高中化学_分子的结构与性质
第六章 分子的结构与性质
有时不写σ1s和σ*1s轨道，而用符号KK表示 例2. N2分子（14个电子）的结构。
1．推测分子的存在和阐明分子的结构 (1)H2+分子离子与Li2分子 H2+分子轨道式：H2+*(σ1s)1]。由于有1个电子进入(σ1s)成键轨 道，体系能量降低了，因此从理论上推测H2+分子离子是可能 存在的。[H· H]+分子离子中的键称单电子σ键。同理： Li2*KK(σ2s)2]。体系能量也降低，推测Li2分子也是可能存在的。 Li：Li分子中的键称单(σ)键。 (2)Be2分子与Ne2分子 Be2分子有8个电子；Ne2分子有20个电子。假如这两种分子 都能存在，则：
• 6．1 键参数 • 凡能表征化学键性质的量都可称为键参数。 在此着重介绍键能、键长和键角。 • 6．1．1键能 • 键能粗略而言是指气体分子每断裂单位物 质的量的某键(6.022×1023个化学键)时的焓 变。 • 键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数， 键能越大，键越牢固。 • 对双原子分子来说，键能在数值上就等于 键解离能(D)。例如： •
第六章 分子的结构与性质
• 分子结构，通常包括两个方面： • (1)分子的空间构型 实验证实，分子按照 一定的规律结合成整体，使分子在空间呈现 出一定的几何构型。 • (2)化学键 化学上把分子或晶体内相邻原 子(或离子)间强烈的相互吸引作用称为化学 键。化学键分为离子键、共价键和金属键三 种基本类型。 • 此外，在分子之间还普遍存在着一种较弱 的相互吸引作用，通常称为分子间力或范德 华力。有时分子间或分子内的某些基团之间 还可能形成氢键。
• N原子的价层电子构型为2s22p3，成键时这4 个价电子轨道发生sp3杂化：
• 这种产生不完全等同轨道的杂化称为不等性 杂化。 • H20分子
分子的结构与性质
分子的结构与性质一、分子的结构1.分子的几何构型分子的几何构型是指分子中原子之间的相对位置和空间分布。
分子的几何构型直接影响了分子的性质，如形状、极性等。
常见的分子几何构型有线性、平面三角形、四面体、平面四方形等。
以水分子（H2O）为例，它的分子几何构型是平面三角形。
氧原子呈现出sp3杂化，形成两对孤对电子，与两个氢原子通过共价键结合在一起。
水分子的这种构型使得分子呈现出极性，其中氧原子带负电荷，两个氢原子带正电荷，从而赋予了水分子诸多的性质，如高沸点、强的化学活性等。
2.分子的键的属性分子中的原子之间通过共价键、离子键或金属键等方式结合在一起。
不同类型的键对分子的性质具有不同的影响。
共价键是由两个非金属原子共享一对电子而形成的化学键。
共价键使得分子具有稳定的结构，并且能够保持一定的角度和长度。
共价键的强度与键的键能有关，键能越大，共价键越强，分子越稳定。
举例来说，氧气（O2）分子就是由两个氧原子通过共价键结合而成的，其键能很高，因此氧气分子稳定且不容易被分解。
离子键是由正负电荷之间的静电吸引力形成的。
离子键通常形成在金属和非金属之间。
离子键的强度较大，分子通常具有高熔点和高沸点。
比如氯化钠（NaCl）是由钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）通过离子键结合在一起的，因此具有高熔点（801℃）和高溶解度。
金属键是金属原子通过金属键结合在一起形成的。
金属键的特点是金属原子中的电子活动，在整个金属中自由流动，形成电子云。
金属键使得金属具有良好的导电性和导热性，以及高延展性和可塑性。
二、分子的性质分子的性质与其结构密切相关，不同的分子结构决定了不同的性质。
1.物理性质分子的物理性质包括物质的密度、沸点、熔点、溶解度等。
这些性质与分子的结构以及分子之间的相互作用有关。
以碳酸氢钠（NaHCO3）为例，它的分子结构是一个氢氧根离子（HCO3-）与一个钠离子（Na+）通过离子键结合而成的。
由于离子的排列比较紧密，分子间作用力较大，因此碳酸氢钠的熔点（156℃）和沸点（851℃）都比较高。
分子的结构与性质
分子的结构与性质分子是由原子通过化学键连接而成的，是化学物质的最小单位。
分子的结构决定着其性质，包括物理性质如熔点、沸点、密度等，以及化学性质如反应性、稳定性等。
首先，原子的种类对分子的特性有很大影响。
不同的原子有不同的电子层结构和化学性质，这会直接影响到分子的化学反应和性质。
例如，氧原子具有较强的电负性，能够与其他原子共享电子形成氧化键，使得含氧原子的分子具有电负性，容易与其他物质发生反应。
另外，原子的核电荷与电子云之间的相互作用也会影响到分子的结构和性质。
其次，原子之间的键是分子结构的基础。
分子中的原子通过化学键连接在一起，常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
其中，共价键是最常见的一种键，分子中的原子通过共享电子形成共价键。
