1、第二章 分子结构与性质 一、共价键 1.含义与分类(1)本质:在原子之间形成_(电子云的 _)。(2)特征:具有_和_。共用电子对 重叠 饱和性 方向性(3)类型【微点拨】键比 键的电子云重叠程度大,形成的共价键强;键可以绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转;稀有气体为单原子分子,分子中不存在化学键。2.键参数(1)含义(2)键参数对分子性质的影响 键能越_,键长越_,分子越稳定。大 短 3.等电子原理(1)等电子体 _相同、_相同的粒子互称为等电 子体。如:N2和CO、O3与SO2是等电子体,但N2与C2H2不 是等电子体。原子总数 价电子总数(2)等电子体原理 等电子体具有相似的化学键特征,它们的
2、许多性质相近,此原理称为等电子原理,例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。(3)常见的等电子体 N2与CO,CO2与N2O,O3、与SO2,、与 SO3,、与 ,与B3N3H6(硼氮苯)等。2NO23CO 3NO34PO 24SO 4ClO二、分子的立体构型 1.价层电子对互斥理论(1)理论要点 价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力_,体系的能量_。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。最小 最低(2)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 价层电子对数=键电子对数+中心原子上的孤电子对数 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),
3、b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数。示例:电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对立体 构型 分子立 体构型 实例 键角 2 2 0 直线形 _ _ _ 直线形 BeCl2 180 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对立 体构型 分子立 体构型 实例 键角 3 3 0 三角形 _ _ _ 2 1 _ _ _ 平面正三角形 BF3 120 V形 SnBr2 105 电子 对数 成键 对数 孤电子对数 电子对立 体构型 分子立 体构型 实例 键角 4 4 0 正四面体型 _ _ _ 3 1 _ _ _ 2 2 _ _ _ 正四面体形 CH4 1092
4、8 三角锥形 NH3 107 V形 H2O 105 2.杂化轨道理论:(1)杂化轨道概念:在外界条件的影响下,原子内部 _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。能量相近 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,形成分子的空间构型不同。(2)杂化轨道的类型与分子立体构型。(3)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断 分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子立体构型 实例 AB2 0 sp _形 BeCl2 1 sp2 _形 SO
5、2 2 sp3 _形 H2O 直线 V V 分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子立体构型 实例 AB3 0 sp2 _形 BF3 1 sp3 _形 NH3 AB4 0 sp3 _形 CH4 平面三角 三角锥 正四面体【微点拨】价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。3.配合物理论简介(1)配位键的含义与表示方法 成键原子一方提供_,另一方提供空轨道。配 位键常用“_”来表示,箭头指向接受孤电子对的原 子,如 可表
6、示为 孤电子对 4NH(2)配位化合物的组成 如硫酸四氨合铜,化学式为Cu(NH3)4SO4,就是一种配位化合物(简称配合物)。配体与中心原子(或离子)通过配位键形成配离子。【微点拨】在 中,虽然“NH”键的形成与其他3个NH键不同,但一旦形成后4个共价键就完全相同。4NH三、分子间作用力 分子的性质 1.分子间作用力(1)概念:物质分子之间普遍存在的_。(2)分类:分子间作用力最常见的是_和_。相互作用力 范德华力 氢键(3)强弱:范德华力_氢键_化学键。(4)范德华力:范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点 越高,硬度越大。一般来说,_相似的物质,
7、随着_的增加,范德华力逐渐_;分子 的极性越大,范德华力也越大。组成和结构 相对分子质量 增大(5)氢键。形成:已经与_很强的原子形成共价键的 _(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子 中_很强的原子之间的作用力,称为氢键。表示方法:A-HB。注意:A、B为电负性很强的原 子,一般为N、O、F三种元素的原子;A、B可以相同,也 可以不同。电负性 氢原子 电负性 特征:具有一定的_性和_性。分类:氢键包括_氢键和_氢键两种。分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点_,对电离和溶解度 等产生影响。方向 饱和 分子内 分子间 升高 2.分子的性质(1)分子的极性。分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定:(2)分子的溶解性相似相溶原理。非极性溶质一般能溶于_溶剂,极性溶质一般能 溶于_溶剂。如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的 氢键作用力越大,溶解性越好。非极性 极性(3)无机含氧酸分子的酸性。无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,R的正电性越高,使ROH中O的电子向R偏移,在水分子的作用下越易电离出H+,酸性越强,如酸性:HClOHClO2HClO3HClO4。(4)分子的手性:在有机物分子中,连有_ 的碳原子称为手性碳原子;含有手性碳原子的分子是 手性分子。如 (标“*”的碳原子 是手性碳原子)。四个不同基团
