第二章 分子结构 (1)
无机化学第六版第二章 分子结构
2.spd型杂化 能量相近的（n 1）d与ns、np轨道 或ns、np与nd轨道组合成新的dsp或spd型杂化轨
道的过程可统称为spd型杂化。
杂化类型 杂化轨道数
空间构型
dsp2
sp3d d2sp3 或sp3d2
4
5
6
正方形 三角双锥 正八面体
10:01
30
（二）等性杂化与不等性杂化:
原子轨道的杂化可分为等性和不等性杂化两类。
10:01
33
N原子：2s22p3 ,有3个单电子，可形成3个共价键
2p 2s
孤对电子
杂化
孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子 云密集在中心原子周围，s轨道成分相对增大，其余 3个杂化轨道p成分相对增大。
产生不等性杂化的原因：参与杂化的原子轨 道中电子数目多于轨道数目，出现孤电子对。
10:01
10:01
13
10:01
14
例如：N2分子的形成， N：1s22s2 2pX12pY12pZ1
10:01
15
σ键与π键的区别
1）σ键重叠程度大，键牢固，可单独存在；π 键电子云较松散，不稳定，只能与σ键共存。 2）以共价键结合的两原子间只能有一个σ键， 但可以有多个π键
单键:σ键 双键:σ+π 叁键:σ+π+π
（2）同一周期中电子层结构相同的阳离子的半径， 随离子的电荷数的增加而减小；而阴离子的半径 随离子的电荷数减小而增大。
（3）同一主族元素的离子半径自上而下随核电荷 数的增加而增大。
（4）相邻主族左上方和右下方两元素的阳离子半 径相近。
10:00
4
（三）离子的电子组态
离子的电子层组态有以下几种： （1）2 电子组态：离子只有 2 个电子，外层电子组态 为 1s2。 （2）8 电子组态：离子的最外电子层有 8 个电子，外
高中化学第二章分子结构与性质第一节共价键课件新人教版选修3
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
6．[陕西岐山2018高二期中]下列化合物分子中只有σ键的是( C )
A．CO2 C．H2O2
B．C2H2 D．COCl2
解析
二氧化碳分子为共价化合物，碳原子分别与两个氧原子形成2个C=O键，结构式为O=C=O，
则CO2中含有σ键和π键，A不符合题意；C2H2的结构式为H—C≡C—H，含有碳碳三键，
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
9．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，下列对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的 是( C )
A．两者都为s－s σ 键 B．两者都为p－p σ 键 C．前者为p－p σ 键，后者为s－p σ 键 D．前者为s－s σ 键，后者为s－p σ 键
解析
H原子的核外电子排布式为1s1，F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，形成共价键时，F为 2p电子参与成键，H为1s电子参与成键，则F2分子中形成的共价键为p－p σ键，HF分子中 形成的共价键为s－p σ键，C正确。
课时1 共价键的特征与类型
刷基础
题型2 σ键、π键的比较与判断
5．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( D )
A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成 B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键 D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
解析
键能越大，分子越稳定，则越不容易受热分解，A错误，D正确；H—H键没有方向性，B错 误；形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C错误。
课时2 共价键的键参数与等电子原理
刷基础
4．[宁夏石嘴山三中2018高三月考]下列分子或离子中键角由大到小的排列顺序是( B ) ①SO2 ②NH3 ③H2O ④CH4 ⑤CO2
吴国庆书后习题2[1]
![吴国庆书后习题2[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2e53f6264b35eefdc8d33380.png)
第二章分子结构2-1画出O2﹑H2O2﹑CO2﹑CO﹑NCl3﹑SF4的路易斯结构式。
不要忘记标出孤对电子和分子的总电子数！1、解：O=O(12e-)；H-O-O-H14（e-）；C=O(10e-)；0=C=O(16e-)；Cl-N-Cl(26e-)；F–S-F(34e-)F F2-2画出硫酸根各共振体的结构式。
2、解：共13种，如：2-3键可由s-s﹑s-p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH（气体分子）﹑HCl﹑Cl2分子里的键分别属于哪一种？2-4N2分子里有几个∏键？它们的电子云在取向上存在什么关系？用图形描述之。
2-5用VSEPR模型讨论CO2﹑H2O﹑NH3﹑CO32-﹑PO3-﹑PO43-的分子模型，画出它们的立体结构，用短横代表分子的………..键骨架，标明分子构型的几何图形名称。
2-6讨论上题列举的分子（或离子）的中心原子的杂化类型。
2-7图2-13中的丙烷分子中的所有化学键都是单键（………键），因而可以自由旋转，试问：丙烷分子处在同一个平面上的原子最多可以达几个？若你不能在纸面上讨论，或不敢确认自己的结论，请用立体分子模型莱讨论（用黏土和木棍搭模型最省钱；搭模型有助于更好地掌握立体结构知识；但用模型讨论完后仍要在纸面上画图描述）。
2-8图2-13中的C10H10叫金刚烷，它的衍生物——金刚胺是抗病毒药物。
请问：金刚烷分子里有几个六元环？这些六元环都相同吗？试设想，把金刚烷分子装进一个空的立方体里，分子的次甲基（-CH2-）上的碳原子位于立方体面心位置，分子中的-CH-基团的碳原子﹑将处在什么立方体的什么位置？金刚烷中的氢原子各取什么方向？在解题或搭模型时不要忘记借用杂化轨道的概念。
2-9借助VSEPR模型﹑杂化轨道模型﹑…..键与…键大….键以及等电子体概念，讨论OF2﹑ClF3﹑SOCl2﹑XeF2﹑SF6﹑PCl5的分子结构。
2-10有一种叫做丁三烯的平面分子，请根据其名称画出路易斯结构式，标明分子的价电子数，再讨论分子中碳原子的杂化轨道﹑碳碳键的键角﹑….键或大….键的取向，用图形来解题。
无机化学 分子结构
实例
s,p
sp
2
HgCl2
s,p,p
sp2
3
BF3
重要的杂化轨道及其形状(2)
中心原子 中心原子 中心原子的 的轨道数 的杂化轨道 杂化轨道数 杂化轨道 形状 实例
s,p,p,p
sp3
4
CCl4 NH4+
s,p,p,p,d
sp3d
5
PCl5
Hale Waihona Puke （4）sp3 不等性杂化 (sp3 Uneven Hybridization)
共价键的形成条件为
◆ 键合双方各提供自旋方向相反的未成对电子（想一想自
旋方向 相同呢？） ◆ 键合双方原子轨道应尽可能最大程度地重叠
◆ 能量最低原理
价键理论基本要点
1. 电子配对原理
具有自旋相反的单电子的两个原子相互接 近时，单电子可以配对构成共价键。 如 H2： H 1s1 + H 1s1 →H-H HCl： H 1s1 + Cl 3s23p5 → H-Cl N2： N 2s22p3 + N 2s22p3 → N N
Question
写出氯酸根离子 ClO3- 的路易斯结构式.
