分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識點

1、第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價鍵【知識點梳理】1化學鍵(1) 概念：相鄰的原子間強烈的相互作用叫做化學鍵。注意：必須是相鄰的原子間。 必須是強烈的相互作用，所謂強烈的”是指原子間存在電子的轉(zhuǎn)移，即形成共用電子對或得失電子。(2) 化學鍵只存在與分子內(nèi)部或晶體中的相鄰原子間及陰、陽離子間，對由共價鍵形 成的分子來說就是分子內(nèi)的相鄰的兩個或多個原子間的相互作用，對由離子形成的物質(zhì)來 說，就是陰、陽離子間的靜電作用，這些作用是物質(zhì)能夠穩(wěn)定存在的根本原因。(3) 化學鍵類型包括離子鍵、共價鍵和金屬鍵。2. 共價鍵(1) 概念：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。(2) 成鍵粒子：原子。

2、成鍵元素電負性差別較小。(3) 成鍵性質(zhì)：共用電子對對兩原子的電性作用。(4) 成鍵條件：同種非金屬原子或不同種非金屬原子之間，且成鍵的原子最外層電子 不一定達飽和狀態(tài)。(5) 共價鍵的本質(zhì)(成鍵原因)：成鍵原子相互靠近，自旋方向相反的兩個電子形成 共用電子對(發(fā)生電子云重疊)，且各原子最外層電子數(shù)目一般能達到飽和(通常為 8電子 穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，由不穩(wěn)定變穩(wěn)定；原子通過共用電子對形成共價鍵后，體系總能量降低。(6) 共價鍵類型包括 b鍵和n鍵。(7) 共價鍵的特征：共價鍵具有飽和性和方向性。 共價鍵的飽和性：a. 按照共價鍵的共用電子對理論，一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反 的電子

3、成鍵，這就是共價鍵的 飽和性” H原子、Cl原子都只有一個未成對電子，因而只 能形成 出、HCI、CD分子，不能形成 H3、H2CI、CI3等分子。b. 共價鍵的飽和決定了共價化合物的分子組成。 共價鍵的方向性：a.共價鍵形成時，兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向 重疊，而且原子軌道重疊越多，電子在兩核出現(xiàn)概率越多，形成的共價鍵越牢固。電子所在的原子軌道都是有一定形狀，所以要取得最大重疊，共價鍵必然有方向性。b.同分子(如 HX)中成鍵原子電子云(原子軌道)重疊程度越大，形成的共價鍵越 牢固，分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。如HX的穩(wěn)定性HF HCI HBr HI。(8) 共價鍵的存在

4、范圍： 非金屬單質(zhì)分子中(除稀有氣體外)，如02、F2、出、C60等。 非金屬形成的化合物中，如S02、C02、CH4、H2O2、CS2等。 部分離子化合物中，如Na2SO4中的SO42-中存在共價鍵，NaOH中的0H中存在共價鍵，NH4CI中NH4+中存在共價鍵，等等。(9) 用電子式表示共價化合物等的形成過程。:ir+T： :托汕： + *0+ KH 氐 00： + sc* + ：o * o:; ci: o Cb Il * IB 用“一”表示，不用“=” “兩端的物質(zhì)均用電子式表示。(10) 用結(jié)構(gòu)式表示共價化合物。在化學上常用一根短線表示一對共用電子，其余電子一律省去，這樣的式子叫做結(jié)構(gòu)

5、式。如下表化學式結(jié)構(gòu)式化學式結(jié)構(gòu)式N2N三NCH4H-C-HNH3H-N-H1 HCO2O= C = OHClH ClHClOH O Cl3. b鍵和n鍵(1) b 鍵 b鍵：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道采取頭碰頭”的重疊，這種共價鍵叫 b鍵。 b鍵的類型：根據(jù)成鍵電子原子軌道的不同，b鍵可分為s Sb鍵、s - Pb鍵、p - b鍵。a. s-s 0鍵：兩個成鍵原子均提供 s原子軌道成鍵，如 H2分子中b鍵形成過程：姑相互靠攏電子云相互甫樓形應比分子的共協(xié)農(nóng)(HH)b. s-pb鍵：成鍵原子分別提供 s軌道和p軌道形成共價鍵。如：HCI分子中b鍵的形 成過程：鑿蠶蓋針電翳黑鑑C. p-p

