共价键与分子的立体构型
化学键与分子的空间构型
化学键与分子的空间构型化学键是化学中的一个重要概念，它是描述原子之间结合的力。
在化学键的形成中，电子在原子之间转移、共享或重排，从而形成化学键。
通过化学键，原子可以组合成分子，并且这些分子的三维空间构型对它们在化学反应中的性质和活性起着至关重要的影响。
分子的空间构型是指分子中原子的空间排列方式。
原子之间的化学键的性质决定了分子的空间构型。
例如，共价键是由共享电子形成的一种连接形式。
共价键的键长和键角对分子的结构起着重要作用。
不同键长和键角会导致分子的不同构型。
例如，氨分子（NH3）和水分子（H2O）中的键角不同，从而使得氨分子呈现三角锥形构型，而水分子呈现微弯的构型。
除了共价键，离子键也是分子空间构型的一个重要因素。
离子键是由原子之间的电荷吸引力形成的。
正离子和负离子通过电荷吸引力相互结合形成离子键。
离子键的键能较高，使得离子在晶体中排列有序。
这种有序排列决定了离子晶体的空间构型。
例如，氯化钠晶体中，钠离子和氯离子以菱形密堆积的方式排列，形成立方晶系的构型。
另一种常见的化学键类型是金属键。
在金属中，金属原子之间通过顺滑的电子云相互结合形成金属键。
由于金属键的性质，金属具有良好的导电性和导热性。
金属键的强度和金属原子之间的排列方式决定了金属的物理性质和力学性质。
例如，钢中的铁原子通过金属键排列有序，形成具有高强度和韧性的晶格结构。
还有一种特殊的化学键类型是氢键。
氢键是由氢原子与较电负的原子（如氮、氧、氟）之间的电荷吸引力形成的键。
氢键通常较强，但比共价键和离子键弱。
氢键在生物体系中起着重要的作用。
例如，DNA分子的螺旋结构就是由氢键稳定的，这使得DNA能够保存遗传信息。
化学键的性质和分子的空间构型是相互关联的。
化学键的类型和强度决定了分子的整体结构。
分子的空间构型会影响分子的性质和反应性质。
例如，如果一个分子具有线性构型，那么它的极性可能较强，从而影响溶解度和反应性。
此外，分子的空间构型还与分子之间的相互作用有关，从而影响化学反应的速率和选择性。
化学 分子的立体结构
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
1 2
(a－xb)
a为中心原子的价电子数；
x为中心原子结合的原子数；
共价键与分子的立体构型
IF − 的几何构型 2 − 在 IF 2 中，中心原子共有 5 个价层电子对， 价层电子对的分布为三角双锥形。在中心原子的 5 对价层电子对中，有 2 对成键电子对和 3 对孤 对电子，有以下三种可能的结构：
(四)
电子对间的夹角有 90 、 120 和 180 。电子对间 o 的夹角越小，静电斥力就越大，只需考虑夹角为 90 的静电斥力。
原子为中心的正八面体 以A原子为中心的正八面体 原子为中心的
（2）中心原子 上带有孤对电子时共价分 ）中心原子A上带有孤对电子时共价分 子的基本形状。 子的基本形状。
A上有一对孤对电子的 2型分子： 上有一对孤对电子的AB 型分子： 上有一对孤对电子的 AB2E，E代表孤对电子， 代表孤对电子， ， 代表孤对电子 理想构型： 角等于1200的角形 2分子。 的角形AB 分子。 理想构型：为BAB角等于 角等于 基本构型：角形，键角小于 基本构型：角形，键角小于1200。
o
o
o
(a) 中没有 90°的孤对电子-孤对电子的排斥作用， 是最稳定的构型。因此， 2的几何构型为直线形。 IF − 利用价层电子对互斥理论，可以预测大多数主族 元素的原子形成的共价分子或离子的几何构型。
物质 SiF4 NH4+ H2S ClF3
BP
LP
VP
分子几何构型
物质 SiF4 NH4+ H2S ClF3
实 例
5 4 5 三角 双锥 3
0 1
AB5 AB4
三角双锥 变形四面 体
PCl5 SF4
2
AB3
T形 直线形
ClF3
− I3
2
3
AB2
价层 价层电 成键 孤对 电子 子对排 电子 电子 对数 布 对数 对数 6 0
11第十章共价键与分子结构
31
BeCl2 直线形
激发
2s sp 2p
Be 1s22s2 4 Cl [Ne]3s23p5 17
杂化
2s 2p
2Cl
2p sp-p 2p 直线形
图10-7 BeCl2分子的空间构型
32
CHCH 6C 直线形
2s sp H 2p 2p
22s22p2 1s
1H
1 1s
激发
2s p-p 2p
杂化
等性杂化：由原子轨道组合成的一组杂化轨道 中,s,p,d轨道成分相等
30
不等性杂化：组合构成的一组杂化轨道中,s,p,d轨 道成分不相等 sp ，sp2， sp3 s – p杂化类型：
(一) sp杂化轨道及有关分子的空间构型 1 个ns与 1 个np杂化，形成 2 个 sp 杂化轨道 1个ns+ 1 个np 2个 sp 特点： 1/2s，1/2p，180，直线形
43
三、d-s-p杂化轨道及有关分子的空间构型 d区元素： ns、np、(n-1)d或nd p区元素：ns、np、nd 1.(n-1)d 、ns、np杂化类型 dsp2、dsp3、d2sp3 sp3d 、sp3d2 2.ns、np、nd杂化类型 (一)dsp2杂化轨道及有关分子或离子的空间构型 1个(n-1)d+1个ns+2个np4个dsp2 ¼ d成分、¼ s成分、 ½p成分 四个dsp2杂化轨道在一个 平面上 ，夹角为90° 44 2-配离子 平面正方形 [Ni(CN)4]
图10-3 H原子的1s与Cl原子的3px轨道三种方向重叠示意图
