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高二化学分子结构与性质复习


第二章 分子结构与性质
主要知识点复习

一、共价键
原子之间通过共用电子对所形成的相互 原子之间通过共用电子对所形成的相互 共用电子对 共价键。 作用,叫做共价键 作用,叫做共价键。

1.σ键成键方式 “头碰头” 键成键方式 头碰头”
S-S重叠 重叠

S-P重叠

P-P重叠 重叠

2.p-pπ键形成过程 2.p-pπ键形成过程

“肩并肩” 肩并肩”

1.键能 1.键能 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量 1mol共价 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低能量 共价键所吸收的能量) (或拆开1mol共价键所吸收的能量 ,例如H-H键 共价键所吸收的能量 例如H 的键能为436.0kJ.mol 键能可作为衡量化学键 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 的键参数。 牢固程度的键参数。 2.键长 2.键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。

二、键参数

键能与键长的关系:一般来说 键长越短 键能与键长的关系 一般来说,键长越短 键能 一般来说 键长越短,键能 越大,分子越稳定 分子越稳定. 越大 分子越稳定

3.键角 3.键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。 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. 决定分子的立体结构和分子的极性

1.原子总数相同、价电子总数相同的分子 原子总数相同、 原子总数相同 具有相似化学键特征,许多性质是相似的。 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 2.等电子体的判断和利用 判断方法:原子总数相同, 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, 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

三、等电子原理

四、价层电子对互斥模型(VSEPR) 价层电子对互斥模型( ) 基本要点 ABn型分子(离子)中中心原子 周 型分子(离子)中中心原子A周 围的价电子对的几何构型, 围的价电子对的几何构型,主要取决 于价电子对数( ), ),价电子对尽量 于价电子对数(n),价电子对尽量 远离,使它们之间斥力最小。 远离,使它们之间斥力最小。

n

2 直线 180
0

3 平面三 角形 1200

4 正四面体 109.50

价 电 子 对
空 间 构 型

M

M

M

中心原子价电 子都用于形成 共价键, 共价键,不含 孤对电子

直线型 BeCl2, HgCl2 平面三角型 BF3,BCl3 (CH4,CCl4,NH4+ ) 四面体 三角锥 (NH3;H3O+)

中心原子有 孤对电子

V型 型

H2O,H2S ,

五、杂化轨道理论
CH4 :(sp3杂化)
2p

C:
2p 2p

2s

sp
sp3杂 化

3

2s

2s
激 发

SP3杂化

SP2杂化

SP杂化 杂化

2.杂化轨道的应用范围: 2.杂化轨道的应用范围: 杂化轨道的应用范围 杂化轨道只应用于形成σ键或者用 杂化轨道只应用于形成σ 来容纳未参加成键的孤对电子。 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 判断下列分子或离子中, 杂化轨道类型 NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2 BeCl2、CO2

一般方法: 一般方法: 1、看中心原子有没有形成双键或叁键, 、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 个叁键, 如果有 个叁键,则其中有 个π键,用 去了2个 轨道 形成的是SP杂化 轨道, 杂化; 去了 个P轨道,形成的是 杂化;如 果有1个双键则其中有 个双键则其中有1个 键 果有 个双键则其中有 个π键,形成的 杂化;如果全部是单键, 是SP2杂化;如果全部是单键,则形成 的是SP 杂化。 的是 3杂化。 2、没有填充电子的空轨道一般不参与 、没有填充电子的空轨道一般不参与 一般 杂化, 对孤对电子占据 个杂化轨道。 对孤对电子占据1个杂化轨道 杂化,1对孤对电子占据 个杂化轨道。

六、配位化合物理论 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 配合物,其中 金属原子是中心原 金属原子是 子,中性分子或者阴离子(如H2O、 中性分子或者阴离子 如 、 NH3、Cl-)叫做配体。 叫做配体。 叫做配体

七、非极性键和极性键 实例 组成 特 征
原子吸引电子对能力 共用电子对位置 成键原子电性 结论(键的性质) 结论(键的性质)

H2
相同

HCl
不同
原子一方

同种原子 不同种原子 不偏向任何 偏向吸引电 子能力强的 一个原子 不显电性 A :A 非极性键 显电性 A:B : 极性键

八、极性分子和非极性分子
类别 定义 共用电子对 电荷分布 分子空间构型 实例 非极性分子 极性分子 电荷分布均匀 电荷分布不均匀 对称的分子 不对称的分子 不偏移或 偏移或 对称分布 不对称分布

对称 对称

不对称 不对称

H2、Cl2 CO2、CS2

HCl、H2O 、 NH3

方法小结

分子极性的判断

1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。 1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。 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。 2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。 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 3.在含有极性键的多原子分子中, 在含有极性键的多原子分子中 键的极性得到抵消,其分子为非极性分子。 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, 如果分子结构不对称,则键的极性不能完全抵 其分子为极性分子。 消,其分子为极性分子。

经验规律:在 型分子中, 经验规律 在ABn型分子中,当A 的化合价数 型分子中 值等于其族序数时,该分子为非极性分子. 值等于其族序数时,该分子为非极性分子

九、范德华力及氢键对物质性质的影响
相对分子质量 范德华力 分子极性 分子间作用力 分子间氢键 氢键 分子内氢键
分子间作用力对物质的熔沸点, 分子间作用力对物质的熔沸点,溶解性等性质有 着直接的影响

分子中与电负性极大的元素(一般指氧 分子中与电负性极大的元素(一般指氧、氮、氟)相 电负性极大的元素 氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产 结合的氢原子和另一个分子中电负性极大 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X— … 表示 表示, 生的作用力。常用 —H…Y表示,式中的虚线表示氢 代表F、 、 等电负性大 等电负性大、 键。X、Y代表 、O、N等电负性大、原子半径较小 、 代表 的原子。 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 分子中必须有一个与电负性极大的 必须有一个 元素原子形成强极性键的氢原子 氢原子; 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、 分子中必须有带孤电子对、电负性大、 孤电子对 而且原子半径小的原子。 原子半径小的原子 而且原子半径小的原子。 实际上只有F、O、N等原子与 原子结合 实际上只有 、 、 等原子与H原子结合 等原子与 的物质,才能形成较强的氢键。 的物质,才能形成较强的氢键。

3. 氢键对化合物性质的影响
分子间形成氢键时,可使化合物的熔、沸点 分子间形成氢键时,可使化合物的熔、 显著升高。 显著升高。 在极性溶剂中, 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。 能形成氢键,则可使溶解度增大。 分子内氢键的形成, 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 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) 1.极性溶剂(如水)易溶解极性物质 极性溶剂 2.非极性溶剂 如苯、汽油、四氯化碳、 非极性溶剂( 2.非极性溶剂(如苯、汽油、四氯化碳、酒精 能溶解非极性物质( 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 含有相同官能团的物质互溶, 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、 羧酸。 (-OH)能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。


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