Cl 原子的电负性小于 O 原子，意味着不存在 O－O 之间的键合. 合理的排布应该如下所示：
O Cl O O O Cl O O
ClO3-离子中价电子总数等于26(四个原子的价电子数相 加再加1), 扣除3个单键的6个电子，余下的20个电子以孤 对方式分配给四个原子, 使它们均满足八隅律的要求.
第二章 分子结构
(Structure of Molecule) 价键理论
价层电子对互斥理论
分子轨道理论
键参数
第二章 分子结构 (1)
一、选择题1、CO分子中存在的化学键是（C ）A、Π键、ơ键B、Π键、配位健C、ơ键、Π键、配位健D、ơ键、配位健2、N2分子中存在的化学键是（ D）A、一个Π键、一个ơ键B、一个ơ键C、一个Π键、两个ơ键D、两个Π键、一个ơ键3、下列分子中，两个相邻共价键的夹角最小的是（ D ）A、BF3 B、H2S C、NH3D、H2O4、BF3分子的空间构型为（B ）A、直线型B、平面正三角形C、三角锥型D、正四面体型5、下列分子和离子中，中心原子成键轨道不是sp2杂化的是（ D ）A、NO3－B、HCHO C、BF3D、NH36、NCl3分子中，N原子与三个氯原子成键所采用的轨道是（ B ）A、两个sp轨道，一个p轨道成键B、三个sp3轨道成键C、P X、P y 、P z 轨道成键D、三个sp2轨道成键7、下列化合物中，极性最大的是（ B ）A、CS2 B、H2S C、SO3D、SnCl48、下列分子中，偶极矩不等于零的是（ C ）A、BeCl2 B、BF3C、NF3D、CO29、下列分子为极性分子的是(A )A、H2O B、CH4C、CO2 D、BF310、下列液态物质中只需克服色散力就能使之沸腾的是（ D ）A、H2O B、CO C、HF D、Xe11、极化能力最强的离子应具有的特性是（B ）A、离子电荷高、离子半径大B、离子电荷高、离子半径小C、离子电荷低、离子半径小D、离子电荷低、离子半径大12、下列各组离子中，离子的极化力最强的是（ C ）A、K＋、Li＋B、Ca2+、Mg2+C、Fe3+、Ti4＋D、Sc3＋、Y3＋13、下列物质熔点最高的是（B ）A、H2S B、H2OC、H2Se D、H2Te14、下列分子中，中心原子的杂化类型和分子的空间构型都与NH3相同的是（C ）A、H2O B、H2S C、PCl3D、SiH415、下列液态物质中，只须克服色散力就可以沸腾的是（A ）A、CS2 B、CHCl3C、HClD、H2SO416、除少数分子外，一般分子之间的作用力主要是（B ）A、氢键B、取向力C、诱导力D、色散力17、杂化轨道理论认为（B ）A、参加杂化的各原子轨道都必须提供电子。
2分子结构
规定：
(1) 作为配体，卤素原子和H 原子提供1个电子， 氧族元素的原子不提供电子； (2) 作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计 算，氧族元素的原子按提供6个电子计算； (3) 对于复杂离子，计算价层电子对数时，加 上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；
(4) 计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作 1对电子处理。
1、根据已有结构信息，原子间先单键相连；
2、计算所有原子单独满足稳定结构所需的电 子数； 3、计算总价电子数（考虑离子电荷） 4、根据2、3计算差值，算出所需成键数目 5、排列组合 6、判断稳定结构
例1. OCNO——C——N
1、价电子总数：6+4+5+1=16
2、所需电子总数：3x8=24
3、所需共价键数：（24-16)/2=4
O3、NO2 、SO2
(4)SO42-、PO43• 具有相同的重原子数； • 价电子总数32； • 具有相同的结构——正四 面体
(5)PO33-、SO32- 、ClO3• 具有相同的重原子数； • 价电子总数26； • 具有相同的结构——三角 锥型分子
四、价键理论2——杂化轨道理论
杂化轨道的理论提出是为了解决分子或者离
• PCl5 是一种白色固体，加热到 160℃ 不经过液态阶段就变成蒸气，测得 180℃下的蒸气密度（折合成标准状 况）为9.3 g/L，极性为零，P-Cl键 长为 204 pm 和 211 pm 两种。继续加 热到250℃时测得压力为计算值的两 倍。 PCl5 在加压下于 148℃液化，形 成一种能导电的熔体，测得 P-Cl 的 键长为198 pm和206 pm两种。（P、 Cl相对原子质量为31.0、35.5）
⑵选出电子对之间的最小夹角，分析对比图中 的各种排斥作用的种类和数目；
第二章 共价键理论和分子结构1
第二章共价键理论和分子结构两个或多个原子之所以能结合在一起形成稳定的分子（或晶体），是因为原子之间存在着某种强烈的相互作用，即化学键。
因此，化学所关心的就是化学键。
典型的化学键可归纳为共价键、离子键和金属键等三种，广义的化学键还包括范德华力（Van der Waals）和氢键。
其中，较主要的是共价键，因绝大多数分子，尤其是种类繁多的有机分子都含有共价键。
研究共价键的理论主要有价键（Valence bond，即VB）理论和分子轨道（Molecular orbital，即MO）理论，两者都是在20世纪30年代通过量子力学对H2分子的近似处理方法发展起来，其中，价键理论很重视化学图像，而MO理论中的分子轨道更具普遍的数学形式，因此，两者各有所长，有些概念和理念已相互采用。