共价键的强弱直接影响到分子的结构和性质。
共价键强一般会导致分子结构紧密，分子相对稳定，例如一氧化碳（CO）分子中的碳氧非常稳定；相反，共价键弱会导致分子结构松散，分子相对较不稳定，容易发生反应。
此外，分子中原子之间的键的排布也会直接影响到分子的性质。
根据分子的排布形式，分子可以分为线性分子、非线性分子和扭曲分子等不同类型。
线性分子中原子排列成一条直线，如一氧化碳（CO）分子；非线性分子中原子排列呈现非直线形状，如水（H2O）分子；扭曲分子则是由于原子间的键角度不均匀而形成的分子，如甲烷（CH4）分子。
分子的性质主要包括物理性质和化学性质。
物理性质是描述物质在物理条件下的特性，如熔点、沸点、密度等。
分子的物理性质受分子结构的影响。
例如，分子结构复杂、分子间力较强的分子通常具有较高的熔点和沸点，如聚乙烯蜡；而分子结构简单、分子间力较弱的分子则通常具有较低的熔点和沸点，如乙醚。
化学性质是描述物质在化学反应中的特性，如反应性、稳定性等。
分子的化学性质受分子结构和化学键的影响。
例如，含有活泼的化学键或不稳定原子的分子通常会具有较高的反应活性，容易发生化学反应。
另外，分子中的官能团也会影响到其化学性质，不同的官能团会引起不同的化学反应。
分子结构与化学性质的关系
分子结构与化学性质的关系分子结构与化学性质有着密切的关联，分子的结构决定了它的性质。
在本文中，我们将探讨分子结构对化学性质的影响，并通过几个典型的例子来说明这种关系。
一、极性分子与非极性分子的化学性质差异极性分子和非极性分子是两类常见的分子结构，它们由于其亲电子性质的差异而表现出不同的化学性质。
极性分子是由一种或多种原子通过共价键连接在一起，并且原子之间存在电负性差异，导致分子中出现部分正电荷和负电荷的不均匀分布。
这种不均匀的电荷分布使得极性分子在与其他极性或离子性物质作用时，表现出较强的相互作用力，如氢键、离子作用力等。
例如，水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，由于氧原子的电负性较高，使得水分子呈现出极性，并且能够与其他极性分子或离子形成氢键或离子作用。
相反，非极性分子在分子内没有电荷不均匀分布的现象，因此其与其他物质之间的相互作用较为弱。
典型的非极性分子包括氧气、甲烷等。
氧气分子由两个氧原子通过双键连接在一起，两个氧原子的电负性相等，因此氧气分子不带电荷，呈现出非极性。
由于其非极性特性，氧气不能与极性分子形成氢键或离子作用，因此其与其他物质的反应性较低。
二、分子结构与酸碱性质的关系分子结构对物质的酸碱性质也有着重要的影响。
酸和碱是化学中常见的两种物质，其酸碱性质与分子内的化学键、原子组成等密切相关。
酸常常是指能够释放出H+离子的物质，而碱则是能够释放出OH-离子的物质。
在分子内，酸分子通常包含可与金属或碱性氧化物反应释放出H+离子的化学键，例如硫酸、盐酸等。
这些酸性分子的酸度取决于结构中H+离子的释放能力。
碱分子则包含能够释放出OH-离子的键，如氢氧化钠、氢氧化钾等。
分子的结构中的碱性氧化物决定了其能够释放出OH-离子的能力。
三、分子结构与物质的反应性分子结构还决定了物质的反应性，即物质与其他物质发生化学反应的能力。
一些特定的分子结构对反应的速率和产物有着显著的影响。
例如，芳香族化合物由苯环等芳香环组成，这些分子结构具有稳定性和共轭电子体系。
分子结构与化学性质的关系
分子结构与化学性质的关系分子结构与化学性质有着密切的关系。
分子结构决定了分子的物理性质和化学性质。
在化学反应中，不同的分子结构会导致不同的反应机制和反应速率。
本文将探讨分子结构与化学性质之间的关系，并分析其在化学领域中的应用。
一、化学键对分子结构的影响化学键是构成分子的基本单位，不同类型的化学键会对分子结构产生不同的影响。
最常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
共价键是由共享电子对来连接原子的化学键。
共价键可以形成有机物和无机物中的大部分分子。
在共价键中，即使原子间电荷的差异很小，它们也会在分子中建立起稳定的结构。
共价键的长度和角度决定了分子中化学键的属性和分子的形状。
例如，双键的存在会导致分子具有刚性，而单键和三键会使分子具有柔性。
离子键是通过电子从一个原子转移到另一个原子而形成的化学键。
离子键通常在金属和非金属之间形成。
由于电荷的差异，离子之间会产生强大的相互吸引力。
离子键的强度直接影响了化合物的熔点和溶解度。
离子键还使离子化合物具有良好的电导性和脆性。
金属键是由金属元素形成的一种特殊化学键。
金属键中的电子可以自由移动，形成电子云。
这使得金属在导电性和热导性方面具有特殊的性质。
金属有很高的熔点和良好的延展性和可塑性，这是由于金属键的存在。
二、分子结构与物理性质的关系分子的物理性质取决于其分子结构。
以下是分子结构与物理性质之间一些常见的关系：1. 极性与溶解性：极性分子之间的相互作用力较强，因此溶解度较高。
