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(2)π键:
(以“肩并肩”重叠形式)
每个π键的电子云有两块组成,分别位于有两
原子核构成平面的两侧,如果以它们之间包含原子核的
平面镜面,它们互为镜像,这种特征称为镜像对称。
(3)判断共价键类型规律:
共价单键全是σ键;
而共价双键中有一个σ键,另一个是π键;
共价三键由一个σ键和两个π键组成
例1、关于乙醇分子的说法正确的是()
A.分子中共含有8个极性键B.分子中不含非极性键
C.分子中只含σ键D.分子中含有1个π键
例2. 下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键
D.在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键
例3.下列分子中,既含有σ键,又含有π键的是( )
A.CH4B.HClC.CH2===CH2D.F2
例4.乙烯分子中有__个σ键__个π键。
乙炔分子中有__个σ键__个π键。
例5.下列说法中不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键D.N2分子中有一个σ键,两个π键
例6下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.化学键既存在于相邻原子之间,又存在于相邻分子之间
B.两个原子之间的相互作用叫化学键
C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用
D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用,所以离子键的核间距相当小
例7.某有机物的结构式如右图:
,则分子中有____个σ键,____个π键。
例8.下列分子中,既不存在s-pσ键也不存在p-pπ键的是
AHClBHFCSO2DSCl2
例9.下列分子中存在的共价键类型完全相同的是
ACH4、NH3BC2H6、C2H4CH2、N2DCl2、N2
离子化合物与共价化合物的区别
离子化合物
共价化合物
化学键
离子键或离子键与共价键
共价键
概念
以离子键形成的化合物
以共用电子对形成的化合物
达到稳定结
构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
构成微粒
阴、阳离子
原子
构成元素
活泼金属与活泼非金属
不同种非金属
表示方法
电子式:
(以NaCl为例)
离子化合物的结构:
Na+[
]-
NaCl的形成过程:
Na
―→Na+[
-
以HCl为例:
结构式:
H—Cl
H
HCl的形成过程:
―→H
键参数:
键能、键长、键角
(1)键能:
气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。
单位:
KJ/mol/
Ø
数值相当
化学键的形成要释放能量
化学键的断裂要吸收能量
应用:
衡量物质的稳定性:
共价化合物的键能越大,越不易断裂,越不容易发生化学反应,物质稳定性越大,能量越低。
例、能够用键能解释的是( )
A.氮气的化学性质比氧气稳定B.常温常压下,溴呈液体,碘为固体
C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发,硫酸难挥发
(2)键长:
形成共价键的两原子的核间距(=成键原子的半径之和)
键长与键能之间的关系:
键长越短,键能越大,共价键越稳定
(3)键角:
分子中相邻两键间的夹角
键角和键长是反映分子空间构型的重要参数
例1、能用键能大小作为主要依据来解释的是
A常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态B硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸不是挥发性酸
C稀有气体一定难于发生化学反应D空气中的氮气化学性质比氧气稳定
例2、能够用键能解释的是
AHF比HCl稳定BHF比HCl沸点高
C稀有气体一般很难发生化学反应D干冰易升华
例3、下列分子受热最难分解的是
ACCl4BSiCl4CGeCl4DSnCl4
例4、从键长角度判断下列共价键中最稳定的是
AH-FBN-HCC-HDS-H
例5、下列分子稳定性大小比较不正确的是
AHF﹥HIBCH4﹤SiH4CPH3﹤NH3DH2O﹥H2S
例6、碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子与硅原子的位置是交替的,在
下列三种晶体中,它们的熔点从高到低的顺序是( )
①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅
A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③
例7.X、Y两元素的原子,当它们分别获得两个电子,形成稀有气体元素原子的电子层结构时,X放出的能量大于Y放出的能量;
Z、W两元素的原子,当它们分别失去一个电子形成稀有气体元素原子的电子层结构时,W吸收的能量大于Z吸收的能量,则X、Y和Z、W分别形成的化合物中,最不可能是共价化合物的是( )
A.Z2XB.Z2YC.W2XD.W2Y
例8.下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物B.由共价键形成的分子一定是共价化合物
C.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物D.只有非金属原子间才能形成共价键
3、等电子原理:
原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)具有相似的化学键特征,它们的许多性质是相近的。
CO2和N2O,CH4和NH4+
判断方法:
原子总数相同,价电子总数相同两者都必须满足
分子的价电子数=组成分子的原子的价电子数之和;
离子的价电子数=
阴离子=组成离子的原子的价电子数之和加离子所带的负电荷;
阳离子=组成离子的原子的价电子数之和减离子所带的正电荷;
常见等电子体
类型
实例
空间构型
二原子10电子的等电子体
N2、CO、NO+、C22-、CN-
直线型
三原子16电子的等电子体
CO2、CS2、N2O、NCO-、NO2+、N3-、NCS-、BeCl2
直线型
三原子18电子的等电子体
NO2-、O3、SO2
V型
四原子24电子的等电子体
NO3―、CO32-、BO33-、CS33-、BF3、SO3
平面三角形
五原子32电子的等电子体
SiF4、CCl4、BF4-、SO42-、PO43-
四个σ键,正四面体形
七原子48电子的等电子体
SF6、PF6-、SiF62-、AlF63-
六个σ键,正八面体
例1.与NO3-互为等电子体的是( )
A.SO3 B.BF3 C.CH4 D.NO2
例2.根据等电子原理,下列分子或离子与SO42-有相似结构的是( )
A.PCl5 B.CCl4 C.NF3 D.N2
二、分子的立体结构:
多原子分子的空间构型
1、中心原子:
对ABn型分子,B围绕A成键,则A为中心原子,n值为中心原子结合的原子数。
2、孤对电子(孤电子对):
未用于形成共价键的电子对
3、成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型.
