选修三第二章分子结构与性质教案

第二章分子结构与性质一、共价键1．本质：在原子之间形成共用电子对。

2．特征：具有饱和性和方向性（注意：s-s σ键即H-H 键没有方向性） 3．分类（1）形成共价键的原子轨道重叠方式： σ键：原子轨道“头碰头”重叠π键：原子轨道“肩碰肩”重叠（2）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（即A-B 等）非极性键：共用电子对不发生偏移(即A-A 等)（3）原子间共用电子对的数目: 单键、双键、三键。

说 明：①两原子间形成的共价键中，共价单键为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和二个π键。

②并不是所有的分子中都含有共价键，如单原子的稀有气体分子中无共价键。

③化学反应的本质 。

4．键参数 (1)概念键能：气态基态原子形成1mol 化学键释放的最低能量。

键参数 键长：形成共价键的两个原子间的核间距。

键角：分子中两个共价键之间的夹角。

(2)键参数对分子性质的影响------键长越短，键能越大，分子越稳定．共价键的键能与化学反应热的关系:反应热= 所有反应物键能总和－所有生成物键能总和. 5．等电子体原理：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，具有许多相近的性质。

应用：⑴判断微粒成键方式、空间构型；⑵推测性质。

如CO与N2 。

二、分子的空间构型1、价层电子对互斥理论（1）有关概念①价电子：原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。

在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。

②价层：就是显现化合价的电子层，通常指原子的最外层电子层。

③价层电子对：指的是形成σ键的电子对和孤对电子。

孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。

④价层电子对互斥理论基本观点：分子中的价层电子对---成键电子对(即σ键）和孤对电子由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离以减小排斥力而采取对称的空间结构。

[一般电子对间的排斥大小：孤电子对间的排斥（孤-孤排斥）＞孤对电子和成键电子对间的排斥（孤-成排斥）＞成键电子对间的排斥（成-成排斥）]说明：价层电子对互斥理论：主要是用来分析主族元素形成的分子或离子的结构的，不用来分析以过渡元素为中心的化合物。

（2）、根据价层电子对互斥模型判断分子的构型Ⅰ、价层电子对互斥模型说明的是价层电子对（含孤电子对）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，不包括孤电子对。

①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。

Ⅱ、对AB m型分子或离子，其价层电子对数(亦即为杂化轨道数)的判断方法为：规定：①作为配位原子，卤素F、Cl、Br、I和H：价电子1个，氧族：O、S：0个；但作为中心原子，卤素原子按7个价电子计算，氧族元素的原子按6个价电子计算；②对于复杂离子，应加或减离子的电荷数；例如PO43-应加上3个价电子。

③计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。

Ⅲ、分子空间构型价层电子对数杂化类型价电子对排布或VSEPR模型及杂化轨道夹角成键电子对数(即σ键）孤对电子对数电子对空间构型分子空间构型实例2 sp 直线形2 0直线形CO2/BeCl23 sp2三角形3 0平面三角形CO32-/SO3/BF3/BCl3/CH2O2 1 V形O3/SO2/PbCl2/SnBr24四面体 4 0四面体形CCl4/SO42-/NH4+/CH4sp33 1三角锥形H3O+/NF3/NH32 2 V形H2O/H2S/SCl25 三角双锥（了解）5 0三角双锥PCl54 1变形四面体SF4sp3d 3 2 T形ClF32 3 直线形I3-常见分子的类型与形状比较分子类型分子形状键角键的极性分子极性代表物A 球形非极性He、NeA2直线形非极性非极性H2、O2AB 直线形极性极性HCl、NOABA 直线形180°极性非极性CO2、CS2ABA V形≠180°极性极性H2O、SO2A4正四面体形60°非极性非极性P4AB3平面三角形120°极性非极性BF3、SO3AB3三角锥形≠120°极性极性NH3、NCl3AB4正四面体形109°28′极性非极性CH4、CCl4AB3C 四面体形≠109°28′极性极性CH3Cl、CHCl3AB2C2四面体形≠109°28′极性极性CH2Cl2直线三角形V形四面体三角锥V形H2O2、杂化轨道理论（1）理论：在形成分子的过程中，由于原子间的相互影响，若干类型不同而能量相近的原子轨道相互混杂，重新组合成一组能量相等，成分相同的新轨道，这一过程称为杂化。

