分子的立体构型知识点
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。
化学结构知识点总结归纳
化学结构知识点总结归纳结构化学是化学中非常重要的一个分支，它涉及到分子和原子之间的结构、键合情况和空间构型等方面。
结构化学的研究对于理解化学反应、理论计算和新材料设计等方面都具有重要的意义。
在这篇文章中，我将对结构化学的一些重要知识点进行总结归纳，希望能够对读者有所帮助。
1. 分子结构分子是由原子通过共价键连接而成的化合物，它们具有固定的结构和空间构型。
分子的结构包括分子式、键长、键角、二面角和立体构型等方面。
分子式是用来表示分子中原子种类和数量的化学式，例如H2O表示水分子，CH4表示甲烷分子。
而键长和键角则是描述分子内原子之间的相对位置关系，它们对分子的性质和反应活性都有很大影响。
此外，二面角和立体构型也是分子结构中重要的参数，它们描述了分子中的空间构型及其对分子性质和反应活性的影响。
2. 共价键共价键是原子之间通过共享电子而形成的化学键，它是最常见的一种化学键类型。
共价键的形成和特性对于分子结构和化学性质有着重要影响。
共价键可以分为σ键和π键两种类型，其中σ键是由原子轴向的轨道重叠形成的键，而π键则是由平行轨道的重叠形成的键。
另外，共价键的长度和强度也与原子的电负性和分子的结构有很大关系。
共价键的性质和特性是结构化学研究的一个重要内容。
3. 杂化轨道杂化轨道是描述分子中原子轨道混成现象的概念，它对于分子结构的解释和分析具有重要意义。
杂化轨道的形成是由于原子在形成共价键时，其原子轨道发生重叠和混合的现象。
根据杂化轨道理论，sp、sp2、sp3和sp3d等不同种类的杂化轨道可以解释分子中的不同键型和分子构型。
杂化轨道对于理解分子的稳定性、反应活性和构型优劣有着重要的帮助。
4. 共振结构共振结构是由于某些分子存在多种等价的共振式结构而导致的一种描述方式。
通过引入共振结构，可以更好地解释分子中原子位置和键型的不确定性。
共振结构对于分子结构和稳定性的理解非常重要，它可以直观地反映分子中的电子分布情况和电荷分布情况，有助于预测分子的性质和反应活性。
有机化学基础知识点整理有机分子的空间构型的确定方法和原理
有机化学基础知识点整理有机分子的空间构型的确定方法和原理有机化学是研究碳元素及其化合物的分子构造、反应性质和合成方法的学科。
在有机化学中，了解有机分子的空间构型是十分重要的，因为分子的立体结构直接影响了它们的物理性质和化学行为。
本文将介绍有机分子的空间构型的确定方法和原理，帮助读者更好地理解有机化学的基础知识。
一、手性与不对称中心在有机分子中，如果一个分子不与它的镜像重合，那么这个分子就是手性的。
与之相反，如果一个分子与它的镜像完全重合，那么这个分子是不手性的。
手性分子是由手性中心引起的，手性中心是指一个原子与四个不同的基团连接在一起。
在有机化学中，手性分子的存在对于药物合成、生物分子的相互作用等领域非常重要。
二、锥面规则和斜交法则判断手性分子的空间构型的方法之一是使用锥面规则。
锥面规则是根据手性中心与相邻的三个原子形成的锥面来判断手性的。
具体而言，如果分子的三个不同基团呈现类似一个锥面的排列，那么它是手性的。
而斜交法则是另一种判断手性分子的空间构型的方法，其基本原理是通过三个相邻原子的分子平面的关系来判断立体异构体的配置。
斜交法则适用于不含手性中心的分子，通过比较分子中键和轴之间的倾角来确定分子的构型。
三、哈而斯预言和光学活性在有机化学中，有两种立体异构体：对映异构体A和B。
它们是由于分子的空间构型不同而产生的，但在化学性质上是相同的。
这两种对映异构体不具有旋转对称性，无法通过旋转达到一致。
在1937年，哈而斯发表了斯内登堡原理，也被称为哈而斯预言。
哈而斯预言指出，只有带有手性中心的有机分子才能显示光学活性。
光学活性是指一种物质能够旋转入射线偏振面的现象。
光学活性之所以存在是因为对映异构体A和B旋转入射光偏振面的方向相反。
四、质谱和X射线晶体学除了上述的方法外，还可以通过使用质谱和X射线晶体学来确定有机分子的空间构型。
质谱技术可以通过对分子中元素的分析，确定分子的元素组成和结构。
而X射线晶体学则是通过将有机分子晶体化后进行X射线衍射，从而得到有机分子的空间构型。
化学选修三第二章《分子结构与性质》知识点及全套练习题(含答案解析)
第二章分子结构与性质一.共价键1.共价键的本质及特征共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。
2.共价键的类型①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
3.键参数①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。
③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。
④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定．4.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键特征，它们的许多性质相近。