4、中心原子上的孤电子对数的确定方法:
(1)中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb)
a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
(2)对于阳离子来说,a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。
(3)对于阴离子来说,a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。
5、常见分子(或离子的空间构型)
(1)对于AB型双原子分子,只有直线型
(2)对于ABn(B>1)的分子或离子空间构型
分子
中心原子结合原子数
孤电子对数
中心原子A价层电子对的排列方式
分子的几何构型实例
AB
1
直线形HF、HCl
AB2
2
——A——
直线形:
BeCl2、HgCl2、CO2
V形SO2、O3
V形H2O、H2S
AB3
3
三角锥、SO32-、H3O+、NH3
AB4
4
正四面体
四面体CH3Cl
例1.下面各组微粒中,几何构型不相同的是
AH3O+、NH3BNH4+、CH4CCO2、BeCl2DNH3、BF3
例2.在以下的分子或离子中,空间结构的几何形状不是三角锥形的是()
A.NF3B.CH3-C.BF3D.H3O+
例3、下列物质中,分子的立体结构与水分子相似的是()
A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl4
例4..下列分子或离子的中心原子,带有一对孤对电子的是()
A.XeO4B.BeCl2C.CH4D.PCl3
例5.下列分子的立体结构,其中属于直线型分子的是()
A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4
例6.下列分子中,各原子均处于同一平面上的是()
A.NH3B.CCl4C.H2OD.CH2O
例7、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。
BeCl2;
SCl2;
SO32-;
SF6
例8、用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间构型:
①BeCl2 ②NH3 ③H2O ④PCl3
例9、.三硫化四磷的分子结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了八电子的结构。
该分子可能结构的种类和一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数分别是
A、1,7B、3、9C、5、19D、无法确定
化学式
中心原子孤电子对数
HCN
SO2
NH2-
H30+
SiCl4
三、轨道杂化
1、杂化的概念:
在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。
杂化轨道用于容纳σ键和孤对电子
杂化轨道:
原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道;
杂化轨道类型:
sp、sp2、sp3、sp3d2
杂化结果:
重新分配能量和空间方向,组成数目相等成键能力更强的原子轨道
杂化类型
sp
Sp2
sp3
参与杂化的原子轨道
1个s+1个p
1个s+2个p
1个s+3个p
杂化轨道数
2个sp杂化轨道
3个sp2杂化轨道
4个sp3杂化轨道
杂化轨道间夹角
1800
1200
109028’
直线
正三角形
实
例
BeCl2,C2H2
BF3
C2H4
CH4
CCl4
2、杂化轨道的特性:
(1)只有能量相近的轨道才能互相杂化。
常见的有:
非过渡元素nsnp(sp型杂化)过渡元素(n-1)dnsnp(dsp型杂化)
(2)杂化轨道的成键能力大于未杂化轨道。
(3)参加杂化的原子轨道的数目与形成的杂化轨道数目相同。
(4)不同类型的杂化,杂化轨道的空间取向不同
(5)杂化只在形成分子的过程中发生,孤立原子不发生杂化
3、如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型?