5
三、共价键的类型
σ 键和π 键
键 头碰头 重叠大 稳定 重叠 方式 键 肩并肩 重叠小 不稳定
高中化学第二章《分子结构与性质》知识点总结新人教版选修3
化学选修3《第二章分子结构与性质》知识点总结一．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。
如CO和N2、CO2和N2O。
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。
化学反应中的化学键与分子结构知识点总结
化学反应中的化学键与分子结构知识点总结在化学反应中，化学键和分子结构是重要的基础知识点。
理解化学键形成和断裂的机制，以及不同分子的结构与性质之间的关系，对于解释和预测化学反应是至关重要的。
本文将对化学键和分子结构的相关知识点进行总结。
一、原子与化学键形成化学键是由原子之间的电子共享或转移而形成的。
共价键是最常见的化学键类型，形成于非金属原子之间。
共价键的形成需要原子外层电子轨道中存在未成对电子。
这些未成对电子可以与其他原子的未成对电子形成共享电子对，从而形成共价键。
例如，氢气（H2）中的两个氢原子通过一个共享电子形成了共价键。
另一种常见的化学键类型是离子键，形成于金属与非金属原子之间。
离子键的形成涉及电子的转移。
金属原子往往失去电子成为阳离子，非金属原子则接受这些电子成为阴离子，通过电荷吸引力形成离子结晶。
二、分子间与分子内力除了化学键，分子之间还存在其他力，如范德华力和氢键。
范德华力是由于瞬时生成的偶极矩引起的分子间相互吸引力。
虽然范德华力比化学键弱，但在大量的分子之间可以起到重要的作用，例如在液体和气体中。
氢键是一种极为重要的分子间力，通常形成于含氢原子与电负性较高的原子之间。
氢键既可以在分子间形成，也可以在分子内形成。
在水中，氢键通过氧原子与氢原子的相互作用而形成水的特殊结构和性质。
分子内力是指分子内部原子之间的相互作用力。
分子内力可以影响分子的构象和性质。
例如，氢键和范德华力等分子间力可以使蛋白质等生物大分子折叠成特定的三维结构。
三、分子结构与化学反应分子的结构对于化学反应的发生和速率有重要的影响。
分子的构型（形状）以及键的强度和稳定性直接影响反应的进行。
分子结构中的不饱和键可以作为反应的活性中心，容易发生化学反应。
另外，分子的立体构型也会影响反应的发生，例如立体异构体之间的化学反应速率常常不同。
此外，分子的结构与性质之间存在着密切的关系。
分子的结构决定了其化学和物理性质。
例如，具有不饱和键的分子往往具有较高的反应活性；具有更大分子量的分子往往具有更高的沸点和熔点。
共价键与分子构型
共价键与分子构型共价键是指由两个原子之间的电子共享而形成的化学键。
在分子构型的确定中，共价键的形成起着重要的作用。
本文将介绍共价键的基本概念、共价键的形成、共价键的性质以及共价键对分子构型的影响。
一、共价键的概念和形成共价键是由两个非金属原子通过共享电子而形成的化学键。
在共价键形成时，原子之间的价电子云相互重叠，使得每个原子都能够达到稳定的电子排布。
这种电子共享的方式使得化合物具有更强的化学稳定性。
共价键的形成需要满足以下几个条件：1. 原子的外层电子数需要满足八个原则（除了氢和硼等例外情况）；2. 原子的外层电子数不足八个的情况下，通过共享电子与其他原子形成共价键以达到稳定状态；3. 共价键一般形成于相邻元素之间，即靠近的原子之间形成共价键。
二、共价键的性质1. 共价键的方向性：共价键在空间中具有一定的方向性，这是由于成键原子之间的电子云重叠导致的。
具体来说，共价键的电子云形成一个云团，该云团倾向于靠近成键原子中电负性较高的那一侧，使得成键原子之间存在部分正负电荷分离的情况。
2. 共价键的键能：共价键的强度可以通过键能来衡量，键能越大则共价键越稳定。
共价键的键能与键长呈反比关系，即键长越短，键能越大。
3. 共价键的特殊性：共价键还可以根据键的性质分为单键、双键和三键。
在这些类型的键中，双键和三键由于电子云重叠程度更高，键能更大，因此更加稳定。
三、共价键对分子构型的影响共价键的性质和形成方式对分子的构型具有重要影响。
以下是共价键对分子构型的几个影响因素：1. 共价键的键角：在共价键形成时，晶体中的原子会围绕着共价键的电子云排列成一定的空间角度。
这个角度在实验测量中可以通过X射线晶体衍射等方法确定，并且可以用来推断化合物的结构和性质。
2. 共价键的键长：共价键的键长由共价键强度决定，而共价键的强度又取决于成键原子之间的电子云重叠程度。
因此，共价键的键长可以用于判断化合物中原子之间的距离。
3. 共价键的键能：共价键的键能与键长呈反比关系，因此键能越大，键越短。
高考化学讲义 分子结构与性质(含解析)3
目夺市安危阳光实验学校第二节分子结构与性质1.了解共价键的形式，能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。
(中频)2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp 2、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。
(高频)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。
(中频)共价键和配位键1．共价键(1)共价键的本质与特征共价键的本质是原子之间形成共用电子对；共价键具有方向性和饱和性的基本特征。