6、b鍵：成鍵原子分別提供 P原子軌道形成共價鍵。如CI2分子中b鍵的形成過程。 b鍵的特征：a.以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價的電子云圖形不變，這種特征稱為軸對稱。b.形成b鍵的原子軌道重疊程度較大，故b鍵有較強穩(wěn)定性。 b鍵的存在：共價鍵為 b鍵，共價雙鍵和叁鍵中存在b鍵(通常含一個 b鍵)。(2) n鍵：n鍵：形成共價鍵的未成對電子的原子軌道，采取肩并肩”式重疊，這種共價鍵叫n鍵。如下圖p - pn鍵的形成:崗個原子相互接近電子盂重疊 n鍵的特征：a. 每個n鍵的電子云由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們 之間包含原子核的平面為鏡面，它們互為鏡像，這種特

7、征稱為鏡像對稱。b. 形成n鍵時電子云重疊程度比b鍵小，n鍵沒有b鍵牢固。 n鍵的存在：n鍵通常存在于雙鍵或叁鍵中。(3) 價鍵軌道：b鍵、n鍵總稱價鍵軌道。(4) b鍵、n鍵存在規(guī)律：共價單鍵為b鍵；共價雙鍵中有一個b鍵、一個n鍵；共價叁鍵由一個 b鍵和兩個n鍵組成。C2H6、C2H4中的化學鍵：C2H6中只有b鍵；C2H4 中有C - Hu鍵，C= C中有一個 b鍵和一個 n鍵。4. 鍵參數(shù)一鍵能、鍵長、鍵角(1) 鍵能鍵能是原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量。鍵能通常取正值。單位：KJmol-1,用Ea-b表示。鍵能越大，形成該化學鍵所放出的能量越大，所形成的化學鍵越穩(wěn)定。(2) 鍵長

8、 鍵長是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。 鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。(3) 鍵角在原子超過2個的分子中，兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角。如在CH4中的鍵角為109 8二 P4分子中的鍵角為 60多原子分子中的鍵角一定， 表明共價鍵是有方向性的。 鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要 參數(shù)，分子的許多性質(zhì)都與鍵角有關。一般來說，若已知某分子中的鍵長和鍵角的數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間構(gòu)型。5等電子原理(1) 原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似化學鍵特征，它們的許多性質(zhì)是 相近的。此原理稱為等電子原理。滿足等電子原理的分子稱為等電子體。注意：等電子體的價電子總數(shù)相同，而組成原子核外電子總

9、數(shù)不一定相同。(2) CO分子和N2分子具有相同原子總數(shù)、相同的價電子數(shù)，是等電子分子，其性質(zhì)對比如下:分子熔點/c沸點/oc在水中的溶解度(室溫)沿于懈離HE kJ * .dji分子的價 電子總數(shù)CO-205.05-191.492.3mL107510N2-210.00-195.811.6mL94610CO分子和N2分子的某些性質(zhì)(3)常見等電子體類型實例空間構(gòu)型二原子10電子的等電子體N2、CO、NO、C22、CN直線型三原子16電子的等電子體CO2, CS2, 20, NCO-, NO2+,N3-, NCS-, BeCl2（g）直線型三原子18電子的等電子體NO, O3, SO2V形四原子

10、24電子的等電子體-2-3-NO 3 , CO3 , BO3 ,CS33-, BF3, SO平面三角形五原子32電子的等電子體SiF4,CCl4, BF4, SO42-, PO43-四個b鍵，正四面體形七原子48電子的等電子體SF6, PF6一, SiF62-, AlF 63-六個b鍵,正八面體(4)等電子原理的應用 判斷一些簡單分子或離子的立體構(gòu)型。 利用等點字體在性質(zhì)上的相似性制造新材料。 利用等電子原理針對某物質(zhì)找等電子體。第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)【知識點梳理】廠構(gòu)型解釋雜化理論定義即2雜化護雜化分類J構(gòu)型判斷實驗觀旄理論推測即雜化；直線性 雜化軌道構(gòu)型彳才雜化:干面三肅球即探化：四面體形

11、價電干理論1形形色色的分子路易斯結(jié)構(gòu)式：是在通常的結(jié)構(gòu)式的基礎上將未成鍵的孤對電子表示出來。(1)三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有直線形和V形兩種立體結(jié)構(gòu)化學式電子式結(jié)構(gòu)式路易斯結(jié)構(gòu)式鍵角CO2p=c=o=c=o180 H2OH：O：H_A |h h-Q-|h h105 （2）四原子分子多采取平面三角形和三角錐形兩種立體結(jié)構(gòu)化學式電子式結(jié)構(gòu)式路易斯結(jié)構(gòu)式鍵角CH20H/H* 7120 NH3H：N：HJH H 11107 （3）五原子分子的可能結(jié)構(gòu)很多，最常見的是正四面體化學式電子式結(jié)構(gòu)式路易斯結(jié)構(gòu)式鍵角CH4_HH： C ：H HAH1HCH1 H109 28 /2.價層電子對互斥模型（VSEPR ）