相反，非极性分子间的相互作用力较弱，溶解度较低。
极性分子能够溶解在极性溶剂中，而非极性分子能够在非极性溶剂中溶解。
2. 分子量与熔点、沸点：通常情况下，分子量较大的分子具有较高的熔点和沸点，因为需要克服更强的相互作用力。
分子量较小的分子通常具有较低的熔点和沸点。
3. 分子形状与极性：分子形状也会影响分子的极性。
偏离线性形状的分子通常具有极性。
极性分子之间的键长和键角也会发生变化，从而影响分子的性质。
高中化学分子结构与性质教案
第二讲分子结构与性质[20xx备考·最新考纲]1．了解共价键的形成、极性、主要类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。
能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。
2.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)，能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。
3.了解化学键和分子间作用力的区别。
4.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。
[回归教材、落实根底]共价键(1)本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
(2)特征具有饱和性和方向性。
(3)分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头〞重叠π键电子云“肩并肩〞重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对[特别提醒](1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。
等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学结构，它们的许多性质相似，如CO和N2。
价层电子对互斥理论(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。
②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。
(2)价层电子对互斥理论与分子立体构型价层电子对数成键数孤电子对数价层电子对立体构型分子立体构型实例2 2 0 直线形直线形CO23 3 0三角形平面三角形BF3 2 1 V形SO24 4 0四面体形正四面体形CH4 3 1 三角锥形NH3 2 2 V形H2O[说明]的立体构型，不包括孤电子对。
高中化学_分子的结构与性质
分子的结构与性质【知识动脉】知识框架厂产生原因：共价键的方向性r sp3决定因素：杂化轨道方式[sp2分子的空间构型sp空间构型的判断：VSEPF理论空间构型决定性质[等电子原理Q Y手性分子'配合物一、杂化轨道理论1. 杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x, 2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于S轨道，也不同于p轨道。
根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。
思考：思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？［讨论总结］:三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为______ 。
的直线型杂化轨道，SF2杂化轨道为___________ °的平面三角形，SF3杂化轨道为__________ ° _____ '的正四面体构型。
小结：HCN中C原子以sp杂化，CHO中C原子以sp杂化；HCN中含有2个（T键和2n键；CHO中含有3^ 键和1个n 键【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。
生物质气（主要成分为CO CO、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为____ 。
甲醛分子的空间构型是 _______ ; 1mol甲醛分子中（T键的数目为_______ 。
2解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢S键，1mol碳氧S键，故含有S键的数目为3N A答案：sp2平面型3N A【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学一选修物质结构与性质］（15分）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。