又因MO理论能解释价键理论不能解释的一些实验现象，且较易程序化，故随着计算机的发展，已成为当今研究化学键理论的主流方法。
本章着重讨论MO理论及其在分子结构中的应用。
§2.1 价键理论要点价键理论强调电子配对，其要点如下：（1）原子A和原子B各有一未成对电子，且自旋相反，则可配对形成共价键。
若A和B原子各有两个或三个未成对电子，则可两两配对形成共价双键和共价三键。
若A原子有两个未成对电子而B原子只有一个，则A原子和两个B原子形成AB2型分子。
（2）两个原子的未成对电子配对后，就不能和第三个原子的单电子配对，即共价键具有饱和性。
（3）两个原子间的电子云重叠越多，所形成的共价键越稳定，这就是电子云的最大重叠原理，表明共价键具有方向性。
尽管价键理论可解释共价键的饱和性和方向性，但还是有些实验现象不能自然地解释。
如O原子的基组态为1s22s22p4，有两个未成对电子，当O原子结合形成O2后，O2分子中应不再有未成对电子，但磁化率测定结果表明O2是顺磁性的，即其分子中有单电子存在。
又如，C 原子的基组态为1s 22s 22p 2，也有两个未成对电子，与O 原子应形成双键，但按照CO 分子的键长及键能数据与有机物中的C -O 单键和C=O 双键比较结果（见表1），CO 中C 与O 应该是以叁键相结合。
分子结构
饱和性 一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋 相反的电子配对成键 ，这便是共价键的“饱和 性”。而每个原子的未成对电子数是一定的，所 以形成共用电子对的数目也就一定。 例如，H原子的未成对电子和另一H原子的电 子配对后形成H2 分子，H2 不能再与第三个原子配 对了，所以不可能有H3分子。N原子有三个未成对 电子，则只能形成叁键结合成分子。Be原子中没 有未成对电子学，则不能形成Be2。所以按照价键 理论，未成对的电子数，就是原子的化合价，它 应等于形成共价键的数目。
五、离子的极化 一离子使另一离子的正、负电荷重心发生 相对位移的作用叫离子的极化。 影响因素：半径、电荷、电子构型 可影响：溶解度、熔点、颜色
第二节 共价键论
1916年美国化学家路易斯(G N Lewis，1875~1946)提 出了共价学说，建立了经典的共价键理论。原子间 可共用一对或几对电子，以形成稳定的分子。这是 早期的共价键理论 。
二、 杂化轨道理论
根据价键理论，共价键是成键原子通过电子配对 形成的。例如H2O分子的空间构型，根据价键 理论两个H―O键的夹角应该是90°,但实测结 果是104.5°。
1） 杂化轨道理论要点
* 在原子间相互作用形成分子的过程中，同一原子中
能量相近的不同类型的原子轨道(即波函数)可以相 互叠加，重新组成同等数目、能量完全相等且成键 能力更强的新的原子轨道，这些新的原子轨道称为 杂化轨道(hybrid orbital)。杂化轨道的形成过程 称为杂化(hybridization)。 *定义——同一原子中能量相近的原子轨道组合成新 的轨道的过程。
三个sp2杂化轨道
（3）sp3杂化
sp3 杂化是由一个 ns原子轨道和三个 np原子轨 道参与杂化的过程。CH4 中碳原子的杂化就 属此种杂化。 碳原子：2s22p2，碳原子也经历激发、杂化过 程，形成了4个sp3杂化轨道：每一个sp3杂化 轨道都含有1/4的s成分和3/4的p成分，轨道 之间的夹角为109.5°。
人教版高中化学选修三 第二章 分子结构与性质总复习(课件1)
V形
H2O、H2S
分子立体构型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断VSEPR模型 ③ 再次判断孤电子对数确立分子的立体构型
杂化类型 的推断
① 确定价层电子对数 ② 判断杂化轨道数 ③ 判断杂化类型
讨论3：A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大，
B与C能层数相同，D与E能层数相同，C与D价电子结构相同，
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack ？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
平面正三角形、正四面体）
另：在ABn型分子中A原子没有孤对电子一般为非极性分子； 在ABn型分子中A原子化合价绝对值等于价电子数，一般 为非极性分子；
（2）含氧酸的酸性——(HO)mROn *含氧酸的化学式写成(HO)mROn n值越大，酸性越强
2、分子与分子之间的作用
范德华力
氢键
共价键
定义
分子间普遍存在 的作用力
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1：听懂看到≈认知获取；
TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了 ， 但不会做，做 不好？
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
目 录/contents
第二章分子结构
第⼆章分⼦结构第⼆章分⼦结构教学要求1、认识化学键的本质；2、掌握价键理论的内容；会⽤价键理论解释共价键的特征，会⽤价电⼦对互斥理论和杂化轨道理论解释简单的分⼦结构；3、初步认识分⼦轨道理论；4、认识分⼦间作⽤⼒和氢键的本质，会⽤其解释对物质性质的影响。
