选修3第二章章末归纳整合二

⑤有氢键的分子间必然存在范德华力，但有范德华力的物
质中不一定存在氢键。 ⑥互为同分异构体的物质能形成分子内氢键的，其熔、沸
点较能形成分子间氢键的物质的熔、沸点要低。
【例】► 右图是过氧化氢(H2O2)分子的空 间结构示意图。
(1)写出过氧化氢分子的电子式： ________。
(2)下列关于过氧化氢的说法中，正确的是(用序号填空
)________。 ①分子中有极性键 ②分子中有非极性键 ③氧原子的轨道发生了sp2杂化 ④O—O共价键是p­p σ键 ⑤分子是非极性分子
(3)过氧化氢分子之间易形成氢键，该氢键的表示式是____ ______________________________________________。
(4)过氧化氢难溶于二硫化碳，主要原因是____________；
空间结构，所以H2O2分子是极性分子。借助H2O分子中氧
原子的轨道杂化方式判断可知，H2O2分子中氧原子的轨 道杂化方式是sp3杂化，所以O—O键不是p­p σ键。H—
O—O—H分子中的O—H键决定了H2O2分子Baidu Nhomakorabea间的氢键。
H2O2分子是极性分子，CS2分子是非极性分子，H2O2分子
和CS2分子之间不能形成氢键，H2O2和CS2不发生化学反
平面三角形
正四面体形 V形 三角锥形
CH4
H2 O NH3
4
2 3
AB4
AB2 AB3
多原子分子的立体结构 中心原子含有 化学式 孤电子对数 H2S 2 NH2－ BF3 CHCl3 SiF4 2 0 0 0 中心原子结 合的原子数 2 2 3 4 4
空间构型 V形 V形 正三角形 四面体 正四面体
学科思想培养四
结构决定性质的思想
1. 范德华力及其对物质性质的影响
分子与分子之间存在着一种把分子聚集在一起的作用力，
称为范德华力，范德华力很小，它不属于化学键。 影响范德华力的因素包括：相对分子质量、分子的空间构 型以及分子的极性等。对组成和结构相似的分子，其范德 华力一般随相对分子质量的增加而增大。
应，所以过氧化氢难溶于二硫化碳。H2O2分子和H2O分子 都含有O—H键，所以H2O2分子与H2O分子之间可形成氢 键，氢键的形成能增大物质的溶解度。
答案 (1)H O O H H2O2 与
··· ··· · · ··· ···
(2)①② (3)O—H…O (4)H2O2 分子是极性分子，CS2 分子是非极性分子 H2O 之间形成氢键 (5)漂白剂 作杀菌消毒剂 (6)①
范德华力只影响物质的物理性质。它对物质的熔、沸点、
溶解度的影响为：范德华力越大，分子的熔、沸点越高； 与溶剂间的范德华力越大，则在该溶剂中的溶解度越大。
氢键及其对物质性质的影响 2． 氢键是一种既可以存在于分子间、又可以存在于分子内的
作用力。它的能量比化学键小，比范德华力大。当氢原子
与电负性大的原子X以共价键结合时，H能够跟另一个电 负性大的原子Y形成氢键。氢键有两种基本类型：分子间 氢键和分子内氢键。 氢键基本上还属于分子间作用力，它既有方向性，又有饱
和性。常用X—H…Y表示氢键。
注意：①范德华力的作用范围很小，作用力也很小，约比 化学键的键能小1～2个数量级，无方向性和饱和性。
②氢键的形成条件：化合物中必须有氢原子，即氢原子处 在X—H…Y中间；氢只有与电负性大的并且具有孤电子 对的元素化合后，才具有较强的氢键，像这样的元素有： N、O、F三种。 ③氢键不属于化学键，键能比化学键小得多，化学键主要 影响物质的化学性质，而氢键主要影响物质的物理性质。 ④氢键和范德华力都属于分子之间的相互作用，能量都很 小，都只影响物质的物理性质，如熔点、沸点、硬度和溶 解度等。
键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹 角，是描述分子立体结构的重要参数。
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。 范德华力：把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用 力，又称范德华力。 氢键：某些氢化物分子间存在的比范德华力稍强的作用力
叫做氢键，其本质是静电作用。
价层电子对互斥理论对几种分子或粒子的立体构型的预测
如表：
孤 σ键 电 电子 子 对数 对 数 2 0
价层电 子 对数 目
分子的 电子对的排列 VSEP 立体结 R模型 方式 构
实例
2
HgCl2、 直线形 直线形 BeCl2、 CO2 平面三 角形 BF3、 BCl3 SnBr2、 PbCl2
3 2
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．σ键和π键的比较 键的类型 原子轨道重 叠方式 原子轨道重 叠部位 原子轨道重 叠程度 键的强度 化学活泼性 成键规律 σ键 π键 沿键轴方向平行重 叠 键轴上方和下方， 键轴处为零 小 较小 活泼
过氧化氢易溶于水，主要原因是____________________。 (5)写出过氧化氢的两项主要用途：________；________。 (6)过氧乙酸也是一种过氧化物，它可以看做是过氧化氢
分子中的一个氢原子被乙酰基
取代的产物，
是一种常用的杀菌消毒剂，在酸性条件下过氧乙酸易发生
水解反应生成过氧化氢。
二、杂化轨道理论简介
CH4的立体结构模型 图像分析：(一)sp3杂化轨道
例：CH4
1s22s22p2
每个杂化轨道占有原s原子轨道的成分。θ＝109°28′
sp3轨道杂化形成示意图
分析：
每一个杂化轨道的能量高于2s轨道能量而低于2p轨道能 1．
量；杂化轨道的形状也可以说介于s轨道和p轨道之间。
四个杂化轨道在空间均匀对称地分布，以碳原子核为中 2． 心，伸向正四面体的四个顶点。这四个杂化轨道的未成对
n＝4
正四面体形
CH4
2. 中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分 子。如H2O和NH3中心原子上的孤电子对也要占据中心原
子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V形，
