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/BeCl2

3 sp2三角形

3 0

平面

三角

形

CO32-/SO3/BF3/

BCl3/CH2O

2 1 V形O3/SO2/PbCl2/SnBr2

4

四面体 4 0

四面

体形

CCl4/SO42-/NH4+/CH4

sp3

3 1

三角

锥形

H3O+/NF3/NH3

2 2 V形H2O/H2S/SCl2

5 三角双锥

（了解）

5 0

三角

双锥

PCl5

4 1

变形

四面

体

SF4

sp3d 3 2 T形ClF3

2 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、Ne

A2直线形非极性非极性H2、O2

AB 直线形极性极性HCl、NO

ABA 直线形180°极性非极性CO2、CS2

ABA V形≠180°极性极性H2O、SO2

A4正四面体形60°非极性非极性P4

AB3平面三角形120°极性非极性BF3、SO3

AB3三角锥形≠120°极性极性NH3、NCl3

AB4正四面体形109°28′极性非极性CH4、CCl4

AB3C 四面体形≠109°28′极性极性CH3Cl、CHCl3

AB2C2四面体形≠109°28′极性极性CH2Cl2

直线三角形V形四面体三角锥V形H2O

2、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