教学重点共价键的形成和本质；现代价键理论，价层电⼦对互斥模型和杂化轨道理论，同核双原⼦分⼦的分⼦轨道构成与意义；分⼦间的作⽤⼒和氢键。
教学难点价层电⼦对互斥理论，分⼦轨道理论。
教学时数9学时教学内容2.1 经典的Lewis学说2.2 价键理论2.3杂化轨道理论2.4分⼦轨道理论2.5价层电⼦对互斥理论2.6共价分⼦的性质2.7分⼦间⼒和氢键教学⽅法与媒体讲解，ppt展⽰。
引⾔通过上⼀章的学习，我们知道只有研究物质的微观结构，才能从本质上更深⼊的理解物质的性质及其变化规律。
本章内容是在原⼦结构的基础上，围绕以共价键结合的分⼦讨论有关共价键的各种理论模型以及分⼦的各种性质。
化学键：通常把分⼦或晶体中相邻原⼦之间（或离⼦）强烈的相互作⽤。
化学键有共价键、离⼦键、⾦属键。
分⼦结构通常包括：分⼦中原⼦的化学键，分⼦的空间构型，分⼦的结构与物质的物理性质、化学性质。
2.1 Lewis理论（路易斯1916年）1、电⼦配对理论---共⽤电⼦对成键。
1916年，美国的Lewis提出共价键理论，认为分⼦中的原⼦都有形成稀有⽓体电⼦结构的趋势，求得本⾝的稳定。
⽽达到这种结构，并⾮通过电⼦转移形成离⼦键来完成，分⼦中原⼦之间通过共享电⼦对⽽使每⼀个原⼦都具有稀有⽓体的稳定的电⼦结构，也称为⼋隅律规则。
路易斯结构式：把⽤短棍表⽰共价键，同时⽤⼩⿊点表⽰⾮键合的“孤对电⼦”的结构式叫做路易斯结构式。
2、Lewis学说成绩：⑴解释了⼀些简单的⾮⾦属单质和化合物分⼦的形成过程；⑵指出了共价键与离⼦键的差异。
3、Lewis学说的局限性：⑴未能阐明共价键的本质及特征，为什么都带负电荷的2个电⼦不是互相排斥，⽽配对成键？为什么共价键有⽅向性？⑵⼋偶体规则，例外很多。
第二章 分子结构 习题答案
2、 结合Cl 2的形成，说明共价键形成的条件。
共价键为什么有饱和性？共价键形成的条件：原子中必须有单电子，而且成单电子的自旋方向必须相反。
共价键有饱和性是因为：一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对，形成一个共价单键。
一个原子有几个成单电子便与几个自旋相反的成单电子配对成键。
电子配对后，便不再具有成单电子了，若再有单电子与之靠近，也不能成键了。
例如：每一个Cl 原子有一个带有单电子的p 轨道，相互以头碰头的形式重叠可以形成共价单键，且只能形成一个单键。
3、 画出下列化合物分子的结构式并指出何者是σ键，何者是π键，何者是配位键。
H HHΖ?δδσσσPN I I IΖ?δδσσσN N N H H H H σσσσσ膦PH 3， 三碘化氮NI 3 肼N 2H 4（N —H 单键）c C c H H HH σσσσσπ N NN O O o O H σσσσσππππ，乙烯， 四氧化二氮（有双键）。
4．PCl 3的空间构型是三角锥形，键角略小于109︒28'，SiCl 4是四面体形，键角为109︒28'，试用杂化轨道理论加以说明。
杂化轨道理论认为，在形成PCl 3分子时，磷原子的一个3s 轨道和三个 3p 轨道采取sp 3杂化。
在四个sp 3杂化轨道中，有一个杂化轨道被一对孤电子对所占据，剩下的三个杂化轨道为三个成单电子占据，占据一个sp 3杂化轨道的一对孤电子对，由于它不参加成键作用，电子云较密集于磷原子的周围，因此孤电子对对成键电子所占据的杂化轨道有排斥作用，为不等性杂化，所以键角略小于109°28′。
而在SiCl 4分子中，为等性杂化，没有不参加成键的孤电子对，四个杂化轨道都为四个成单电子占据，不存在孤电子对对成键电子对所占据杂化轨道的排斥作用，所以键角为109°28′。
5. 判断下列物种的几何构型，并指出中心原子采取何种杂化方式。
(1) AsF 4- (2) XeOF 3+ (3) SF 5+ (4) Cl 2CO(5) HO 2- (6) HNO 3 (7) I 3+ (8) I 3-分子式 杂化方式 电子对构型 分子构型AsF 4-sp 3d三角双锥四角锥XeOF 3+ sp 3d 三角双锥四角锥SF 5+sp 3d三角双锥三角双锥Cl 2COsp 2平面正三角形C OClCl平面三角形HO 2- sp 3 角形O OHHNO 3 sp 2 平面正三角形N OOOH平面三角形I 3+ sp 3 四面体 角形I 3- sp 3d三角双锥 直线形6、 试用价层电子对互斥理论写出下列各分子的分子构型，并用杂化轨道理论加以说明。
分子的空间结构第1课时课件高二下学期化学人教版选择性必修2
空间结构
实例
直线型 V型
平面型 三角锥型 正四面体型
CO2、BeCl2、CS2 H2O、H2S
BF3、BCl3、CH2O NH3、PH3 CH4、CCl4
本节小结
对点训练
1、下列分子的空间结构模型正确的是( D ) A. CO2的空间结构模型： B. H2O的空间结构模型： C. NH3的空间结构模型： D. CH4的空间结构模型：
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
知识精讲
一、分子结构的测定 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。化学键就像
弹簧一样也不停的振动，不同的化学键振动频率、振动方式是不相同的。