二.分子的立体构型1．分子构型与杂化轨道理论杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
2．分子构型与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
3.配位化合物（1）配位键与极性键、非极性键的比较（2）配位化合物①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。
②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。
三.分子的性质1．分子间作用力的比较2．分子的极性(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。
(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。
3．溶解性(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
烷烃类知识点总结
烷烃类知识点总结一、烷烃类化合物的结构1. 烷烃类化合物的分子结构：烷烃类化合物的分子由碳和氢组成，其中碳原子以单键连接在一起。
烷烃类化合物的结构可以用化学式表示，例如甲烷的化学式为CH4，乙烷的化学式为C2H6，丙烷的化学式为C3H8，丁烷的化学式为C4H10。
2. 烷烃类分子的构型：烷烃类分子的构型是直链构型，即碳原子以直链连接在一起。
烷烃类分子的构型比较简单，不像其他类别的有机化合物那样含有多种结构。
3. 烷烃类分子的立体构型：烷烃类分子的立体构型是随机的，因为碳原子的四个单键连接处的构型是等效的，所以无法确定分子在空间中的确切构型。
二、烷烃类化合物的性质1. 物理性质（1）烷烃类化合物的沸点和熔点：沸点和熔点随着分子量的增大而增加，烷烃类化合物的沸点和熔点随着分子量的增加而增加，由于分子大小的增加，分子间的相互作用力增强，使得分子更难蒸发或熔化。
（2）烷烃类化合物的密度：烷烃类化合物的密度随着分子量的增大而增加，烷烃类化合物的密度越大，代表其分子越重，单位体积中所含的分子数更多。
（3）烷烃类化合物的溶解性：烷烃类化合物的溶解性随着分子量的增大而减小，由于其分子间的相互作用力增强，使其溶解度降低。
2. 化学性质（1）烷烃类化合物的燃烧性：烷烃类化合物是很好的燃料，能与氧气发生燃烧反应，产生二氧化碳和水，放出大量的热量。
（2）烷烃类化合物的反应性：烷烃类化合物较为稳定，不容易与其他物质发生反应。
但是在强氧化剂的存在下，会发生燃烧反应，生成二氧化碳和水。
三、烷烃类化合物的应用1. 作为燃料：烷烃类化合物是石油、天然气和煤矿中的主要组成部分，是重要的燃料来源。
在工业和生活中，燃料的需求量很大，烷烃类化合物作为燃料的应用很广泛。
2. 化工原料：烷烃类化合物可以用作化工原料，生产乙烯、丙烯等重要有机化合物，进一步用于制造塑料、合成橡胶、有机溶剂等化工产品。
3. 制备其他有机化合物：烷烃类化合物可以通过化学反应与其他化合物发生反应，制备出其他类型的有机化合物，丰富了有机化合物的种类。
分子结构知识点
分子结构知识点分子结构是有机化学中非常重要的概念。
了解分子结构可以帮助我们理解有机化合物的性质和反应规律。
本文将介绍分子结构的基本知识点，包括键的类型、原子的排列方式以及立体化学等内容。
1. 键的类型1.1 单键单键是最常见也是最简单的键类型。
它由两个原子之间的一个共用电子对组成。
常见的单键包括碳-碳单键、碳-氢单键等。
1.2 双键双键由两个原子之间的两个共用电子对组成。
双键比单键更强，因此分子中存在双键时，分子的化学性质通常更为活泼。
常见的双键有碳-氧双键、碳-氮双键等。
1.3 三键三键由两个原子之间的三个共用电子对组成。
三键是最强的键类型，通常具有较高的键能。
常见的三键有碳-碳三键、碳-氮三键等。
2. 原子的排列方式2.1 直链状分子直链状分子是指分子中的原子按照直线排列的情况。
这种排列方式在碳骨架中非常常见。
例如，丙烷（CH3CH2CH3）就是一种直链状分子。
2.2 支链状分子支链状分子是指分子中的原子按照分支的方式排列的情况。
这种排列方式能够增加分子的空间构型，从而影响分子的立体化学性质。
例如，异丁烷（CH3CH(CH3)CH3）就是一种支链状分子。
2.3 环状分子环状分子是指分子中的原子形成环状结构的情况。
这种排列方式能够使分子呈现出特殊的立体构型。
例如，环己烷（C6H12）就是一种环状分子。
3. 立体化学3.1 手性手性是指分子镜像异构体不能通过旋转重叠的现象。
手性分子非常常见，它们在自然界和生物体系中广泛存在。
为了描述手性分子的构型，我们引入了手性中心、手性碳等概念。
3.2 手性中心手性中心是指一个原子上连接着四个不同的基团。
手性中心的存在是手性分子的必要条件。
例如，丙氨酸中的C原子上连接着一个羧基、一个氨基、一个甲基和一个氢原子，因此这个C原子就是一个手性中心。
