌握极性分子与非极性分子的判断依据和判断方法。

3.理解分子间作用力和氢键的概念以及对物质性质的影响。

教与学方案一、概念辨析1.非极性键：（1）概念：同种元素原子形成的共价键，共用电子对没有发生偏移。

（2）形成条件：由同种非金属元素组成。

2.极性键：（1）概念：不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移。

（2）形成条件：由不同种非金属元素组成。

（3）共价键极性强弱比较依据：形成共价键的共用电子对偏向与偏离程度越大，键的极性就越强。

试比较下列两组共价键的强弱：①H—H、H—F、H—O、H—N、H—C：；②H—F、C—F、N—F、O—F、F—F：。

3.极性分子：（1）含义：分子内各原子及共价键的空间排布不对称，分子内正、负电荷中心不重合的分子。

（2）举例：HCl、H2O、NH3、CH3Cl SO2。

4.非极性分子：（1）含义：分子内各原子及共价键的空间排布对称，分子内正、负电荷中心重合的分子。

（2）判断方法:①根据键角判断分子中的正负电荷重心是否重叠②根据AB n的中心原子A周围是否为完全等价的电子对③根据AB n的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。

（或A是否达最高价）（3）常见分子中，属非极性分子的不多，具体有：①非金属单质分子。

如：稀有气体、H2、Cl2、N2等。

②结构对称的直线型分子。

如：CO2 CS2③结构对称的正三角形分子。

如：BF3、BCl3 、SO3④结构对称的正四面体型分子。

如：CH4、CCl4、P4、SiF4、SiCl4而其它大多数分子则为极性分子。

如：HCl、H2O、NH3、CH3Cl等等。

（4）.分子的极性与键的极性没有必然的联系。

由极性键形成的分子不一定是极性分子，如：CO2；由非极性键形成的分子也不一定是非极性分子，如：H2O25.几种常见共价分子的空间构型①直线型：Ｏ＝Ｃ＝Ｏ、Ｈ－Cl、Ｎ≡Ｎ、CH≡CH②V 型：Ｈ2Ｏ键角(H-O-H)为104°30´③平面型：CH2＝CH2、及苯C6H6④三角锥型：ＮＨ3 键角(H-N-H)为107°18´⑤正四面体：ＣＨ4 和ＣＣl4 及ＮＨ4+ 键角为109°28´；Ｐ4 键角为60°6．分子间作用力：（1）概念：使分子聚焦在一起的相互作用力，又称范德华力。

键的极性和分子的极性在H2（或I2）分子中，两个成键的H原子（或I原子）对共用电子对的吸引能力是相等的，整个分子的正电荷中心和负电荷中心是重合的，这种分子为非极性分子，H－H（或I－I）键为非极性共价键。

但HI分子则是极性分子，H－I键是极性共价键。

因为I的电负性（2.5）大于H（2.1），所以H－I键的共用电子对偏向于I的一端。

或者说HI分子中，I端显负性，而H端为正性。

凡由电负性不同的两个原子形成的共价键为极性共价键，它们的共用电子对偏向电负性大的一方，使电负性大的原子带部分负电荷，电成键原子的电负性差值（△χ）越大，键的极性就越大。

当0＜△χ＜1.7时，为极性共价键；当△χ＞1.7时，电子对将完全偏于电负性大的原子一边，这就和离子键一样了。

例如Cl的电负性为3.0，Na为0.9，Mg为1.2，Na和Cl，Mg和Cl之间△χ值都大于1.7，因而都形成离子键。

由此可见离子键和共价键虽然是两种不同的化学键，但它们之间有联系，从离子键到共价键有递变关系。

例如BeCl2中的Be（χ=1.5）和Cl之间△χ为1.5，Be和Cl 原子形成极性很强的共价键，BeCl2在室温虽是固体，但熔点（405℃）比离子化合物如MgCl2（714℃），CaCl2（782℃）低得多，BeCl2的性质可以说是介于离子化合物和共价化合物之间的过渡状态。

键的极性是一种“矢量”，不但有大小，还有方向，它的方向用从正极到负极的方向表示。

分子的极性与键的极性有关，在双原子分子中，键有极性，分子就有极性，如HI，HCl等。

但以极性键结合的多原子分子，是否有极性，还要看分子的空间构型，因为它决定键的方向。

若分子结构的对称性使键的极性互相抵消，则分子没有极性。

如CO2分中的C=O键是极性键，但由于CO2分子呈直线型对称结构，两个C=O键的极性大小相等，方向相反，互相抵消，整个分子就成了没有极性的非极性分子：下图列举了CH4，NH3和H2O分子的构型和键角。