杂化所形成的新轨道称为杂化轨道。

组合所得的杂化轨道一般均和其他原子形成较强的σ键或安排孤对电子，而不会以空的杂化轨道的形式存在。

在某个原子的几个杂化轨道中，全部由成单电子的轨道参与的杂化，称为等性杂化轨道；有孤对电子参与的杂化，称为不等性杂化轨道。

注意：①原子只有在形成分子时才发生杂化,孤立原子不发生杂化；②只有能量相近的轨道才发生杂化；ns、(n-2)f、(n-1)d、np③杂化前后的轨道总数不变，所有杂化轨道的能量相等；④杂化轨道只能用于形成σ键，或容纳未参与成键的孤对电子；一般：杂化轨道数目(或类型)=价层电子对数=成键数（即σ键）+孤电子对数目⑤有机物一般：a.连有4个单键-sp3 ；b.连有1个双键-sp2；c.连有1个三键-sp。

说明：把一个三键、双键等多重键当作一条键（或1对电子亦即σ键）处理；把一个孤对电子当作一条键处理。

3、配位化合物（1）配合物: 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，称为配位化合物简称配合物。

形成条件：一方有供孤电子对，另一方有可以容纳孤电子对的空轨道。

注意：氯化铵不是配合物，它是离子化合物，一般：配合物的配位数必须≥2。

(2)配位化合物的组成从溶液中析出配合物时，配离子经常与带有相反电荷的其他离子结合成盐，这类盐称为配盐。

配盐的组成可以划分为内界和外界。

配离子属于内界，配离子以外的其他离子属于外界。

内、外界之间以离子键结合。

外界离子所带电荷总数等于配离子的电荷数。

中心原子：能够接受孤电子对（亦即能提供空轨道）的离子，通常是金属元素（离子和原子），少数是非金属元素，例如：Cu2+，Ag+，Fe3+，Fe，Ni，BⅢ，PⅤ……配位体：提供孤电子对的分子或离子；其中提供孤电子对的原子叫配位原子，常见的配位原子有卤素原子X、O、S、N、P、C。

配位数：常见金属离子的配位数。

注意：①配位体不是同一种分子或离子时，配位数要两者相加。

如：[Co(NH3)5Cl]Cl2这种配合物，其配位体有两种：NH3、Cl-，配位数为5+1=6。

K[PtCl3(NH3)] 其配位数为__4_。

②明矾KAl(SO4)2·12H2O、铬钾矾KCr(SO4)2·12H2O的晶体和水溶液都不含复杂离子，是复盐。

(3)配位键与极性键、非极性键的比较三、分子的性质1．分子的极性(1)概念：极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。

非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。

非极性分子和极性分子的比较举例说明：(2)判断ABn型分子的极性与几何构型经验规律：若化合物分子中的中心原子元素化合价绝对值等于该元素在周期表中的主族序数时，则为非极性分子；反之，为极性分子。

①AB2或A2B型直线形（非极性分子）：V形或角形（极性分子）：②AB3型平面三角形（非极性分子）：三角锥形（极性分子）：③AB4型：一般为正四面体（非极性分子）：2．分子间作用力的比较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。

(2)某些有相同元素组成的物质存在着另一种“相似相溶”现象，如S易溶于CS2，I2易溶于KI溶液，Al2O3在Na3AlF6中形成熔融体等。

4．手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象．（1）手性碳原子：连接四个不同原子或基团的碳原子，称为手性碳原子，常用﹡C表示。

（2）手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。

5．无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成(HO)m RO n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。