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分子的结构与性质.
分子结构与性质弱科辅导
一 共价键的特征及类型
1.共价键的特征
(1)共价键的饱和性
①按照共价键的共用电子对理论,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,这就是共价键的“饱和性”。H原子、Cl原子都只有一个未成对电子,因而只能形成H2、HCl、Cl2分子,不能形成H3、H2Cl、Cl3等分子。
②共价键的饱和性决定了共价分子的组成。
(2)共价键的方向性
①共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,而且原子轨道重叠越多,电子在两核间出现概率越大,形成的共价键就越牢固。电子所在的原子轨道都有一定的形状,所以要取得最大重叠,共价键必然有方向性。多原子分子的键角一定,也表明了共价键具有方向性。
②共价键的方向性影响着共价分子的立体结构。
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、π键,前者的电子云具有轴对称性,后者的电子云具有镜像对称性。
【例1】 下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是 ( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥
变式训练 1 下列说法中正确的是 ( )
A.分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B.元素周期表中的第Ⅰ A族(除H外)和第Ⅶ A族元素的原子间可能形成共价键
C.水分子可表示为HO—H,分子中键角为180°
D.H—O键能为463 kJ·mol-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2×463 kJ
二 分子的立体构型
1.价层电子对互斥模型的两种类型
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的排斥的作用对分子空间构型的影响,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。
2.价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子空间构型的关系
分
子
构
型 杂化轨道理论 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 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 正四面体形 CH4 价层电子对互斥模型 电子对数 成键对数 孤对电子数 电子对空间构型 分子空间构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 四面体 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 【例2】 用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的( )
A.直线形,三角锥形 B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形
【例3】在乙烯分子中有5个σ键和1个π键,它们分别是( )
A.sp2杂化轨道形成σ键,末杂化的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杂化轨道形成σ键,C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键
D.C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键
1.键的极性的判断
(1)电负性差法:两原子电负性差为零,则为非极性键,两原子电负性差大于零,则为极性键。
(2)组成元素法:A—A为非极性键,A—B为极性键。
2.分子极性的判断
(1)根据所含共价键类型及分子的空间构型判断
①由非极性键形成的A—A型分子一定是非极性分子,如H2。
②由极性键形成的A—B型分子一定是极性分子,如HCl。
③由极性键形成的AB2型分子,除直线形结构(如CO2)为非极性分子外,其他均为极性分子
④由极性键形成的AB3型分子,除平面正三角形结构 (如BCl3)为非极性分子外,其他均为极性分子。
⑤由极性键形成的AB4型分子,除正四面体形(如CH4)及平面正四边形结构为非极性分子外,其他均为极性分子。
(2)据中心原子最外层电子是否全部成键判断
中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键,此分子一般为非极性分子,如CO2、BF3、CH4等;分子中的中心原子最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子,如H2O、NH3等。
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
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