研究高考题多了，你就会发现高考的题目虽年年换着新装但是其内在的姑娘却依然是以前的那个你熟悉的伊人。

从而要想在高考中获得高分，不在于研究高考题目的变化而在于掌握哪些永恒不变的知识点的本身，掌握好了知识点不管其外衣如何花枝招展最后我们都能准确的得到准确的答案。

今天我们就来解析高考中有关物质键角大小比较的题目，抓住其核心要点总结规律以准确拿全这一知识点的分。

如果时间紧急可直接拉到第三点答题规律部分。

一、考点考察方式物质键角大小比较的考察在高考化学中常常出现于在化学选做题的物质组成与结构即选三的选做题，分值在两分左右。

物质键角大小的比较考察方式大多是直接给你一个物质并告诉谁的键角比较大，让学生写出相关的原因；比较少的但是曾经考察过的是在选择题中判断物质键角的大小。

我们先来看看高考中物质键角大小比较的常见考题。

1、CH4的键角大于 NH3的原因为：【答】CH4中都是 C-H 单键,键与键之间的排斥力一样,所以是正四面体 109.5 。

，而 NH3有未成键的孤对电子,孤对电子间的排斥力>孤对电子对化学键的排斥力>化学键间的排斥力,所以NH3的键角要小于没有孤对电子排斥的 CH4的键角.而孤对电子越多,排斥力越大。

2、NF3的键角小于 NH3键角的原因为：【答】F的电负性比 H的大，NF3中N上的孤对电子更靠近原子核，从而使孤对电子对成键电子对的排斥力更大。

3、高温陶瓷材料 Si3N4晶体中键角N—Si—N >Si—N—Si（填“>”“<”“=”），原因是：【答】N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得 Si—N—Si 键角较小。

4、两种三角锥形气态氢化物膦（PH3）和氨（NH3）的键角分别为 93.6o和 107o，试分析 PH3的键角小于 NH3的原因：【答】电负性N 强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的斥力增大，键角变大。

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°。

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。

化学键键角的大小判断依据
化学键键角的大小是由分子中的原子间的排斥和吸引力相互作
用决定的。

键角的大小直接影响着分子的几何构型和化学性质。

在
分子中，原子之间的键角可以通过实验和计算得到。

一般来说，键
角的大小受到以下几个因素的影响：
1. 杂化轨道，原子的杂化轨道决定了键角的大小。

sp3杂化的
原子通常形成109.5°的键角，而sp2杂化的原子通常形成120°的
键角，sp杂化的原子通常形成180°的键角。

2. 电子对排斥，孤对电子对原子之间的键角有排斥作用，使得
键角变大。

这是由于孤对电子的排斥力比化学键的吸引力要大。

3. 双键和三键，双键和三键中的π键会使得键角变小，因为
π键的存在会使得原子间的排斥力减小，从而减小键角。

4. 电负性差异，原子间的电负性差异也会影响键角的大小。

当
两个原子的电负性相近时，键角通常较大；而当电负性差异较大时，键角通常较小。

总的来说，化学键键角的大小是由原子之间的排斥和吸引力相互作用所决定的，这些因素共同影响着分子的结构和性质。

通过对键角的研究，我们可以更好地理解分子的构型和化学行为，为化学领域的研究和应用提供重要的依据。

第二章分子结构习题答案(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2、结合Cl 2的形成，说明共价键形成的条件。

共价键为什么有饱和性共价键形成的条件：原子中必须有单电子，而且成单电子的自旋方向必须相反。

共价键有饱和性是因为：一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对，形成一个共价单键。

一个原子有几个成单电子便与几个自旋相反的成单电子配对成键。

电子配对后，便不再具有成单电子了，若再有单电子与之靠近，也不能成键了。

例如：每一个Cl 原子有一个带有单电子的p 轨道，相互以头碰头的形式重叠可以形成共价单键，且只能形成一个单键。

3、画出下列化合物分子的结构式并指出何者是键，何者是键，何者是配位键。

H H H Ζ?δδσσσP N I I I Ζ?δδσσσN N N H H H H σσσσσ 膦PH 3， 三碘化氮NI 3 肼N 2H 4（N —H 单键）c C c H H H H σσσσσπ N N N O O o O H σσσσσππππ ，乙烯， 四氧化二氮（有双键）。

4．PCl 3的空间构型是三角锥形，键角略小于10928，SiCl 4是四面体形，键角为10928，试用杂化轨道理论加以说明。

杂化轨道理论认为，在形成PCl 3分子时，磷原子的一个3s 轨道和三个 3p 轨道采取sp 3杂化。

在四个sp 3杂化轨道中，有一个杂化轨道被一对孤电子对所占据，剩下的三个杂化轨道为三个成单电子占据，占据一个sp 3杂化轨道的一对孤电子对，由于它不参加成键作用，电子云较密集于磷原子的周围，因此孤电子对对成键电子所占据的杂化轨道有排斥作用，为不等性杂化，所以键角略小于109°28′。

而在SiCl 4分子中，为等性杂化，没有不参加成键的孤电子对，四个杂化轨道都为四个成单电子占据，不存在孤电子对对成键电子对所占据杂化轨道的排斥作用，所以键角为109°28′。