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第二章 分子的结构与性质知识归纳 泸县四中化学组：杨毅刚 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 σ键 π键 电子云的重叠方式 存在 对称性 强度 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。 例．下列物质的分子中，π键最多的是( ) A．N2 B．Cl2 C．CO2 D．SO 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：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)。 表示方式为 EA-B，单位是 kJ/mol 意义：表示共价键强弱的强度，键能越大，键越牢固。 2．键长：两个成键原子之间的核间距叫键长。 意义：键长越短，化学键越强，键越牢固。 3．键角：多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫键角。 (1)写出下列分子的键角：CO2： H20： NH3： (2)键角、键长、决定着分子的空间构型。 三、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 实例 两个键之间的夹角 空间构型 X2 H2、N2 — 直线形 XY HCl、NO — 直线形 XY2(X2Y) CO2、CS2 180° 直线形 SO2 120° V 形 H2O、H2S 水分子105° XY3 BF3 120° 平面三角形 NH3 107° 三角锥形 XY4 CH4、CCl4 109.5°28ˊ 正四面体形 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 价层电子对数 孤对电子对数 几何构型 键角 AB2 BeCl2 CO2 H2O AB3 BF3 NH3 AB4 CH4 CCl4 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 参与杂化的轨道 形成轨道的数目 例 立体结构 sp杂化 BeCl2 sp2杂化 BF3 sp3杂化 H2O NH3 CH4 例：判断下列物质的立体结构和杂化类型 BCl3 NH4+ H3O+ HCHO HCN