物质分子的结构和性质
物质分子的结构和性质物质是组成世界的基本元素，而物质由分子构成。
分子是化学反应的基本单位，也是物质性质的决定因素。
因此，研究物质分子的结构和性质对于深化对物质性质本质的认识具有重要意义。
一、分子结构分子结构是指分子中原子的排列方式、原子间的键合情况以及原子的空间取向。
物质的性质与其分子结构密切相关。
1. 原子排列方式分子中的原子排列方式不同，其性质也随之不同。
如乙醇和甲醇的分子式都是CH3OH，但其分子结构却不相同。
甲醇的分子中氧原子连接碳原子，而乙醇的分子中氧原子连接碳链上的一个碳原子。
这样的区别会引起乙醇与甲醇性质的不同。
如在同样的条件下，乙醇的沸点比甲醇高。
2. 原子间的键合情况原子间的键合强度与化学键类型有关，如离子键、共价键、酸碱键、氢键等。
键合类型不同，其性质也发生变化。
以共价键为例，它的种类有单键、双键、三键，每种化学键的键长、键强度和反应活性也有所不同。
另外，在共价键之间，还会发生极性与非极性的区别，不同的化学键特性对应了不同的物质性质。
3. 原子的空间取向原子的空间取向对于分子的物理性质有着非常重要的影响。
不同的原子空间取向，其分子的形状也不同，如甲烷和乙烷的分子式都是C2H6，但前者是正四面体，而后者是扁平的扇形。
这种区别导致了二者化学性质、物理性质的差异性。
例如，相同温度下，甲烷凝固为固体，而乙烷仍然是液体状态。
二、分子性质分子性质主要有物理性质和化学性质两种。
1. 物理性质物理性质是指与物质的广义状态参数或固有特性有关的性质。
如密度、熔点、沸点、导电性、折射率、溶解度等。
密度是物质 unit 体积的质量，反映了物质分子间的相对位置和排列方式。
分子间的距离越小，密度也就越大。
熔点和沸点是指物质在相应的温度下液体到固体、液体到气体的相变温度。
大多数情况下，熔点和沸点都与物质的分子结构有着密切的关系。
不同的化合物分子结构的相对排列不同，因而会影响它们的沸点和熔点。
2. 化学性质化学性质是指在化学反应中，分子内部以及分子与其他物质之间发生的转化。
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精心整理
分子的结构与性质 【知识动脉】
知识框架
1.形成杂化轨小结：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。
思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？
[讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。
小结：HCN中C原子以sp杂化，CH
2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH
2
O
中含有
【
解析与评价
面型；
答案：sp2
已知X、Y元素原子的最外层
子。
请回答下列问题：
（1）X
2
把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。
如
C
另一类是中心原子上有孤对电子
．．．．（未用于形成共价键的电子对
．．．．．．．．．．．．）的分子。
如
H
2O和NH
3
中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。
因而H
2
O分子呈
V型，NH
3
分子呈三角锥型。
练习2
3.等电子原理
等电子体：原子数相同，价电子数也相同的微粒，如：CO和N
2，CH
4
和NH
4
+；等电子体具有相似
的化学键特征，性质相似。
练习3、（09江苏卷21A）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。
生物质气（主要成分为
CO、CO
2、H
2
等）与H
2
混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
（1）根据等电子原理，写出CO分子结构式。
【Y的
5
，
W与Q
电子数相同的有
电子
（1
（2
（3
总结归纳：
（1）由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。
如：。
（2）含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。
如：。
当分子中各个键的极性向量和不等于零时，是极性分子。
如：。
（3）引导学生完成下列表格
一般规律：
a．以极性键结合成的双原子分子是极性分子。
如：HCl、HF、HBr
b．
c．
d．
【
A．
B．
C．
D．
A 中CO
2
1
（1
（2）表示
（3）条件：
[提问]举出含有配位键的离子或分子
举例：
2.配位化合物
