第2节 分子结构与性质

第二章分子结构与性质一．共价键1.特点：具有性和性（无方向性）2.分类：（按原子轨道的重叠方式）（1）δ键：（以“”重叠形式）a.特征：b.种类：S-S δ键. S-P δ键. P-Pδ键（2）π键：（以“”重叠形式），特征：3.判断共价键类型的一般规律是：共价单键中共价双键中共价三键中【练习】1.下列说法正确的是（）A. π键是由两个p原子轨道“头碰头”重叠形成B. δ键是镜面对称，而π键是轴对称C. 乙烷分子中的键全为δ键而乙烯分子中含δ键和π键D. H2分子中含δ键而Cl2分子中含π键2. 下列说法正确的是（）A. 共价化合物中可能含有离子键B. 非金属元素之间不能形成离子键C. 气体分子单质中一定存在非极性共价键D. 离子化合物中可能含有共价键二.键参数1.键能的定义：2.键长与共价键的稳定性的关系：键长越短，往往键能，这表明共价键。

3. 决定共价键的稳定性，是决定分子的立体构型的重要参数。

【练习】1.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是（）A.键角是描述分子立体结构的重要参数B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关2.下列说法正确的是（）A.键能越大，表示该分子越容易受热分解B.共价键都具有方向性C.在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长D.H-Cl的键能为431.8kJ/mol ，H-Br的键能为366 kJ/mol 这说明HCl比HBr分子稳定3.已知H-H键能为436 kJ/mol ，H-N键能为391 kJ/mol ，根据化学方程式高温、高压N2+3H22NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4 kj/mol ，则N —N的催化剂键能是（）A.431 kJ/molB.945.6 kJ/molC.649 kJj/molD.896 kJ/mol三.等电子体相同和相同的粒子具有相似的化学键特征和相同的空间构型【练习】人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（）A.CH4和NH4+是等电子体，键角均为60°B.NO3+和CO32-是等电子体，均为平面正三角形结构C.H2O+和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构D.B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道四.价层电子对互斥理论1.价层电子对数=2.孤对电子数的计算方法：3.VSEPR模型和分子的立体构形的推测例：H2O 孤对电子数为，δ键数，价层电子对数为，VSEPR模型，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤对电子，因而H2O分子呈形。

第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。

杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。

2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。

②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。

三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。

(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。

3．溶解性(1)“相似相溶”规律：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．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

第2章分子结构与性质第一节共价键体系构建一、共价键1．共价键的概念和特征原子间通过共用电子对所形成的相互作用。

微点拨：共价键的方向性决定了分子的立体构型，并不是所有共价键都具有方向性，如两个s电子形成共价键时就没有方向性。

2．共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)(1)σ键形成由成键原子的s轨道或p轨道重叠形成类s－s型型s －p 型p －p 型特征以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称(2)π键形成由两个原子的p 轨道“肩并肩”重叠形成p －p π键特征π键的电子云形状与σ键的电子云形状有明显差别：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂(3)判断σ键、π键的一般规律共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键，另一个是π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。

二、键参数——键能、键长与键角1．键能(1)键能是指气态分子中1mol 化学键解离成气态原子所吸收的能量。

键能的单位是kJ·mol －1。

键能通常是298.15_K 、101_kPa 条件下的标准值。

例如，H—H的键能为436.0kJ·mol —1。

(2)下表中是H—X 的键能数据共价键H—F H—Cl H—Br H—I 键能/(kJ·mol －1)568431.8366298.7①若使2mol H—Cl 断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收863.6_kJ 的能量。

②表中共价键最难断裂的是H—F ，最易断裂的是H—I 。

③由表中键能数据大小说明键能与分子稳定性的关系：HF 、HCl 、HBr 、HI 的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱，即HF 分子最稳定，最难分解，HI分子最不稳定，最易分解。

2．键长(1)键长是构成化学键的两个原子的核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。

第二章 分子结构与性质第一节 共价键一、共价键1、定义：原子间通过共用电子对形成的化学键【学与问】请用电子式表示H 2、HCl 、Cl 2分子的形成过程 【思考与交流】为什么不可能有H 3、H 2Cl 、Cl 3分子的形成？【讲解】按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。