乙醛分子空间结构模型
知识精讲
一、分子结构的测定 1、红外光谱仪
红外光谱仪
红外光谱仪工作原理
一束红 透过
分子吸收红外线 检测仪 红外 对比
由于孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使键角变小；并且 孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。 注意：价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子
对点训练
1、下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是( C )
A. H2O
B. SO2
C. BF3
D. SO32-
2、下列粒子的VSEPR模型为四面体，且空间构型为三角锥形的是( B )
知识精讲
【问题1】怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？
孤电子对 形成σ键
N原子
↑↓
↑↑↑
2p
2s
基态
sp3杂化
↑↓ ↑ ↑ ↑
sp3 杂化轨道
H原子 ↑
↑
1s
1s
3个N－H相互垂直 键角为90°
2分子结构
·
·
现代价键理论是建立在量子力学基础上, 具体讨论如后:
1. 量子力学处理H2分子的结果
当两个氢原子从远处彼此接近时，将出现两种情 况：如果两个氢原子的两个1s电子,自旋方向相反,在 达到平衡距离R0以前，随着R的减小,电子运动的空间 轨道发生重叠,电子在两核 间出现的机会较多,即两核
间的电子云密度较大，削
路易斯结构式的局限性：
1. 对作为中心原子的第3周期及其以下周期的元素而言, 价 层电子数可以大于 8。例如，PCl5 和 SF6 中的中心原 子价层电子数分别为 10 和 12 。 2. 对于氧分子的结构，第一种表示虽然符合路易斯结构式， 但它不能表达氧分子显示的磁性，后两种表示方法对.
O O
正
z=成键电子对数(n) + 孤对电子对数(m)
例： z( SO 2) = 4+(6-2³4+2)/2=4 4
确定电子对的空间构型—VSEPR理想模型： z=2 直线形
z=3
z=4
平面三角形
正四面体
z=5
z=6
三角双锥
正八面体
根据中心原子的孤对电子对数m ，推断分子的 空间构型。
① m=0: 分子的空间构型即电子对的空间构型
o
o
Cl
H
H
②中心原子和配位原子的电负性大小也影响键角。
:
:
:
N H
107 o18'
N H F
102 o
P F HH H
93o18'
H
F
中心原子电负性大者，键角较大；配位原子 电负性大者，键角较小。
※ w w＞ w s ＞ s- s（配位原子电负性） ※ 处于中心原子的全充满价层里的键合电子 之间的斥力大于处在中心原子的未充满价 层里键合电子之间的斥力。
第二章分子结构(精)
第二章分子结构2-3 σ键可由s-s、s-p和p-p原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH(气态分子)、HCl、Cl2分子里的σ键分别属于哪一种？答：对LiH分子：Li的电子排布1s22s1；H的电子排布1s1∴形成LiH分子时，Li的2s1电子与H的1s1电子配对成键；或Li的2s轨道电子云与H的1s轨道电子云“头碰头”地重叠形成σ键，所以该σ键称为s-s型σ键。
2s1sLi HLi-Hs-s型σ键表示由两个s轨道电子云重叠形成的σ键。
类似分析，HCl分子中，H 1s1；Cl 1s22s22p63s23p5形成共价键时，H的1s电子云与Cl的3p轨道电子云“头碰头”重叠，即s-p型σ键。
1sH3pCl H-Cl而Cl2分子中，Cl 1s22s22p63s23p5Cl 与Cl形成共价键时，2个3p轨道“头碰头”地重叠，即p-p型σ键。
3pCl3pClCl-Cl2-5 用VSEPR模型讨论CO2、H2O、NH3、CO32-、PO33-、PO3-、PO43-的分子模型，画出它们的立体结构，用短横代表分子的σ键骨架，标明分子构型的几何图形名称。
答：①CO2分子：为AX2E m型m=（C的族价-O的化合价·O的个数）·1/2=（4-2×2）=0∴应为AX2型（∵m=0,∴无E m项），即AY2型根据VSEPR理论：AY2型应为直线分子∴CO2分子为直线型，O=C=O②H 2O 分子：为AX 2E m 型，其m 为m=（O 的族价-H 的化合价·H 的个数）·1/2=（6-1×2）=2 （即二个孤对） ∴ 应为AX 2E 2型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 4型应为正四面体不考虑孤对，实际的分子应为弯型（角型）③NH 3分子：为AX 3E m 型m=（N 的族价-H 的化合价·H 的个数）·1/2=（5-1×3）=1（即一个孤对） ∴ 应为AX 3E 1型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 4型应为正四面体H H不考虑孤对，实际分子的几何图形应为三角锥型④CO 32-分子：为AX 3E m 型，m=（C 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（4-2×3+2）=0 （即没有孤对） ∴ 应为AX 3E 