3.3 立体异构体立体异构体是指在化学结构上相同但在空间结构上不同的分子。
它们具有不同的物理和化学性质。
立体异构体分为两大类：构象异构体和对映异构体。
有机化学基础知识点整理立体异构与手性化合物
有机化学基础知识点整理立体异构与手性化合物有机化学基础知识点整理立体异构与手性化合物介绍：有机化学是研究有机物的结构、性质和反应的学科。
其中，立体异构与手性化合物是有机化学中的重要概念。
本文将为您整理基础的有机化学知识点，重点探讨立体异构和手性化合物。
一、立体异构1.1 定义立体异构是指分子的空间结构相同，但是在立体构型方面存在不同的化学物质。
即同一分子式的化合物，其空间结构不同，化学性质和物理性质也会相应变化。
1.2 分类1.2.1 构型异构构型异构是指分子内部原子的排列方式不同，导致空间结构也不同。
主要有以下几种形式：1.2.1.1 同分异构同分异构是指同种原子通过共价键连接，在排列或转动时可形成不同的构型。
如顺反异构、轴官能团异构等。
1.2.1.2 二面角异构二面角异构是指由于碳链之间存在着特定的旋转角度，分子在空间中不同部位产生不同构型的异构体。
如转平面异构。
1.2.2 空间异构空间异构是指构成分子的原子的连接方式不同，导致分子空间结构不同，无法通过旋转或转动使其重合。
主要有以下几种形式：1.2.2.1 键位置异构键位置异构是指在分子中，原子的连接方式或位置不同，导致分子的空间结构也会不同。
如环异构。
1.2.2.2 空间位阻异构空间位阻异构是指分子内部的原子或官能团由于空间位阻的影响，影响了分子的空间构型，从而导致异构体的产生。
二、手性化合物2.1 定义手性化合物是指分子或物体不重合与其镜像体的物质。
手性化合物包括手性立体异构体和不对称分子。
2.2 手性中心手性中心是指分子中一个碳原子与四个不同基团连接。
手性中心是产生手性的必要条件。
根据手性中心的性质，分子可以分为两种类型：2.2.1 单手性中心单手性中心的分子有两个镜像异构体，即L体和D体。
2.2.2 多手性中心多手性中心的分子有2的n次方个立体异构体，其中n为手性中心的个数。
2.3 光学异构体光学异构体是指由于手性中心的存在而产生的非重合的光学异构体。
有机化学基础知识点整理立体化学的基本概念与表示方法
有机化学基础知识点整理立体化学的基本概念与表示方法有机化学基础知识点整理——立体化学的基本概念与表示方法立体化学是有机化学中的重要分支，研究有机化合物中分子空间结构和立体异构体的性质与反应规律。
本文将对立体化学的基本概念与表示方法进行整理与介绍。
一、立体化学的基本概念1. 立体异构体：指在化学式相同、分子式相同的情况下，分子结构排列不同而具有不同性质的化合物，称为立体异构体。
立体异构体分为构象异构体和对映异构体两大类。
2. 立体异构体的原因：分子由于碳原子的四个价键都可以自由旋转，导致构象异构体的产生。
对映异构体则由于分子内部存在不对称碳原子或手性中心，使得它们的镜像体不能重合。
3. 立体异构体的性质：立体异构体在物理性质和化学性质上有所区别，例如物理性质如熔点、沸点、密度等差异明显，化学性质如对外界的反应、催化剂的选择等也有较大差异。
二、立体化学的表示方法1. 立体表示法：主要有盘状投影式、锥面式、楔面式和Fischer式等。
a. 盘状投影式：将分子按水平投影在纸面上，使用实线表示平面内的键，棱柱形状表示键在平面之上，圆圈表示键在平面之下。
b. 锥面式：将分子沿轴线向外投影，用三角形表示键在轴线上方，用带状表示键在轴线下方。
c. 楔面式：将分子通过楔形物理模型或立体图形展示，用楔形箭头表示键在垂直于纸面的方向上，用缺口箭头表示键在纸面下方。
d. Fischer式：以垂直于纸面的轴线为支架，将分子垂直展示，左右的羰基或羟基用垂直于轴线的线条表示。
2. 立体描述法：包括立体描述词、R/S命名法、E/Z命名法和Fukui-Liontelli规则等。
a. 立体描述词：用于描述分子中的任意一个手性中心或不对称碳原子的构型，一般为S、R两个字母的组合。
b. R/S命名法：适用于手性中心为单一物种构成的有机分子，根据规定的优先级顺序（按原子序数决定），通过相互对应的方式命名为R（草莓糖）或S（山梨糖）。
c. E/Z命名法：适用于存在双键的有机分子，根据优先级顺序，通过相互对应命名为E（德恩斯烯）或Z（沙通烯）。
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第二节分子的立体构型
知识点一形形色色的分子
1. 分子的立体构型
(1)概念：指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。
由于多原子构成的分子中一定存在共价键，共价键的方向性使得分子中的原子按一定的空间结构排列，形成了分子的构型。
如3原子分子的构型有直线型（CO2）和V（H2O）型两种。
（2）作用：分子构型对物质的活泼性、极性、状态、颜色和生物活性等性质都起决定性作用。
特别提醒：双原子均为直线型，不存在立体构型。
2.形形色色的分子
不同分子，构型不同。
常见分子立体构型如下表：
知识点二价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥理论（VSEPR模型）