(2)共价键种类根据形成共价键的原子轨道重叠方式可分为σ键和π键。
σ键强度比π键强度大。
(3)键参数①键参数对分子性质的影响②键参数与分子稳定性的关系键能越大，键长越短，分子越稳定。
2．配位键及配合物(1)配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。
(2)配位键的表示方法如A→B：A表示提供孤电子对的原子，B表示接受共用电子对的原子。
(3)配位化合物①组成：②形成条件：⎩⎪⎨⎪⎧配位体有孤电子对⎩⎪⎨⎪⎧中性分子：如H2O、NH3和CO等。
离子：如F－、Cl－、CN－等。
中心原子有空轨道：如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
分子的立体结构1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。
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。
(2)价层电子对互斥理论与分子构型：电子对数σ键电子对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例2 2 0 直线形直线形CO233 0三角形三角形BF32 1 角形SO244 0四面体形正四面体形CH43 1 三角锥形NH32 2 V形H2O2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl 2 sp 23 120° 三角形 BF 3 sp 34109°28′四面体形CH 43.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和立体结构，许多性质相似，如N 2与CO ，O 3与SO 2，N 2O 与CO 2、CH 4与NH ＋4等。
有机化学基础知识点整理有机分子的共价键的键角和键的旋转
有机化学基础知识点整理有机分子的共价键的键角和键的旋转有机化学基础知识点整理：有机分子的共价键的键角和键的旋转共价键是有机化学中最常见的键类型，它由原子之间共享电子而形成。
共价键的键角和键的旋转是有机分子结构的重要性质，对于了解分子形状、键的强度和化学反应具有重要的意义。
本文将对有机分子的共价键的键角和键的旋转进行整理。
1. 共价键的键角键角是指由三个相邻原子组成的，两个键之间的角度。
共价键的键角决定了分子的立体构型和性质。
常见的键角包括：(1) 碳氢键角在饱和烃中，碳氢键角通常为109.5°，这是由于碳原子采取sp3杂化形成四个等价的sp3杂化轨道，每个sp3杂化轨道与一个氢原子形成共价键，四个共价键的键角均为109.5°。
(2) 单键键角烷烃中的单键键角为109.5°，但在环状化合物中，键角可能会发生变化。
例如，环戊烷的键角为120°，这是由于杂化轨道的角度变化。
(3) 双键键角烯烃中的双键键角通常为120°，这是由于碳碳π键的电子云相互排斥。
当双键不在同一平面上时，键角可以更大。
(4) 三键键角炔烃中的三键键角通常为180°，原因是碳碳σ键轴上的π键电子云处于最低能量状态。
(5) 异烷键角在含有不同原子的化合物中，键角可能会有所变化。
例如，碳氧键角通常为120°，碳氮键角通常在109°到120°之间。
2. 键的旋转键的旋转是指沿着键轴进行的旋转运动，可使原子或官能团在不改变键的性质的同时改变立体构型。
键的旋转是有机反应中很常见的过程，它能够改变分子的构象和空间取向。
(1) 单键旋转在烷烃和环状化合物中，由于单键的自由旋转，其立体构型可以无限制地改变。
这种旋转使分子具有平面结构，也被称为反式构象。
(2) 双键旋转在烯烃中，双键的旋转可以改变立体构型。
当双键中的π电子云发生旋转时，分子的构象将发生变化。
(3) 三键旋转炔烃中的三键可以发生自由旋转，但由于π电子云的限制，它的旋转受到一定的限制。
共价键的杂化与分子几何构型
共价键的杂化与分子几何构型共价键是化学中最常见的键，它是由两个原子间的电子共享形成的。
在共价键形成的过程中，原子的电子轨道会发生杂化，从而形成一定的分子几何构型。
本文将探讨共价键的杂化与分子几何构型之间的关系。
1. 杂化概述杂化是指原子的轨道重排，使其形成新的杂化轨道，以适应共价键的形成。
杂化的目的是使原子的轨道能够重叠，从而实现电子的共享。
最常见的杂化有sp、sp2和sp3杂化。
2. sp杂化与线性分子sp杂化是指一个s轨道和一个p轨道混合形成的两个新的杂化轨道。
这种杂化通常发生在碳原子中，例如乙烯分子中的碳原子。
由于sp杂化轨道的形成，乙烯分子的碳原子之间的键角为180度，呈线性分子构型。
3. sp2杂化与平面分子sp2杂化是指一个s轨道和两个p轨道混合形成的三个新的杂化轨道。
这种杂化通常发生在含有双键的分子中，例如乙烯分子中的碳原子。
由于sp2杂化轨道的形成，乙烯分子的碳原子之间的键角为120度，呈平面分子构型。
4. sp3杂化与四面体分子sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成的四个新的杂化轨道。
这种杂化通常发生在碳原子的四个共价键中，例如甲烷分子中的碳原子。
由于sp3杂化轨道的形成，甲烷分子的碳原子之间的键角为109.5度，呈四面体分子构型。
5. 杂化与分子性质共价键的杂化对分子的性质有重要影响。
