第31讲 分子结构与性质(讲)教师版.docx

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第31讲分子结构与性质

【核心素养发展目标】

1．了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)。了解配位键的含义。

2．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

3．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的立体构型。

4．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。

5．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。

6．了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。

【知识点解读】

知识点一共价键

1．共价键

(1)共价键的本质与特征

本质：原子之间形成共用电子对。

特征：具有方向性和饱和性。

(2)共价键的类型

分类依据

类型

形成共价键的原子轨道重叠方式

eq\a\vs4\al(σ)键

电子云“头碰头”重叠

eq\a\vs4\al(π)键

电子云“肩并肩”重叠

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

非极性键

共用电子对不发生偏移

原子间共用电子对的数目

单键

原子间有一对共用电子对

双键

原子间有两对共用电子对

三键

原子间有三对共用电子对

【特别提醒】(1)通过物质的结构式可以快速判断共价键的种类和数目；共价单键全为σ键，共价双键中有1个σ键和1个π键，共价三键中有1个σ键和2个π键，如乙酸()中有7个σ键1个π键。

(2)由成键轨道类型可判断共价键的类型，与s轨道形成的共价键全部是σ键，杂化轨道形成的共价键全部是σ键。

(3)键参数

①概念

②键参数与分子的性质

a．键参数对分子性质的影响

b．键参数与分子稳定性的关系

键能越eq\a\vs4\al(大)，键长越eq\a\vs4\al(短)，分子越稳定。

【特别提醒】(1)共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子，如Al与Cl，Be与Cl等。

(2)并不是所有的共价键都有方向性，如s-sσ键没有方向性。

(3)共价分子中原子间的键能越大，键长越短，分子的稳定性越强。如稳定性：HFHClHBrHI。

2．配位键

(1)孤电子对

分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。

(2)配位键

①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。

②配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示为

在NHeq\o\al(＋,4)中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。

3．等电子体

(1)等电子原理

原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，如CO和N2。

(2)等电子原理的应用

①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如SO2和O3的原子数目和价电子总数都相等，二者互为等电子体，中心原子都是sp2杂化，都是V形结构。

②确定等电子体的方法(举例)

eq\x(CO)eq\o(――――――――――→,\s\up7(把O换成前一个原子?N?),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(CN－)

eq\o(―――――――――――――→,\s\up7(把N换成前一个原子?C?),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(C\o\al(2－,2))

eq\x(CO)eq\o(―――――――――――――→,\s\up7(把C换成后一个原子?N??多1个电子?),\s\do5(把O换成前一个原子?N??少1个电子?))eq\x(N2)

(3)常见的等电子体归纳

微粒

通式

价电子总数

立体构型

CO2、SCN－、NOeq\o\al(＋,2)、Neq\o\al(－,3)

AX2

16e－

直线形

COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SO3

AX3

24e－

平面三角形

SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)

AX2

18e－

V形

SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)

AX4

32e－

正四面体形

POeq\o\al(3－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、ClOeq\o\al(－,3)

AX3

26e－

三角锥形

CO、N2

AX

10e－

直线形

CH4、NHeq\o\al(＋,4)

AX4

8e－

正四面体形

【特别提醒】寻找等电子体的三种方法

变换过程中注意电荷变化，并伴有元素种类的改变

序号

方法

示例

1

竖换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换，即可得到相应的等电子体

CO2与CS2

O3与SO2

2

横换：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等

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