0型，即AY 3型根据VSEPR 理论：AY 3型应为平面三角形分子 ∴CO 32-分子的几何图形为平面三角形COOO120°120°2-⑤PO 33-：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×3+3）=1 （即一对孤对） ∴ 应为AX 3E 1型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 3型应为四面体OO 3-若不考虑孤对，PO 33-分子的实际几何图形为三角锥形⑥PO 3- ：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×3+1）=0 （即没有孤对） ∴ 应为AX 3E 0型，即AY 3型根据VSEPR 理论：AY 3型应为平面三角形分子 ∴PO 3-分子的几何图形为平面三角形POOO120°120°-⑦PO 43- ：AX 3E mm=（P 的族价-O 的化合价·O 的个数+离子的电荷）·1/2=（5-2×4+3）=0 （即没有孤对）∴ 应为AX 3E 0型，即AY 4型根据VSEPR 理论：AY 3型应为四面体型离子OO3-2-9 借助VSEPR 模型、杂化轨道模型、π键与σ键、大π键以及等电子体等概念，讨论OF 2、ClF 3、SOCl 2、XeF 2、SF 6、PCl 5的分子结构。
第二章 分子结构
共享电子对
·● ·
●
非金属元素通过和其它元素共用一对电 子形成共价键结合在一起。
H ＋ Cl
H Cl 路易斯结构式
Lewis学说的局限性: 1. 无法解释两个带负电荷的电子为什么不互相排斥，
反而相互配对趋于稳定；
2. 无法解释许多共价化合物分子中原子的外层电子数 虽少于8，或多于8仍能稳定存在。
F
B
F
F
平面三角形结构的BF3分子
3.sp3杂化
CH4的空间构 型为正四面体。
C：2s22p2
2p
2s
键角为：109.5°
45
2s
2p 激发 2s 2p
sp3杂化
sp3
CH4形成 时的sp3杂化。
46
四个sp3杂化轨道
47
二、杂化轨道理论
（三）等性与不等性杂化 （1）等性杂化：所有的杂化轨道都是等同的。 （2）不等性杂化：
原子相互接近时，由于原子轨道的重叠，原子 间通过共用自旋方向相反的电子对使体系能量降低， 由此形成共价键。
重叠部分越大，键越牢固，分子越稳定。
成键原理:
① 电子配对原理 ② 原子轨道最大重叠原理
一、价键理论(Valence Bond Theory, VB)
① 电子配对原理：原子上如果有自旋相反的成单
经典的共价键理论（G.N. Lewis, 1916, 美国）
1. 要点:
共价分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的 趋势，求得自身的稳定。
原子通过共用电子对形成化学键。——共价键
“－”单键 “=”双键“ ”三键，价键结构式如：NN
Lewis 的贡献，在于提出了一种不同于离子键的 新的键型，解释了电负性比较小的元素之间原子的成键 事实。
高中化学选择性必修2第二章 分子结构与性质第一节 共价键第1课时 共价键
第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键知识点一共价键的本质及特征的考查1.下列不属于共价键成键因素的是( )A.共用电子对在两原子核之间出现的概率高B.共用的电子必须配对C.成键后体系能量降低,趋于稳定D.两原子体积大小要适中2.一般认为,两元素电负性之差大于1.7时易形成离子键,小于1.7时易形成共价键。
根据表中的数据,从电负性的角度判断下列元素之间易形成共价键的一组是( )元素N a M g A l H C O C l电负性0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.5 3.0①Na和Cl ②Mg和Cl ③Al和Cl ④H和O ⑤Al和O ⑥C 和ClA.①②⑤B.③④⑥C.④⑤⑥D.全部知识点二共价键的类型的考查3.下列说法中不正确的是( )A.σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠B.π键的电子云形状与σ键的电子云形状相同C.两个原子形成多个共价键时,σ键只有一个D.形成共价键时原子轨道之间重叠程度越大,体系能量越低,键越稳定4.在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是( )A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D.氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道5.N2F2分子中四个原子都在同一平面内,由于几何形状的不同,存在顺式和反式两种同分异构体。
据此判断N2F2分子中两个N原子之间化学键的组成为( )A.一个σ键和两个π键B.仅有一个σ键C.仅有一个π键D.一个σ键和一个π键6.某有机物的结构如下:则分子中有个σ键, 个π键。