12、模型從形形色色分子的路易斯結(jié)構(gòu)式可以看到，有的分子中心原子上的價電子都用于形成共價鍵；有的分子中心原子上的價電子除用于成鍵外，還有孤對電子（未用來形成共價鍵的電子對）。（1）分子中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，其價電子對的互拆模型就是中心原子周圍b鍵電子對（不包括 n鍵）的互拆模型。如:C02CH20不難看出，這類分子的價層電子對互拆（VSEPR）模型與它們的分子結(jié)構(gòu)模型相同。（2）分子中心原子上的價電子除用于成鍵外，還有孤對電子，其價電子對的互拆模型就是中心原子周圍 b鍵電子對（不包括 n鍵）和孤對電子間的互拆模型。如:皿時電千H2O同樣，不難看出，將 VSEPR模型中的孤對電子去掉，即

13、得到這些分子的立體結(jié)構(gòu)模型。綜合上述情況，可用 ABnEm來表示分子的構(gòu)成。 A為中心原子，B表示中心原子 A周圍的原子（B可以是一種元素的原子，也可以是幾種元素的原子），n表示原子個數(shù)，E表示 中心原子A周圍的孤對電子， m表示孤對電子數(shù)。n + mVSEPR模型范例2直線性CO2、BeCS3平面三角形CH2O、BF34正四面體形CH 4、CCI45三角雙錐形PCI56正八面體形SF6價層電子對互拆（VSEPR）模型可用來預測分子的立體結(jié)構(gòu)。在中心原子周圍無孤對電子,若m = 0,即分子中心原子上的價電子都用于形成共價鍵， 則VSEPR模型就是其分子的立體結(jié)構(gòu)模型。若m工0即分子中心原子周圍

14、有孤對電子，則將VSEPR模型中的孤對電子去掉，即得到這些分子的立體結(jié)構(gòu)模型。;NH3 的 VSEPRO如去掉兩隊孤對電子得其分子的立體結(jié)構(gòu)模型為模型為去掉孤對電子得其分子的立體結(jié)構(gòu)模型為3 雜化軌道理論(1)雜化與雜化軌道： 軌道的雜化：原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合生成一組新軌道的過程。 雜化軌道：雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道，叫雜化原子軌道。 形成甲烷分子時碳原子中sp3雜化四化軌道的形成過程：在形成CH4分子時，由于碳原子的一個 2s電子可被激發(fā)到2p空軌道，一個2s軌道和 三個2p軌道雜化形成四個能量相等的 sp3雜化軌道。四個sp3雜化軌道分別與四個 H原子的 1s軌

15、道重疊成鍵形成 CH4分子，所以四個 C - H是等同的。可表示為：橄發(fā)雜化1 t ttsp3C原子的雜化軌道(2) 雜化軌道的類型： sp雜化：sp雜化軌道是由一個 ns軌道和一個np軌道組合而成。每個 sp雜化軌道含 有1/2s和1/2p軌道的成分。sp雜化軌道間的家教為 180，呈直線行(如 BeCI2)。 sp2雜化：sp2雜化軌道由一個 ns軌道和2個np軌道組合而成，每個 sp2雜化軌道含 有1/3s和2/3p的成分，sp2雜化軌道間的夾角為 120，呈平面三角形(如 BF3)。 sp3雜化：sp3雜化軌道是由一個 ns軌道和3個np軌道組合而成。每個 sp3雜化軌道 含有1/4s

16、和3/4p的成分，sp3雜化軌道的夾角為109.5,呈空間正四面體形(如 CH4、CF4、 CCI4 等)。(3) 常見的雜化軌道類型類型參與雜化的軌道雜化軌道的 構(gòu)型雜化軌道的夾角中心原子雜化實例sp3雜化軌道1個s軌道和3個 p軌道4109 8 /CH4、NH4+、NH3、 出0、CCI4、SO42-、CIO 4、PO43-sp2雜化軌道1個s軌道和2個 p軌道1卑IM丄愉戕120 CH2=CH2、hcho、SO3、BF 3、BCl 3、NO 3、CO32-sp雜化軌道1個s軌道和1個 p軌道1S0T180 CH= CH、BeCb、CO2汪意:原子軌道雜化后原子軌道總數(shù)不變。 雜化軌道只用