（1）内容：分子中的价层电子对（包括σ键电子对和中心原子上的孤对电子）由于相互排斥作用，尽可能而趋向于彼此远离以减小斥力，分子尽可能采用对称的空间构型。
电子对之间夹角越大，排斥力越小。
（2）VSEPR模型特征：用有区别的标记表示分子中的孤对电子和成对电子，如H2O、NH3的VSEPR 模型特征为：
2.利用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型
（1）VSEPR模型把分子分成以下两大类
①中心原子上的价电子都用于成键。
在这类分子中，由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测。
如：
②中心原子上有孤对电子的分子或离子。
对于这类分子，首先建立四面体模型，每个键占据一个方向（多重键只占据一个方向），孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。
（2）价层电子对数的计算
①σ键电子对数的计算
σ键电子对数可由分子式确定，中心原子有几个σ键，就有几对σ键电子对。
如H2O分子中σ键电子对数为，NH3分子中σ键电子对数为。
②孤电子对数的计算
中心原子上的孤电子对数＝1/2(a－xb)
a为中心原子的价电子数；
x为与中心原子结合的原子数；
b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
如：如何确定CO2－3和NH＋4的中心原子的孤电子对数
阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数(绝对值)，故NH＋4中中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝1/2(a－xb)＝1/2(4－4×1)＝0。
阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)，故CO2－3中中心原子为C：a＝4＋2，b＝2，x＝3，所以中心原子孤电子对数＝1/2(a－xb)＝1/2(6－3×2)＝0。
③中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数＋1/2(a－xb)。
例1：下列分子中心原子的价层电子对数是3的是( )
A．H2O B．BF3C．CH4D．NH3
【解析】H2O中O的价层电子对数＝2＋1/2(6－2×1)＝4
BF3中B的价层电子对数＝3＋1/2(3－3×1)＝3
CH4中C的价层电子对数＝4＋1/2(4－4×1)＝4
NH3中N的价层电子对数＝3＋1/2(5－3×1)＝4。
(3)分子立体构型的确定
依据价层电子对互斥模型，判断出分子中中心原子的孤电子对数，再利用中心原子的成键电子对数，两者结合，就可以确定分子较稳定的立体构型。
举例说明如下表：
知识点三杂化轨道理论
1.杂化与杂化轨道的概念
（1）轨道的杂化：在形成多原子的分子时，原子内部能量相近的原子轨道重新组合生成与原轨道数相等的一组轨道的过程。
（2）杂化轨道：杂化后形成的新的能量相近的一组原子轨道。
特别提醒：①杂化前后轨道数目不变。
②杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤对电子。
（3）杂化类型：sp3、sp2、sp杂化。
2.杂化过程：以CH4为例说明sp3杂化过程，当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。
当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C—H σ键，因此呈正四面体的分子构型。
sp3杂化：1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道。
空间结构：正四面体或V型、三角锥型。
sp2的（BF3
sp2杂化：同一个原子的一个 ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2 杂化轨道。
sp2杂化轨道间的夹角是120°。
分子的几何构型为平面正三角形。
sp杂化：同一原子中ns-np杂化成新轨道：一个s轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道。
sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。
注：1．杂化类型的判断
因为杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。
例如：
代表物杂化轨道数杂化轨道类型
CO20＋2＝2sp
CH2O0＋3＝3sp2
CH40＋4＝4sp3
SO21＋2＝3sp2
NH31＋3＝4sp3
H2O2＋2＝4sp3
2s
2p
B的基态
2p
2s
激发态
正三角形
sp2 杂化态
BF
3
分子形成
B
F
F
F
激发
120°。