杂化轨道的形成使得原子之间的键角固定，从而影响分子的稳定性和反应性。
例如，线性分子通常比平面分子更稳定，因为线性分子的键角较大，碳原子之间的共价键更强。
此外，杂化还可以解释分子的形状。
根据VSEPR理论，分子的形状取决于中心原子周围的电子对的排列。
杂化轨道的形成使得电子对之间的排列更加紧密，从而影响分子的几何构型。
6. 结论共价键的杂化是化学中一个重要的概念，它解释了共价键的形成和分子的几何构型。
sp、sp2和sp3杂化分别对应线性、平面和四面体分子构型。
杂化对分子的性质有重要影响，包括分子的稳定性和反应性。
化学键的立体构型和键角的计算与分析
分子的立体构型对于 分子的物理和化学性 质具有重要影响。
原子价层电子对互斥理论
01
原子价层电子对互斥理论（ VSEPR理论）是用于预测分子 立体构型的一种理论。
02
该理论认为，分子中的中心原 子周围的价层电子对会相互排 斥，从而使得分子采取能量最 低的构型。
03
根据VSEPR理论，可以预测分 子的键角和立体构型，如CH4 的四面体构型和H2O的弯曲构 型等。
推导。
四面体型分子
键角
109°28′（约109.5°）
特点
中心原子采用sp3杂化，分子具有正四面体 结构。
典型分子
CH4、CCl4
键角计算
四面体型分子的键角可通过立体几何或价层 电子对互斥理论计算得出。
其他复杂空间构型
不固定
键角
典型分子
H2O、NH3
特点
键角计算
中心原子采用不同杂化方式，分子具有多 种空间构型。
直线型分子
01
键角
180°
02
03
04
典型分子
CO2、C2H2（乙炔）
特点
中心原子采用sp杂化，分子 中所有原子共线。
键角计算
直线型分子的键角固定为 180°，无需复杂计算。
平面三角形分子
键角
120°
典型分子
BF3、SO3
特点
中心原子采用sp2杂化，分子中 所有原子共面。
键角计算
平面三角形分子的键角固定为 120°，可通过简单的几何关系
其他可能影响因素
除了上述因素外，还有一些其他因素可能对键角和立体构型产生影响，如分子的极 性、溶剂效应等。
分子的极性可能导致电子云的偏移，从而影响键角和立体构型。
共价键与分子构型
共价键与分子构型共价键是指两个非金属原子通过共用电子形成的化学键。
共价键的形成使得原子能够达到更稳定的状态，因此在化学中占据着重要地位。
共价键的性质取决于原子之间的电负性差异以及共用电子对的分布。
在分子构型的研究中，共价键的组成和特点是不可忽视的。
一、共价键的特点共价键的形成是非金属原子之间共享电子的结果。
它具有以下几个特点：1. 共用电子对的形成：共价键的形成是由两个原子之间交换、共享或分配电子而产生的。
原子中的价电子在共用电子对中通过共享来填充空位并形成共价键。
2. 电子云的重叠：共价键的形成涉及原子的价层电子云之间的重叠。
只有当两个原子之间的电子云重叠适当时，共价键才能形成。
3. 共价键长度：共价键的长度取决于原子半径和电子云重叠的程度。
通常情况下，共价键越短，原子之间的相互吸引力越大。
4. 共价键的强度：共价键的强度取决于原子之间的电负性差异。
电负性较大的原子会吸引更多的电子，从而增强共价键的强度。
二、共价键的类型根据原子之间电子的共享程度和电负性的差异，共价键可以分为以下几种类型：1. 极性共价键：当形成共价键的两个非金属原子之间的电负性差异较大时，共享电子对偏向电负性较大的原子，这种共价键被称为极性共价键。
2. 非极性共价键：当形成共价键的两个非金属原子之间的电负性差异较小或没有差异时，共享电子对平均分布在原子之间，这种共价键被称为非极性共价键。
3. 多中心共价键：当共享电子对不仅位于原子核之间，还位于电负性较大的原子核附近时，形成的共价键被称为多中心共价键。
多中心共价键的形成增强了原子之间的相互吸引力。
三、共价键对于分子构型的影响共价键在分子构型中起着至关重要的作用，它决定了分子的形状和空间排列方式。
根据共价键的性质，可以将分子构型分为以下几种常见类型：1. 线性构型：当分子中的原子围绕一个中心原子排列成一条直线时，称为线性构型。
这种构型通常由两个原子组成，它们之间形成一个共价键。
无机化学-共价键与分子结构
(二)共价键理论：共价键的类型
◆ π键：成键轨道以“肩并肩”的方式发生轨道的重叠。
重叠部分对通过键轴的平面具有镜面反对称性。
(二)共价键理论：共价键的类型
两个原子之间必须有一个键，但可以形成多个π键，π键稳 定性相对于键较弱。
N原子: 2s2 2p3 2px1 2py1 2pz1
(二)共价键理论：杂化轨道理论（Pauling）
1、理论基本要点
成键时同一原子中能级相近的不同类型的原子轨道混合后，重
新形成一组同等数量的能量完全相同的新轨道 ——杂化轨道
● 杂化前后轨道数目不变 ● 杂化后轨道伸展方向，形状和能量发生改变
● 轨道成分变了
● 轨道的能量变了
结果是更有利于成键！
● 轨道的形状变了
(二)共价键理论：杂化轨道理论
在原子形成分子的过程中，经过激发、杂化、轨道重迭等过程
CH4 C(2s22p2)
激发
2s, px, py, pz
激发所需能量可由形成共价键数目 的增加而释放出更多的能量来补偿
杂化
sp3杂化轨 道
4个能量完全相 同的杂化轨道
(二)共价键理论：杂化轨道理论
杂化类型（s-p杂化）：由s轨道和p轨道参与杂化， 根据参与杂化的p轨道数目又可分为sp、sp2、sp3
➢sp杂化（直线型）
2s
H: s
2p 2s
excited
O: px
2p
2p
sp