17、于形成 6鍵或者容納未參加成鍵的弧對電子。 未參加成鍵的p軌道，可用于形成 n鍵。 能級相近的原子軌道才形成雜化軌道。4 配合物理論簡介(1) 四水合銅離子a. 教材中實驗2 1中，NaCI、K2SO4、KBr的水溶液呈無色，CUSO4、CuCSNHzO、 CuBr2的水溶液呈天藍色。呈天藍色的物質(zhì)是四合合銅離子Cu(H2O)42+b. 四水合銅離子的結(jié)構(gòu)式：H20-fCu-t-Hz0E20(2) 配位鍵電子對給予一接受鍵叫配位鍵。其本質(zhì)是共價鍵，兩個原子成鍵的共用電子對是由單方 提供，雙方共用的。形成配位鍵的兩原子中必須是其中一個原子有空軌道如Cu(H2O)42+中，Cu2+有空軌道，作為電

18、子接受體(簡稱受體)；另一個原子有孤對電子如Cu(H2O)42+ 中，O有孤對電子，作為電子給予體(簡稱給體)。(3) 配位化合物通常把金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物 稱為配位化合物，簡稱配合物。在四水合銅離子(Cu(H2O)42+)中，Cu2+是中心原子，出0是配體。即有空軌道的離子 是中心離子，有孤對電子的原子、分子或離子是配體。中心股子配嗎樂二J總悴揮外界配直數(shù)(4) 四氨合銅離子a. 教材中實驗2 2CuS04 ( W) 天藍色沉淀旦也傑藍色遙明稱融空里探藍色胡悴(CuCNHJJSOJ有關高子方稈式：Cu2* H30 CufOHJj 4 +2NH

19、；Cu(OH)t +4NH3 = Cu(H,i4a4L+2OH-b. 四氨合銅離子的結(jié)構(gòu)在Cu(NH 3)42+中，NH3的N原子給出孤對電子對，Cu2+接受電子對，以配位鍵形成了Cu(NH 3)4 。Cu(NH 3)4的結(jié)構(gòu)式可表NHj 甘示為，其中Cu2+是中心離子，NH3是配體。.NH,(5) 硫氰合鐵離子FeJt (aq) :(Hq 紅色溶腹F嚴 +SCN-= Fe(SCN)1+ Fe,# +6SCN_= Fe(SCN*_硫氰合鐵離子中Fe3+是中心離子，SCN-是配體，其配位數(shù)可為16。此反映可用來鑒定 Fe3+。(6) 過渡金屬離子易形成配合物上述討論的Cu(H2O)42+、Cu(

20、NH 3)42+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)63-中的中心離子均為過 渡金屬離子。這是由于過渡金屬離子與多種配體具有很強的結(jié)合力，能形成較強的配位鍵， 所以過渡金屬離子易形成配合物。但這不是說主族元素的金屬離子不能形成配合物，如冰晶石(Na3AIF6)中的AIF63-就是由主族元素的 AI3+做中心離子形成的配合離子。第三節(jié)分子的性質(zhì)【知識點梳理】分干的極性范補華力及其對物驕的鋼響分子的性質(zhì)氫譴及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響溶解性無機含氧醱的酸性1鍵的極性和分子的極性(1) 鍵的極性： 極性鍵：a. 在不同原子間所形成的共價鍵，由于不同原子的電負性不同，共用電子對發(fā)生偏移，這樣的共價鍵是極性共價

21、鍵，簡稱極性鍵。b. 成鍵原子中電負性大的原子帶負電性()，電負性小的原子帶正電性(丹。如、S-6 +$4-。 非極性鍵：在相同原子間所形成的共價鍵，由于相同原子的電負性相同，則共用電子對不發(fā)生偏移，這樣的共價鍵就是非極性共價鍵，簡稱非極性鍵。如：N2中的NN鍵、P4分子中的P P鍵。(2) 分子的極性： 可以認為，分子中正電荷的作用集中于一點，是正電中心；負電荷的作用幾種于一點，是負電中心。如果正電中心與負電中心不重合，使分子的一部分呈正電性(芒)，另一部分呈負電性(V)這樣的分子就是極性分子。如果正電中心與負電中心重合，這樣的分子就是非極性分子。 分子的極性與鍵的極性的關系a. 只含非極性鍵的分子一定是非極性分子，如N2、卩4、Cl2等大部分非金屬單質(zhì)b. 分子中的極性鍵對稱，即分子中極性鍵的向量和為 0,是非極性分子，女口： CH4、PCX、SiCl4。c.分子中的極性鍵不對稱，即分子中極性鍵的向量和不為0,是極性分子，女口： CH3CI、NH3、PCI 3 等。分子共價鍵的極性分子中正 負電