1、第二章 分子结构与性质,主要知识点复习,1、共价化合物的成键方式 2、键参数 3等电子原理 4、价层电子对互斥理论模型 5、杂化轨道理论 6、配位化合物理论 7、非极性键和极性键 8、极性分子和非极性分子 9、范德华力及氢键对物质性质的影响 10、溶解性,1.键成键方式 “头碰头”,一、共价键,原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。,二、键参数,1.键能气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量 (或拆开1mol共价键所吸收的能量)，例如H-H键的键能为436.0kJ.mol-1，键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。,2.键长形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。 键能与
2、键长的关系:一般来说,键长越短,键能越大,分子越稳定.,3.键角分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立体结构和分子的极性.,三、等电子原理,1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理,2.等电子体的判断和利用 判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为 等电子体 运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质,CO2、SCN-、NO2+、N3-具有相同的通式，并且价电子总数都为16，都为直线型结构。 SO2、O3、NO2-具有相同的通式，总价电子数都为18，都为平面V形结构。 CO32-
3、、NO3-、SO3具有相同的通式，并且价电子数都为24，都为平面三角形结构。 SO42-、PO43-具有相同的通式，总价电子数为32，都为正四面体结构。,核外电子总数为2个电子的微粒：He、H-、Li+ 、Be2+ 核外电子总数为10个电子的微粒： （分子类） Ne、HF、H2O、NH3、CH4 （阳离子类）Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 、NH4+ 、H3O+ （阴离子类） N3-、O2-、F-、OH-、NH2-,核外电子总数及质子总数均相等的粒子: Na+、NH4+ 、H3O+ （11个质子、10个电子） F-、OH-、NH2-（9个质子、10个电子） Cl-、HS-（17个质子、18个电
4、子） N2、CO、C2H2、 (14个质子、14个电子),四、价层电子对互斥模型（VSEPR）,基本要点 ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。,平面三角形 1200,正四面体 109.50,直线 1800,价电子对空 间 构 型,4,3,2,n,CH4:(sp3杂化),五、杂化轨道理论,SP3杂化,SP2杂化,SP杂化,2.杂化轨道的应用范围:杂化轨道只应用于形成键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。,判断下列分子或离子中,中心原子的杂化轨道类型 NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2 BeCl2、C
5、O2,一般方法： 1、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个键，用去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如果有1个双键则其中有1个键，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成的是SP3杂化。 2、没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。,由金属原子与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配合物，其中:金属原子是中心原子，中性分子或者阴离子(如H2O、NH3、Cl-)叫做配体。,六、配位化合物理论,同种原子,相同,不偏向任何 一个原子,不显电性A：A,非极性键,不同种原子,不同,偏向吸引电子能力强的原子一方,显电性 A：B,极性键,七、非
6、极性键和极性键,电荷分布均匀对称的分子,不偏移或对称分布,对称,对称,H2、Cl2 CO2、CS2,电荷分布不均匀 不对称的分子,偏移或 不对称分布,不对称,不对称,HCl、H2O NH3,八、极性分子和非极性分子,方法小结,1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。 2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。 3.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。 经验规律:在ABn型分子中，当A 的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子.,分子极性的判断,分子间作用力对物质的熔沸点，溶解
7、性等性质有着直接的影响,九、范德华力及氢键对物质性质的影响,分子间作用力,氢键,范德华力,分子间氢键,分子内氢键,相对分子质量,分子极性,分子中与电负性极大的元素（一般指氧、氮、氟）相结合的氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产生的作用力。常用XHY表示，式中的虚线表示氢键。X、Y代表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。,2. 氢键形成的条件,（1）分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子；,（2）分子中必须有带孤电子对、电负性大、 而且原子半径小的原子。,实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。,3. 氢键对化合物性质的影响,分子间形成氢键
8、时，可使化合物的熔、沸点显著升高。,在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。,分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中的溶解度降低,十、溶解性,（一）相似相溶原理,1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质 2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等） 3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。,1下列物质的分子中既有键，又有键的是( ) HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2 A B C D,D,【解析】 单键均为键，双键和三键中各存在一个键，其
9、余均为键。,2用价层电子互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( ) A直线形；三角锥形 BV形；三角锥形 C直线形；平面三角形 DV形；平面三角形,D,【解析】 据价电子对互斥理论可知，H2S分子中S原子采用不等性sp3杂化，除两对孤对电子外，对外的两个杂化轨道分别与一个H原子的各一个1s轨道重叠成键，呈V形结构；BF3分子中B原子采用sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的各一个2p轨道重叠成键，呈平面三角形结构。,3在硼酸B(OH)3分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( ) A
10、sp，范德华力 Bsp2，范德华力 Csp2，氢键 Dsp3，氢键,C,【解析】 由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力就为氢键。,4NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其充分的理由是( ) ANH3分子是极性分子 B分子内3个NH键的键长相等，键角相等 CNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于107.3 DNH3分子内3个NH键的键长相等，3个键角都等于120,C,【解析】 A选项：NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形， B三条NH键键能与键长分
11、别相同，键角相等仍有可能为正三角形， D选项与事实不符。,5下列叙述中正确的是( ) A离子化合物中不可能存在非极性键 B非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键 C非极性分子中一定含有非极性键 D不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键,【解析】 判断“不可能存在”“一定含有”“都是”等类结论的正误时，一般可用反例法。即只要能举出一个可以成立的反例来，则可否定题中结论，如果不存在反例，则可认为题中结论正确。 A项离子化合物中可能存在非极性键。如Na2O2是离子化合物，其中OO键是非极性键，故A错误。 B项非极性分子中，既含非极性键又含极性键是可能的。如乙烯分子中，CH键是极性键，C=C键
12、是非极性键。 C项由极性键组成的多原子分子，只要分子结构对称就是非极性分子。如CO2是非极性分子，分子中所有化学键都是极性键，故C也是错误的。 D项叙述正确。因为不同非金属原子吸引电子的能力不同，它们之间的共用电子对必偏向其中一方而形成极性共价键。,D,6下列说法中错误的是(多选)( ) A卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键 B邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低 CH2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大 D氢键XHY的三个原子总在一条直线上,CD,【解析】 本题考查了氢键对物质性质的影响以及氢键的存在。因HF存在氢键，所以沸点HFHBrHCl，A正确；邻
13、羟基苯甲醛的分子内羟基与醛基之间存在氢键，而对羟基苯甲醛的氢键只存在于分子间，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高，B正确；据F原子半径小于O原子半径，可知(HF)n中氢键键长比水中氢键键长短，键能大，但由于一个HF分子只能与两个相邻的HF分子形成氢键，而一个H2O分子可与四个相邻的H2O分子形成氢键，故水的沸点比HF的沸点高，C项不正确；氢键有方向性，但氢键的形成不像共价键对方向的要求那么高，故XHY不一定总在一条直线上，D不正确。,7有下列微粒： CH4 CH2CH2 CHCH NH3NH4 BF3 P4 H2O H2O2 填写下列空白(填序号)： (1)呈正四面体的是_。 (2)中心原子轨道为sp3杂化的是_，为sp2杂化的是_，为sp杂化的是_。 (3)所有原子共平面的是_，共线的是_。 (4)微粒存在配位键的是_。 (5)含有极性键的极性分子是_。,