hybridization two sp hybrid orbital
+
+
Be-s
-+
- + +- -++ -
高二化学共价键与分子的空间构型
①形成分子时，由于原子间的 相互作用，使同一原子内部能量 相近的不同类型原子轨道重新组 合形成的一组新的能量相同的杂 化轨道。有多少个原子轨道发生 杂化就形成多少个杂化轨道。
②杂化轨道的电子云一头大， 一头小，成键时利用大的一头， 可以使电子云重叠程度更大， 从而形成稳定的化学键。即杂 化轨道增强了成键能力。
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成 4个能量与形状完全相同的轨道。 由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和 3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的 四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个 性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键， 形成一个正四面体构型的分子。
杂化轨道理论
杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件 影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化. 杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化轨道类型：sp、sp2、sp3等杂化结果： 重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键 能力更强的原子轨道 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子
1.sp3 杂化
③杂化轨道之间在空间取最大 夹角分布，使相互间的排斥能最 小，故形成的键较稳定。不同类 型的杂化轨道之间夹角不同，成 键后所形成的分子就具有不同的 空间构型。
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。
例：
2s 2p 激发 激发态
sp型的三种杂化
杂化类型 参与杂化 的原子轨 道 杂化轨道 数 杂化轨道 间夹角 空间构型 sp 1个s + 1个p 2个sp杂化轨 道 180o 直线 sp2 1个s + 2个p 3个sp2杂化 轨道 120o 正三角形 BF3, BCl3 sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化 轨道 109.5o 正四面体
第二章 第二节 共价键与分子的空间构型
CO 和 N2 ； CO2 和 N2O 。
Li Be B C N O F Ne
第三课时
二、分子的空间构型与分子性质
1.手性分子
左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
手性异构体和手性分子
概念：如果一对分子，它们的组成和原子 的排列方式完全相同，但如同左手和右手一 样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对 分子互称手性异构体。有手性异构体的分子 称为手性分子。
D．P4
课堂练习
• 3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模
型，下列说法正确的（C ）
• A.若n=2，则分子的立体构型为V形 • B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 • C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 • D.以上说法都不正确
分子 或离子
总结：如何判断一个化合物的中心原子的 杂化类型？
一看 分子的空间构型，如果是直线型，则是sp杂 化；如果是平面三角形，则是sp2杂化；如果是正 四面体型，则是sp3杂化。
二看 中心碳原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个是π键，用去了2个p轨道， 所以形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1 个π键，用去了1个p轨道，所以形成的是sp2杂化； 如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
孤电子 杂化方式 对数
2
SP3
2
SP3
1
SP3
1
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
0
SP3
VSEPR 模型名称
共价键的立体构型与立体异构体
共价键的立体构型与立体异构体共价键是化学中最常见的键型之一，它是由两个原子之间共享电子而形成的化学键。
共价键的立体构型是指共价键周围的原子或原子团的空间排列方式。
在共价键的立体构型中，原子或原子团的空间排列方式可以影响分子的性质和反应性，因此对于理解化学反应和分子结构具有重要意义。
共价键的立体构型可以分为线性、平面三角形、四面体和平面四边形等几种常见的形式。