7.下列说法不正确的是( )A.在1个CH 2CH—C≡N中含有6个σ键,3个π键B.两个原子形成的多个共价键中,π键可以是一个或多个C.s能级的电子与s能级的电子间形成的键一定是σ键,p能级的电子与p能级的电子间形成的键一定是π键D.共价键一定有原子轨道的重叠8.下列分子式及结构式中成键情况不合理的是( )A.CH3N:B.CH2SeO:SeC.CH4S:D.CH4Si:9.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是 ( )A.H2SB.Cl2C.CS2D.H2O210.下列关于共价键的说法不正确的是()A.在双键中,σ键比π键稳定B.N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等C.两个原子形成共价键时至少有1个σ键D.HCHO分子中σ键与π键个数比为2∶111.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法错误的是( )图L2-1-1A.32 g S8中含有0.125 mol σ键B.SF6是由极性键构成的分子C.1 mol C2H2中有3 mol σ键和2 mol π键D.1 mol S8中含有8 mol S—S键12.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。
大学无机化学第2章分子结构
sp 2个sp杂化轨道
sp杂化
上页
下页
回主目录
返回
hyzh@
BeCl2
Be:1s22s2
Cl:1s22s22p63s23p5
BeCl2 键角 θ=180° 直线型分子
上页 下页 回主目录 返回
hyzh@
（2）sp2杂化轨道：由1个s轨道和2个p轨道杂化得到 3个等同的sp2杂化轨道。每个轨道含有1/3 s和2/3 p的 成分，3个轨道处于同一平面，每个轨道间的夹角为 120º 。例如： BF3的形成 2p 2s 2 1 基态B价层电子排布： 2s 2p
1. s-p等性杂化 （1）sp杂化：1个s轨道和1个p轨道杂化得到两个等 同的sp杂化轨道。每个轨道含有0.5s和0.5p的成分，
两个轨道间的夹角为180º 。例如：BeCl2的形成
基态Be价层电子排布：2s2
2s
2p
在BeCl2分子形成中，Be原子轨道的杂化过程如下：
2s
2p
激发
2s
2p
激发态
第二章 分子结构 Molecular structure
新乡医学院化学教研室 范 秉 琳
E-mail: yaoxuejianyan@
Password: yaojian2015
物质的性质
分子的性质
分子的结构
化学键(chemical
bond)
分子中直接相邻的原子间强的相互作用 称为化学键。
2. 共价键的方向性：因为各原子轨道在空间分布方
向是固定的，为了满足轨道的最大程度重叠，原子 间形成的共价键，当然要具有方向性。
（三）共价键的类型
1.键: •成键轨道沿键轴方向头碰头重叠 •轨道重叠部分沿键轴呈圆柱形对称 •是最大重叠，可旋转，稳定性高
- 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)。
一、选择题1、CO分子中存在的化学键是（C ）A、Π键、ơ键B、Π键、配位健C、ơ键、Π键、配位健D、ơ键、配位健2、N2分子中存在的化学键是（ D）A、一个Π键、一个ơ键B、一个ơ键C、一个Π键、两个ơ键D、两个Π键、一个ơ键3、下列分子中，两个相邻共价键的夹角最小的是（ D ）A、BF3 B、H2S C、NH3D、H2O4、BF3分子的空间构型为（B ）A、直线型B、平面正三角形C、三角锥型D、正四面体型5、下列分子和离子中，中心原子成键轨道不是sp2杂化的是（ D ）A、NO3－B、HCHO C、BF3D、NH36、NCl3分子中，N原子与三个氯原子成键所采用的轨道是（ B ）A、两个sp轨道，一个p轨道成键B、三个sp3轨道成键C、P X、P y 、P z 轨道成键D、三个sp2轨道成键7、下列化合物中，极性最大的是（ B ）A、CS2 B、H2S C、SO3D、SnCl48、下列分子中，偶极矩不等于零的是（ C ）A、BeCl2 B、BF3C、NF3D、CO29、下列分子为极性分子的是(A )A、H2O B、CH4C、CO2 D、BF310、下列液态物质中只需克服色散力就能使之沸腾的是（ D ）A、H2O B、CO C、HF D、Xe11、极化能力最强的离子应具有的特性是（B ）A、离子电荷高、离子半径大B、离子电荷高、离子半径小C、离子电荷低、离子半径小D、离子电荷低、离子半径大12、下列各组离子中，离子的极化力最强的是（ C ）A、K＋、Li＋B、Ca2+、Mg2+C、Fe3+、Ti4＋D、Sc3＋、Y3＋13、下列物质熔点最高的是（B ）A、H2S B、H2OC、H2Se D、H2Te14、下列分子中，中心原子的杂化类型和分子的空间构型都与NH3相同的是（C ）A、H2O B、H2S C、PCl3D、SiH415、下列液态物质中，只须克服色散力就可以沸腾的是（A ）A、CS2 B、CHCl3C、HClD、H2SO416、除少数分子外，一般分子之间的作用力主要是（B ）A、氢键B、取向力C、诱导力D、色散力17、杂化轨道理论认为（B ）A、参加杂化的各原子轨道都必须提供电子。
B、原子轨道杂化后生成成键能力更强的杂化轨道。
C、只有能量相同的原子轨道才能进行杂化。
D、原子轨道杂化后先形成分子轨道，然后再形成化学键。