[讲解]金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。
【例4】（09福建卷30）[化学——物质结构与性质]（13分）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。
已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布ms n mp n③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请
回答下列问题：
（1）Z2+的核外电子排布式是。
（2）在[Z(NH
3)
4
]2+离子中，Z2+的空间轨道受NH
3
分子提供的形成配位键。
解析：本题考查物质结构与性质。
29号为Cu。
Y价电子：ms n mp n中n只能取2，又为短周期，则Y可能为C或Si。
R的核外L层为数，则可能为Li、B、N或F。
Q、X的p轨道为
2和4，则C（或Si）和O(或S)。
因为五种元素原子序数依次递增。
故可推出：Q为C，R为N，X 为O，Y为Si。
（1）Cu的价电子排布为3d104s1，失去两个电子，则为3d9。
（2）
Cu2＋可以与NH
3形成配合物，其中NH
3
中N提供孤对电子，Cu提供空轨道，而形成配位键。
226269
（1）胆矾
A.
B.
C.
D.
（2）
（08
E。
其
C
(1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。
(2）B的氢化物的分子空间构型是。
其中心原子采取杂化。
(3）写出化合物AC
2的电子式；一种由B、C组成的化合物与AC
2
互为等电子体，其化学式为。
(4）E的核外电子排布式是，ECl
3
形成的配合物的化学式为。
(5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是。
感悟：分子结构与性质在选修部分出现，知识本身难度大，但考察难度较小，大约2-4分，只要熟记基础知识，容易拿到分。
【课后练习】
一、选择题
1．下列分子中，键的极性最强的是()
A．PH
3B．H
2
S C．HBr D．HCl
2．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（）
A．两个碳原子采用sp杂化方式
B．两个碳原子采用sp2杂化方式
C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键
D．两个碳原子形成两个π键
3
A
4
A．H
2
5
A．
6
A．
7
A
B
8
A．
9．膦（
A．
33
C．它的分子构型是平面三角形D．磷原子采用sp2杂化方式10．关于氢键，下列说法正确的是()
A．每一个水分子内含有两个氢键
B．冰、液氨和溴苯中都存在氢键
C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
11．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是()
A.CO
2H
2
S B．C
60
C
2
H
4
C．C
2
H
4
CH
4
Ｄ．NH
3
HCl
12．氯化硼（BCl
3
）的熔点为-107℃，沸点为12.5℃，在其分子中键与键之间的夹角为120o，它能水解，有关叙述正确的是（）
Ａ．氯化硼液态时能导电而固态时不导电
Ｂ．氯化硼加到水中使溶液的pH升高
Ｃ．氯化硼分子呈正三角形，属非极性分子
Ｄ．氯化硼B-Cl之间是sp3形成的σ键
14．据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H
3
分子。
甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是（）
A
B
C
D
15．（10
（1）
A
E
（2C－结1
2、答案．（12分）（1）N
2H
6
2++2OH－＝N
2
H
4
+2H
2
O
（2）（3）22
（4）N
2OCO
2
CNO－BeF
2
CaH
2
等
（5）直线型（1分）（6）一个单位正电荷
¤知识动脉
例1、答案：sp2平面型3N
A
变式训练1、解析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，可通过写电子排布式得到X为33号元素As;(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，同样根据电子排布式得到Y为O;再根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42可得到Z为H
答案：三角锥
练习2
练习3
例2、
例3、B
例4
（2）B
¤
答案：A
(1）C
(3）
(4）
(5）
332432
¤课后练习
15、（1）、BDE
(2)、略。