这些不同的立体构型是由于共价键周围的原子或原子团的排列方式不同而产生的。
例如，当两个原子之间只有一个共价键时，它们的立体构型通常是线性的。
这是因为共享的电子对在空间中占据最小的体积，原子之间的排列方式更趋向于直线。
这种线性的立体构型在一些分子中非常常见，例如二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）。
另一种常见的共价键立体构型是平面三角形。
当一个原子与三个其他原子形成共价键时，它们的立体构型通常是平面三角形的。
这是因为在平面三角形的排列方式中，共享的电子对在空间中占据最小的体积，原子之间的排列方式更趋向于三角形。
许多有机分子中都存在平面三角形的立体构型，例如甲烷（CH4）和三氯甲烷（CHCl3）。
四面体是另一种常见的共价键立体构型。
当一个原子与四个其他原子形成共价键时，它们的立体构型通常是四面体的。
这是因为在四面体的排列方式中，共享的电子对在空间中占据最小的体积，原子之间的排列方式更趋向于四面体。
四面体的立体构型在一些分子中非常常见，例如甲烷的氟代衍生物（CH3F）和四氯化碳（CCl4）。
此外，共价键的立体构型还可以产生立体异构体。
立体异构体是指在化学结构中，原子或原子团的排列方式不同，但它们的化学式相同。
立体异构体可以分为两类：构造异构体和空间异构体。
构造异构体是指原子或原子团的连接方式不同，但它们的化学式相同。
例如，对二甲苯（C8H10）来说，它有三种构造异构体，即邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯。
这三种异构体的化学式都是C8H10，但它们的苯环上甲基的位置不同。
共价键及分子结构知识梳理
共价键及分子结构知识梳理】一、共价键1-1共价键的实质、特征和存在实质：原子间形成共用电子对特征：a．共价键的饱和性，共价键的饱和性决定共价分子的。
b．共价键的方向性，共价键的方向性决定分子的。
1-2共价键的类型σ键：s-sσ键、s-pσ键、p-pσ键，特征：轴对称。
π键：p-pπ键，特征：镜像对称【方法引领】σ键和π键的存在规律σ键成单键；π键成双键、三键。
共价单键为σ键；共价双键中有1个σ键、1个π键；共价三键中有1个σ键、2个π键。
对于开链有机分子：σ键数＝原子总数－1；π键数＝各原子成键数之和－σ键数（环状有机分子，σ键数要根据环的数目确定）原子形成共价分子时，首先形成σ键，两原子之间必有且只有1个σ键；σ键一般比π键牢固，π键是化学反应的积极参与者。
形成稳定的π键要求原子半径比较小，所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。
如CO2分子中碳、氧原子之间以p-pσ键和p-pπ键相连，而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-p π键。
【课堂练习1】（1）下列说法不正确的是A．乙烷分子中的6个C－H和1个C－C键都为σ键，不存在π键B．气体单质中，一定有σ键，可能有π键C．两个原子间共价键时，最多有一个σ键D．σ键与π键重叠程度不同，形成的共价键强度不同（2）有机物CH2＝CH－CH2－C≡CH分子中，C－Hσ键与C－Cσ键的数目之比为；σ键与π键的数目之比为。
二、键参数——键能、键长与键角2-1键能的意义和应用a．判断共价键的强弱b．判断分子的稳定性c．判断物质的反应活性d．通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化【思考】比较C－C和C＝C的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反应？2-2键长的意义和应用键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。
（键长的长短可以通过成键原子半径大小来判断）2个原子间的叁键键长＜双键键长＜单键键长2-3键角的意义键角决定分子的空间构型，是共价键具有方向性的具体表现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2章微粒之间的相互作用第2节共价键与分子的立体构型【三维目标】1.认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据有关理论判断简单分子或离子的构型,能说明简单配合物的成键情况。
2.了解一些典型分子的立体构型。
3.认识分子的极性与分子构型的关系.了解"手性分子"在生命科学等方面的应用。
4.培养学生搜集资料和信息处理能力。
5.对学生进行辨证唯物主义教育。
【金点学法】本节重点：杂化轨道理论解释分子的空间构型；键的极性与分子的极性的关系本节难点：杂化轨道理论1.S—P杂化轨道和简单分子几何构型的关系:2.共价键的分类:按原子轨道重叠方式分为σ键(头碰头的方式)和π键(肩并肩的方式);按电子对在两原子核间是否偏离分为极性键和非极性键. 按电子对来源:正常共价键和配位共价键按成键情况分:单键,双键和三键3.分子的极性判断：①同种元素形成的双原子分子一定是非极性分子，如：H2、O2、Cl2等。
②不同种元素形成的双原子分子一定是极性分子，如：CO、HCl、NO等。
③多原子分子的极性主要取决于分子的空间构型，若为对称结构，则是非极性分子，若为不对称结构，则为非极性分子。