18、下列物质熔点变化顺序中，不正确的是（ B ）A、NaF> NaCl > NaBr > NaIB、NaCl< MgCl2< AlCl3<SiCl4C、LiF> NaCl >KBr > CsID、Al2O3>MgO> CaO> BaO19、下列分子或离子中，具有反磁性的是（D）A、O2 B、O2－ C、O2＋ D、O22－20、按分子轨道理论，下列稳定性排列正确的是（C ）A、O2 > O2＋> O22－B、O2＋> O2> O22－C、O22－> O2> O2＋ D、O2＋> O22－> O221、几何形状是平面三角形的分子或离子是（ D ）A、SO32－ B、SnCl3－ C、CH3－ D、NO3－22、下列各组物质中，沸点高低次序不正确的是（）A、HF>NH3 B、S2（g）>O2C、NH3>PH3D、SiH4>PH323、下列分子中，中心原子采取不等性sp3杂化的是（）A、BF3 B、 CO2C、CH4D、 PH324、下列各组分子，既存在取向力、诱导力和色散力，又存在氢键的是（）A、N2-H2B、O2-CO C、CH3Cl-H2O D、C2H5OH-H2O25、下列分子中，离域π键类型为П33的是（）A 、O 3B 、SO 3C 、NO 2D 、HNO 326、IF 5的空间构型是（ ）A 、三角双锥B 、平面三角形C 、四方锥D 、变形四面体 27、下列分子中，含有极性键的非极性分子是（ ） A 、P 4 B 、BF 3 C 、ICl D 、PCl 328、下列物质中，既有离子键又有共价键的是 （ ） A 、KCl B 、CO C 、Na 2SO 4 D 、NH 4＋ 29、下列化合物，既存在离子键和共价键，又存在配位键的是（ ） A 、NH 4F B 、NaOH C 、H 2S D 、BaCl 230、下列化学键中极性最强的是（ ） A 、H-O B 、N-H C 、H-F D 、S-H 31、根据分子轨道理论，O 2的最高占有轨道是（ ）A 、p 2πB 、*2p πC 、*2p σ D 、p 2σ32、下列物质熔点高低顺序正确的是 （ ）A 、He > KrB 、Na < RbC 、HF < HClD 、MgO > CaO 33、根据价层电子对互斥理论，SO 3的空间构型是（ ）A 、三角锥形B 、T 型C 、四面体D 、平面三角形 34、下列分子或离子中，没有孤对电子的是（ ） A 、H 2O B 、H 2S C 、NH 4+ D 、PCl 3 35、下列分子或离子中，为CO 等电体的是（ ） A 、N 2 B 、NO - C 、O 2+ D 、F 236、OF 2分子的中心原子采取的杂化轨道是 （ ）A 、s p 2B 、s p 3C 、s pD 、d s p 2 37、下列分子中属于极性分子的是 （ ）A 、SiCl 4( g )B 、SnCl 2( g )C 、CO 2D 、BF 3 38、在单质碘的四氯化碳溶液中，溶质和溶剂分子之间存在着 （ ） A 、取向力 B 、诱导力 C 、色散力 D 、诱导力和色散力 39、下列分子或离子中，呈反磁性的是 （ ）A 、B 2 B 、O 2C 、COD 、NO40、如果正离子的电子层结构类型相同，在下述情况中极化能力较大的是 （ ）A、离子的电荷多，半径大B、离子的电荷多，半径小C、离子的电荷少，半径大D、离子的电荷少，半径小41、下列离子中，变形性最大的是（）A、CO－23 B、SO－24C、ClO－4D、MnO－442、按离子的电子构型分类，Li＋属于（）A、9～17电子型B、2电子型C、8电子型D、18电子型43、下列离子半径大小次序中错误的是（）A、Mg2＋<Ca2＋B、Fe2＋>Fe3＋C、Cs＋>Ba2＋D、F－>O2－44、CH3OCH3和HF分子之间存在的作用力有（）A、取向力、诱导力、色散力、氢键B、取向力、诱导力、色散力C、诱导力、色散力D、色散力45、乙醇和醋酸易溶于水而碘和二硫化碳难溶于水的根本原因是（）A、分子量不同B、有无氢键C、分子的极性不同D、分子间力不同46、AgCl 在水中的溶解度大于AgI ，其主要原因是（）A、AgCl 的晶格能比 AgI 的大B、Cl 的电负性比 I 的大C、AgI 的正负离子间相互极化作用比 AgCl 的大D、Cl 的电离能比 I 的大47、下列具有最高熔点的化合物是（）A、NaBrB、PBr3 C、AlBr3D、MgBr2E、SO248、下列哪种化合物中有最强的共价键（）A、MgCl2 B、BeCl2C、CaCl2D、SrCl2E、BaCl249、按照AgF 、AgCl 、AgBr 、AgI 的顺序，下列性质变化的叙述正确的是（）A、颜色变深B、溶解度变小C、离子键递变到共价键D、A 、B 、C 都是50、下列各组物种中，都含有两个П43键的是（）A、N2O ，CO2，N3－ B、N2O ，NO2，N3－C、N2O ，CO2，NO2D、NO2，CO2，N3－51、下列化合物中，按沸点由高到低顺序排列正确的是 （ ）① ② ③A 、③②①B 、②③①C 、①②③D 、③①② 52、对化合物在水中的溶解度，下列判断中正确的是 （ ） A 、AgF > HF B 、CaF 2 > CaCl 2C 、HgCl 2 > HgI 2D 、LiF > NaCl53、下列各组离子中，离子的变形性最大的是 （ ） A 、I －、S 2－ B 、F －、Br － C 、Cl －、O 2－ D 、N －、H － 54、下列氟化物中，在水中溶解度最小的是 （ ） A 、LiF B 、NaF C 、KF D 、CsFOHCHO OHCHOOHCHO。