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选修3第二章分子的结构与性质知识归纳

第一节

共价键

一、共价键

1．共价键的形成及其本质

定义：原子间通过共用电子对形成的化学键

本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。

形成条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子易形成共价键

电子配对理论：如果两个原子之间共用两个电子，一般情况下，这两个电子必须配对才能形成化学键

2.共价键的类型

（1）

σ键 σ键是两原子在成键时，电子云采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键，这种重叠方式符合能量最低，最稳定；σ键是轴对称的，可以围绕成键的两原子核的连线旋转。

（2）

π键： π

键是电子云采取“肩并肩”的方式重叠，成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，互为镜像，不可以围绕成键的两原子核的连线旋转。

σ键和π键的比较

电子云的重叠方式

存在

对称性

强度

σ键

π键

例：下列说法不正确的是（ ）

A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强

B．两个原子之间形成共价键时，只能形成一个σ键

C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中一个σ键，两个π键

E．π键电子云形状的特征为镜像对称，σ键的电子云形状特征为轴对称

下列物质的分子中，π键最多的是（ ）

A．N2 B．Cl2 C．CO2 D．SO3

总结：在分子结构中，共价单键是σ键。而双键中有一个是σ键，另一个是π

键；共价三键是由一个σ键和两个π

键组成的。

3．共价键的特征：

(1)饱和性：共价键饱和性是指每个原子形成共价键的数目是确定的。

(2)方向性：根据电学原理，成键电子云越密集，共价键越强。要使成键的原子轨道最大程度的重叠。

二、键参数——键能、键长与键角

1．键能

(1)概念：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。（断开1molAB（g）中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A--B键的键能）。

(2)表示方式为 EA-B ，单位是 kJ/mol (3)意义：表示共价键强弱的强度，键能越大，键越牢固 2．键长： (1)概念：两个成键原子之间的核间距叫键长。

(2)意义：键长越短，化学键越强，键越牢固。

3．键角：

(1)概念：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。

(2)写出下列分子的键角：CO2： H20： NH3： (3)键角、键长、决定着分子的空间构型。

三、等电子原理

等电子原理是指原子总数相同，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。

价电子总数的计算方法：

== 各个原子的价电子数之和减去电荷数

例.下列不互不等电子体的是（ ）

A．N2O和CO2 B．O3和NO2- C．CH4和NH4+ D．OH-和NH2-

第二节

分子的立体结构

一些分子的立体结构

类型

X2

XY 实例

H2、N2

HCl、NO CO2、CS2

XY2(X2Y) SO2

H2O、H2S XY3

XY4

BF3

NH3

CH4、CCl4

两个键之间的夹角

—

—

180°

120°

水分子105°

空间构型

直线形

直线形

直线形

V 形

平面三角形

三角锥形

正四面体形

120°

107°

109.5°28ˊ

一、

价层电子对互斥模型

1．基本概念

对于一个ABn型的共价型分子，中心原子A周围电子对排布的几何形状，主要取决于中心原子A的价电子层中的电子对数（成键电子对数+孤对电子数），这些电子对的位置倾向于分离得尽可能远，使它们之间的斥力最小。

2．判断步骤

（1）

确定中心原子价电子层中的电子总数和电子对数

方法1：

一般价电子对数==（中心原子的价电子数+配体原子提供的电子数-电荷数）÷2 例：

方法2：一般价电子对数==σ键的数目+孤对电子数

例：

（2）根据价层电子对数和孤对电子对数综合判断几何构型

BeCl2

AB2

CO2

H2O BF3

AB3

NH3

CH4

AB4

CCl4

价层电子对数

孤对电子对数

几何构型

键角

二、杂化轨道理论

同一原子的能量相近的某些原子轨道重新组合成一系列能量相等的新轨道，这一过程叫“杂化”。

注意点：①经杂化后，轨道数目不变。

②杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子

③杂化轨道通常用来解释立体结构，不用于判断立体结构

杂化类型

sp杂化

sp杂化

2参与杂化的轨道

形成轨道的数目

例

BeCl2

BF3

H2O 立体结构

sp杂化

3

NH3

CH4

例：判断下列物质的立体结构和杂化类型

BCl3 NH4+ H3O+ HCHO HCN SO2 SO3 NO2

PCl3 C2H4 C2H2 C6H6

二、配合物理论

1．定义：通常把 与 以 结合形成的化合物称为配合物。

中心原子（离子）： 配体：

配位原子： 配位数：

2．命名：

配体-合-中心离子 如：[Cu(NH3)4]2+

四氨合铜离子

3．性质：

①部分配位化合物有特殊的颜色

[Cu(H2O)4]2+ 色 [Cu(NH3)4]2+ 色 [CuCl4]2- 色 ②部分配位化合物非常稳定

向CuSO4(aq)中加氨水，反应现象及方程式

向AgNO3(aq)中加氨水，反应现象及方程式

4．存在：

中心离子：多为过渡金属离子

常见配体：NH3、H2O、CO、CN-、SCN-、CO、Cl-、F-等有孤对电子的原子或原子团

第三节分子的性质 一、共价键的分类

1．极性键和非极性键

分类依据：共用电子对是否偏移；发生偏移为极性键，不发生偏移为非极性键

判断技巧：形成共价键的两原子是否为同种原子，如相同，为非极性键。

极性大小比较：原子电负性（元素非金属性）差值大的，共用电子对偏移多，极性大。

例：给下列分子中的共价键的极性强弱排序：

①H2②HF③CH4④H2O⑤NH3： 。

二、分子的极性

(1)非极性分子：正负电荷中心重合的分子称为非极性分子。例如X2型双原

子分子(如H2、Cl2、Br2等)、XYn型多原子分子中键的极性互相抵消的分子(如CO2、CCl4等)都属非极性分子。

(2)极性分子：正负电荷中心不重合的分子称为极性分子。例如XY型双原子分子(如HF、HCl、CO、NO等),XYn型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子(如SO2、H2O、NH3等)都属极性分子。

注意：极性键与极性分子，非极性键与非极性分子不存在对应关系。

三、分子间作用力

1．范德华力

定义：分子间存在着的相互间的作用力。

大小：比化学键 。

影响因素：相对分子质量越 ，范德华力越 ；（主要因素）

分子的极性越 ，范德华力越 。

对物质性质的影响：对于 的物质来说，相对分子质量越 ，分子间作用力越 ，物质的熔点、沸点也越 。

2．氢键

定义：由已经与 形成共价键的 与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力。

大小：比化学键 ，比范德华力 。

分类：分子间氢键 例： 分子内氢键 例：

对物质性质的影响： 。

四、影响物质溶解的因素

（1）内因：相似相溶原理

（2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。

（3）其他因素：

A．如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。

B．溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO2。

四、手性

1．基本概念

相同， 不能 ，互称为手性异构体。

2．手性碳原子的判断

同一个C原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子

3．手性分子的判断

一般来说，分子中有手性碳原子即为手性分子；

五、无机酸的酸性

1．无机含氧酸的酸性

经验规律：将酸改写成(HO)mROn的形式，n值越大，酸性越强

规律:同主族,从上向下，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱；

同周期,从左至右，非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强；

同一元素，不同价态的元素含氧酸酸性高价大于低价。

2．无氧酸的变化规律

同主族,从上向下，非金属性减弱，氢化物酸性增强；

同周期,从左至右，非金属性增强，氢化物酸性增强。