如CH4、CCl4，正四面体型；CO2、CS2、C2H2，直线型；BF3平面正三角形，均为对称图形，因此以上分子均为非极性分子，而NH3、PH3，三角锥型；H2O、H2S 折线型，是不对称图形，分子为极性分子。
分子的极性判断也可以采用经验判断规律：对于ABn型的共价化合物，如果化合物ABn中A元素的化合价数的绝对值等于其主族序数，则ABn为非极性分子，否则为非极性分子。
如NH3中N的化合价为－3价与其族序数ⅤA不相等，因此NH3是极性分子，而CO2中C的化合价为＋4价与其族序数ⅣA相等，则CO2为非极性分子。
相似相溶原理：由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂中，如HCl、NH3、H2SO4等极性分子易溶于极性溶剂水中。
由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂中，如非极性分子Br2，I2，S等易溶于非极性溶剂CCl4，CS2,苯等中。
【典型案例】【例题1】.有关苯分子中的化学键描述正确的是( )A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键【解析】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,他们均有一个未成对电子.这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键.【答案】BC【例题2】下列叙述中正确的是A.极性分子中不可能含有非极性键B.离子化合物中不可能含有非极性键C.非极性分子中不可能含有非极键D.共价化合物中不可能含有离子键【解析】A如H2O2中含非极性键,B如Na2O2中含非极性键,C如CCl4是极性键构成的非极性分子.【答案】D【例题3】实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl 键间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于（）A.由极性键形成的极性分子B.由极性键形成的非极性分子C.由非极性键形成的极性分子D.由非极性键形成的非极性分子【解析】键角是1800说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合是非极性分子【答案】B【例题4】(2004年全国理综四，8)下列分子有极性的是l4B.CO2C.NH3D.C6H6【解析】CCl4是正四面体型分子；CO2结构式是O==C==O，分子中三个原子在同一直线上；C6H6的结构是，是平面正六边形分子。
这三种分子中正、负电荷中心重合，都没有极性。
NH3是三角锥型分子，分子中正、负电荷中心不重合，有极性，C正确。
【答案】C【例5】(2004年全国理综三，14)下列分子中，所有原子的最外层均为8电子结构的是（）A.BeCl2B.H2SC.NCl3D.SF4【解析】分子中各元素均满足8电子稳定结构的判断方法：每种元素的化合价的绝对值与其原子最外层电子数之和均等于8的分子的各原子都满足8电子稳定结构。
如CO2分子中，C元素：|+4|+4=8，O元素|－2|+6=8，故CO2分子中各原子都满足最外层8电子结构。
再如SO2分子中，S元素|+4|+6=10，S原子不满足最外层8电子稳定结构。
同理可知，本题答案为C。
【答案】C【消化巩固】一、选择题1．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2．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子稳定结构，则该分子中含有的共价键的数目是（）A 10B 12C 24D 283．膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。
它的分子构型是三角锥形。
以下关于PH3的叙述正确的是（）A PH3是非极性分子B PH3分子中有未成键的孤对电子C PH3是一种强氧化剂D PH3分子的P－H键是非极性键4．下列物质中，难溶于CCl4的是（）A 碘单质B 水C 苯D 甲烷5．用带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流，细流发生偏转的是（）A．苯B．二硫化碳C．氯水D．四氯化碳6．下列物质中，以极性键结合的非极性分子是（）A．H2O B．CS2C．SO2 D．H2S7．下列物质中不含非极性共价键的是（）①Na2O2②CCl4③FeS2④NH4F ⑤H—O—O—H ⑥NaOHA．①②③④B．④⑤⑥C．②④⑥D．②③⑤8．下列分子或离子中不能跟质子结合的是（）A．NH3B．H2OC．Ca2+ D．NH4+9．碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）A．CCl4与I2分子量相差较小，而H2O与I2分子量相差较大B．CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子C．CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素D．CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子10．下列含有极性键的非极性分子是（）（1）CCl4（2）NH3（3）CH4（4）CO2（5）N2（6）H2S （7）SO2（8）CS2（9）H2O （10）HF A．（2）（3）（4）（5）（8）B．（1）（3）（4）（5）（8）C．（1）（3）（4）（8）D．以上均不对11．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（）A．H2O B．NH3 C．C2H4D．CH412．氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为（）A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。