H 原子、Cl 原子都只有一个未成对电子，因而只能形成H 2、HCl 、Cl 2分子，不能形成H 3、H 2Cl 、Cl 3分子【思考与交流】我们学过电子云，如何用电子云的概念来进一步理解共价键？2、价键理论【讲解】我们以H 2分子为例来说明共价键是如何形成的【讲解】电子云在两个原子核间重叠，意味着电子出现在核间的概率增大，电子带负电，因而可以形象的说，核间电子好比在核间架起一座带负电的桥梁，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了价键理论要点：⎩⎪⎨⎪⎧⑴电子配对原理：两原子各自提供1个自旋方向相反的电子彼此配对⑵最大重叠原理：两个原子轨道重叠部分越大，两核间电子的概率 密度越大，形成的共价键越牢固，分子越稳定 3、σ键⑴σ键的形成过程①s-s σ键的形成：成键原子的s 电子“头碰头”重叠形成②s-p σ键的形成：成键原子的s 电子与p 电子“头碰头”重叠形成未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键③p-p σ键的形成：成键原子的p 电子与p 电子“头碰头”重叠形成p x p x未成对电子的原子轨道相互靠拢 原子轨道相互重叠 形成共价键【讲解】以形成化学键的两原子核的连线作旋转操作，共价键的电子云图形不变，这种特征s 轨道 p x 轨道称为轴对称⑶σ键的特征：⎩⎨⎧①轴对称②稳定性较强（原子轨道重叠程度较大）⑷σ键的分类：⎩⎪⎨⎪⎧①s －s σ键②s －p σ键③p －p σ键4、π键⑴π键的形成：两个原子的p 轨道以“肩并肩”重叠【问题探究】仔细观察π键的电子云图，与σ键比较，它有什么特点？【讲解】π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征为镜像对称【思考与交流】在我们已知的物质中，你知道哪些物质含有σ键？哪些物质含有π键？它们的活泼性如何？【讲解】在我们已知的物质中，含有典型的σ键如烷烃（比如乙烷），通常烯烃、炔烃等的双键或三键中就含有π键。

第1课时 价层电子对互斥模型[知 识 梳 理]一、形形色色的分子1.三原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧直形线，如CO 2分子V 形，如H 2O 分子2.四原子分子立体构型⎩⎪⎨⎪⎧平面三角形，如甲醛分子三角锥形，如氨分子3.五原子分子立体构型：最常见的是正四面体，如CH 4，键角为109°28′。

【自主思考】下列分子根据其分子立体构型连线。

分子A ：H 2O B ：CO 2C ：NH 3D ：CH 2OE ：CH 4分子的立体构型①直线形②V形③平面三角形④三角锥形⑤正四面体形答案 A —② B —① C —④ D —③ E —⑤二、价层电子对互斥理论 1.价层电子对互斥理论分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。

2．价层电子对互斥模型(VSEPR模型)与分子(离子)的立体结构【自主思考】如何确定AB n型分子空间构型？答案（1）确定中心原子（A）的价层电子对数。

（2）根据计算结果找出理想的VSEPR模型。

（3）略去孤电子对在价层电子对互斥模型中占有的空间，剩下的便是分子的立体构型。

[效果自测]1.判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。

（1）所有的三原子分子都是直线形结构。

（）（2）所有的四原子分子都是平面三角形结构。

（）（3）五原子分子的空间构型都是正四面体。

（）（4）P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′。

（）（5）NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强。

（）（6）VSEPR模型和分子的立体构型，二者可能是不同的。

（）答案（1）×（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√2.H2O的中心原子上有对孤电子对，与中心原子上的键电子对相加等于，它们相互排斥形成形VSEPR模型。

略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈形。

答案 2 σ 4 四面体V3.用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。

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。

第2节分子结构与性质明考纲1．了解共价键的主要类型：σ键和π键，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。

2．了解简单配合物的成键情况。

3．了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)，能用价电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。

4．了解化学键与分子间作用力的区别。

5．了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。

析考情本节是选修3的重要组成部分，在高考中起着重要的作用。

高考在本节中的考点是：①共价键；②分子的立体结构；③分子的性质。

其中共价键是一类重要的化学键，它使原子结合成可以独立存在的分子，共价键是现代化学键理论的核心，分子的立体结构和分子之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容。

考点1 共价键1．共价键的本质与特征(1)本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。

(2)特征：具有方向性和饱和性。

共价键的方向性决定着分子的立体构型，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。

2．共价键的分类注意：①只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，这时形成离子键。

②同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。

3．键参数——键能、键长、键角(1)概念(2)键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，化学键越强、越牢固，分子越稳定。

②4．等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分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。

易错警示(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子。

如Al与Cl，Be与Cl等。

(2)并不是所有的共价键都有方向性，如s－s σ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。