NH3分子呈三角锥形。 代表物 CO2 中心原子 无孤电子对 中心原子 有孤电子对 CH2O 中心原子结 分子类型 合的原子数 2 AB2 3 AB3 空间构型 直线形
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。
(二)sp2杂化轨道
sp2杂化轨道
例：BF3
1s22s22p1
(三) sp2杂化轨道空间呈平面三角形
sp杂化
例：Hg [Xe]5d106s2
2．杂化轨道的应用范围： 杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤 对电子 杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子 数
电子分别与氢原子的1s电子配对成键，这就形成了甲烷分
子。
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。
酸 ＋ H2O ＋ H2O ――→ CH3COOH ＋ H2O2
②过氧乙酸分子中有 O—O 键，有强氧化性
学科思想培养五
一、价层电子对互斥模型
分子结构
基本观点：分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对
由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离，排斥力最小。
把分子分成两大类： 1．中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、 CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用 中心原子周围的原子数来预测，概括如下： ABn n＝2 n＝3 立体结构 直线形 平面三角形 范例 CO2 CH2O
性越强。例如，原子半径Cl＜Br＜I，故酸性：HClO3＞
HBrO3＞HIO3。 (3)结构相似的含氧酸，中心原子吸引电子的能力(氧化性) 越强，其相应酸的酸性越强，例如，酸性：H2SO3＞ H2SeO3＞H2TeO3。 (4)酸分子中不与氢原子相连的氧原子数目越多，酸性越 强。
含氧酸通式[(HO)mROn]中，n为非羟基氧原子(即不与氢相
①写出过氧乙酸发生水解反应的化学方程式(有机物用结 构简式表示)：___________________________________。
②过氧乙酸用作杀菌消毒剂的原因是_________________
________________________________________________。 解析 该题通过过氧化氢和过氧乙酸的重要用途展示了化 学的实用性。在H—O—O—H分子中，H—O键是极性 键，O—O键是非极性键。由于H2O2分子具有图中所示的
沿键轴方向相对重叠
两原子核之间，在键 轴上 大 较大 不活泼
共价单键是σ键，双键中有一个σ键一个π 键，三键中有一个σ键，两个π键
2. 共价键的极性、分子的极性二者之间的关系 (1)共价键与共价分子极性的判断
(2)分子极性的判断
(3)键的极性与分子极性的关系
均为非极性键：如Cl2、P4 ①非极性分子均为极性键：如CCl4、CO2 含极性键、非极性键：如C H 2 6
0
3
1
三角形
V形
4
0
正四 面体 形 四面体 形 三角 锥形
CH4、 CCl4 NH3、 NF3
3
1
4
2
2
V形
H2 O
2. 无机含氧酸分子酸性的比较 (1)对于同一种元素的含氧酸，该元素的化合价越高，其 含氧酸的酸性越强。例如，酸性：HClO4＞HClO3＞ HClO2＞HClO。 (2)相同化合价的不同种元素，中心原子R的半径越小，酸
章末归纳整合
请分别用一句话表达下列关键词： 共价键 键 用。 键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量， 手性 键能 键长 键角 等电子原理 范德华力 氢
提示
共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作
键能越大，化学键越稳定。
键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短， 往往键能越大，共价键越稳定。
代表物 CO2 CH2O 杂化轨道数 0＋ 2＝ 2 0＋ 3＝ 3 杂化轨道类型 sp sp2 分子结构 直线形 平面三角形
CH4
SO2 NH3 H2 O
0＋ 4＝ 4
1＋ 2＝ 3 1＋ 3＝ 4 2＋ 2＝ 4
sp3
sp2 sp3 sp3
正四面体形
V形 三角锥形 V形
三、配合物理论简介： 配位键 1． (1)概念
共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成
的共价键。 (2)表示 A 电子对给予体 ―→ B 电子对接受体
(3)条件：其中一个原子必须提供孤电子对。 另一原子必须能接受孤电子对轨道。 例：H3O＋
配合物的概念 2． 金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的 化合物称为配合物。
连的氧原子)的数目，n越大，酸性越强。
例如： 含氧酸 HClO4 H2SO4 HClO3 H2SO3 H3PO4 HNO2 H3BO3 HClO 通 式 (HO)ClO3 (HO)2SO2 (HO)ClO2 (HO)2SO (HO)3PO (HO)NO (HO)3B (HO)Cl 非羟基氧数目 n＝3 n＝2 n＝2 n＝1 n＝1 n＝1 n＝0 n＝0 酸 性 最强酸 强酸 强酸 中强酸 中强酸 中强酸 弱酸 弱酸
均为极性键：如H2O、NH3 ②极性分子 含极性键、非极性键：如H2O2
分子构型的判断 1． 根据分子中σ键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的 方法确定相应的较稳定的分子空间构型。 σ 键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数
价层电子对互斥理论 略去孤电子对 ――――――――――→ VSEPR 模 型 ―――――――→ 分 子 立体构型。