B．NH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C 原子形成4个杂化轨道。
C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。
D．氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。
13．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键14．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，不正确的是（）A．PCl3分子中三个共价键的键长，键角都相等B．PCl3分子中的P-Cl键属于极性共价键C．PCl3分子中三个共价键键能，键角均相等D．PCl3是非极性分子15．下列分子或离子中，含有孤对电子的是（）A．H2O B．CH4C．SiH4D．NH4+16．下列叙述正确的是（）A．由极性键结合而成的分子一定是极性分子B．非极性键只存在于双原子单质分子里C．非极性分子中，一定含有非极性键D．一般情况下，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂17．下列分子中，所有原子满足8电子结构的是（）A 光气（COCl2） B 六氟化硫C 二氟化氙D 六氟化硼18．下列说法中，正确的是（）A．由分子构成的物质中一定含有共价键B．形成共价键中不一定是非金属元素C．正四面体结构的分子中的键角一定是109°28′D．不同的原子的化学性质可能相同二、填空题19．硫化氢（H2S）分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间构型为；二氧化碳（CO2）分子中，两个C＝O键的夹角是180°，说明CO2分子的空间构型为；甲烷（CH4）分子中，两个相邻C—H键的夹角是109°28′，说明CH4分子的空间构型为。
20．溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：（1）溴化碘的电子式是，它是由键形成的分子。
（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为。
21．A、B、C均为短周期元素，可形成A2C和BC2两种化合物。
A、B、C的原子序数依次递增，A原子的K层的电子数目只有一个，B位于A的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而C原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
它们的元素符号分别为：A ；B ；C ；BC2是由键组成的（填“极性”或“非极性”）分子。
【迁移拓展】22．CO、BF3、CCl4、CH4都是非极性分子，而NH3、H2S、H2O都是极性分子。
由此推出AB n型分子是非极性分子的经验规律正确的是（）A．所有原子在同一平面内B．分子中不含氢原子C．A的原子量小于BD．在ABn分子中A原子化合价的绝对值等于其最外层电子数23．试用杂化轨道理论分析为什么BF3的空间构型是平面三角形，而NF3是三角锥形的？24．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。
运送飞船的火箭燃料除液态双氧水．．．．．外，还有另一种液态．．氮氢化合物．．．．．。
已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。
（1）该氮氢化合物的电子式为。
（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式。
（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl。
试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式。
【互动探究】25．PtCl2（NH3）2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大，请回答下列问题：⑴PtCl2（NH3）2是平面正方形结构，还是四面体结构⑵请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图，淡黄色固体：，黄绿色固体：⑶淡黄色固体物质是由分子组成，黄绿色固体物质是由分子组成（填“极性分子”或“非极性分子”）⑷黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大，原因是。