(1)方法一:
根据孤电子对数和中心原子结合的原子数
★杂化轨道数=中心原子孤对电子对数+中心原子结合的原子数
sp2杂化类型sp3杂化类型
(2)方法二:
看中心原子有没有形成双键或三键,如果有1个三键,则其中有2个π键,用去了2个p轨道,形成的是sp杂化;
如果有1个双键则其中有1个π键,形成的是sp2杂化;
如果全部是单键,则形成的是sp3杂化。
(杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子,不用于形成π键。
反之π键的形成不需杂化轨道)
例1、根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()
A.直线形 sp杂化 B.三角形 sp2杂化C.三角锥形 sp2杂化D.三角锥形 sp3杂化
例2、指出下列化合物可能采取的杂化类型,并预测其分子的几何构型:
(1)BeH2;
(2)BBr3;
(3)SiH4;
(4)PH3。
例3、下列分子中划横线的原子的杂化轨道类型属于sp杂化的是( )
A.CH4 B.C2H4 C.C2H2 D.NH3
例4、OF2分子的中心原子采取的杂化轨道是( )
A.sp2B.spC.sp3D.无法确定
例5、原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子的杂化。
在SO
中S原子的杂化方式为、A.spB.sp2C.sp3D.无法判断
例6、指出下列分子中,中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几何构型。
分子式
杂化轨道类型
分子的几何构型
PCl3
BCl3
CS2
Cl2O
例7、ClO-、ClO
、ClO
中,Cl都是按以sp3杂化轨道方式与O原子成键,则ClO-空间的构型是________;
ClO
空间的构型是________;
空间的构型是________。
例8、在BrCH=CHBr分子中,C-Br键采用的成键轨道是
Asp-pBsp2-sCsp2-pDsp3-p
例9、对二氧化硫与二氧化碳说法正确的是
A都是直线结构
B中心原子都采用sp杂化轨道
CS原子和C原子上都没有孤电子对
D二氧化硫为V形结构,二氧化碳为直线型结构
例10、下列分子或离子构型为平面三角形的是
ANO3-BNH3CH3O+DCO2
四、配位化合物
固体
CuSO4白色
CuCl2·
2H2O绿色
CuBr2深褐色
NaCl白色
K2SO4白色
KBr 白色
哪些溶液呈天蓝色
天蓝色
无色
实验说明什么离子呈天蓝色,什么离子没有颜色
可知Na+、K+、Cl―、Br―、SO42-等离子无色。
而Cu2+在水溶液中有颜色
1、配位键:
共用电子对由一个原子单方面提供给另一原子共用所形成的共价键(视为δ共价键)。
表示:
AB形成条件:
电子对给予体——含有孤对电子对
电子对给予体电子对接受体电子对接受体——含有空轨道。
2、配位化合物:
由金属离子(或原子)与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配合物。
其中:
金属原子是中心原子,中性分子或者阴离子(如H2O、NH3、Cl-)叫做配体。
金属离子(或原子)一方有空轨道接受孤对电子;
中性分子或者阴离子一方提供孤对电子。
[Cu(H20)4]2+中存在配位键。
过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道,对多种配体具有较强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多(一般情况,考试中出现的配位化合物都是过渡元素金属原子或离子做中心原子)。
中心原子:
配合物的中心原子一般都是带正电的阳离子,过渡金属离子最常见。
配位体:
可以是阴离子,也可以是中性分子,配位体中直接同中心原子配合的原子叫配位原子,配位原子必须是含有孤对电子的原子。
配位数:
直接同中心原子配位的原子的数目叫中心原子的配位数。
配离子的电荷数:
配离子电荷数等于中心离子和配位体的总电荷数的代数和。
3、配位化合物的组成结构:
配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子,而内界的配体离子和分子通常不能电离,内界也有空间构型。
如[Co(NH3)5Cl]Cl2===[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-,有三分之一的氯不能电离。
4、配位键的转化
配体更倾向于形成更稳定的配合物(配合物的稳定性较强,比弱电解质更难在水中电离):
Fe3++SCN-
[Fe(SCN)]2+(血红色)
[Fe(SCN)]2++6F-
[FeF6]3-(无色)+SCN-
5、配位键的形成作用
溶解度的改变;
物质稳定性的改变;
颜色的改变。
例1.向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是( )
A.[Co(NH3)4Cl2] B.[Co(NH3)3Cl3]C.[Co(NH3)6]Cl3D.[Co(NH3)5Cl]Cl2
例2.向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液,再加入氨水,下列关于实验现象的叙述不正确的是( )
A.先生成白色沉淀,加入足量氨水后沉淀消失
B.生成的沉淀为AgCl,它不溶于水,但溶于氨水,重新电离成Ag+和Cl-
C.生成的沉淀是AgCl,加入氨水后生成了可溶性的配合物[Ag(NH3)2]Cl
D.若向AgNO3溶液中直接滴加氨水,产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失
例3.下列分子或离子中都存在着配位键的是( )
A.NH3、H2OB.NH
、H3O+C.N2、HClOD.H2SO4、PCl3
例4、Co(III)的八面体配合物化学式为CoClm·
nNH3,若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀,则m、n的值是()
A.m=1,n=5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D.m=4,n=5
例5.CuCl2溶液有时呈蓝色,有时呈绿色,这是因为在CuCl2溶液中存在如下的平衡:
[Cu(H2O)4]2++4Cl-
[CuCl4]2-+4H2O
蓝色 绿色现欲使溶液由绿色变成蓝色,请写出可采用的方法:
_________。
例6.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,已知两种配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(NH3)5SO4]Br,在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,现象是__________________;
如果在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,现象是________________,若加入AgNO3溶液时,现象是____________。
五、分子的极性:
根据分子内正负电荷中心是否重合来进行判断
1、极性分子:
正负电荷中心不重合的分子
2、非极性分子:
正负电荷中心重合的分子
3、判断方法:
(1)单原子分子(稀有气体)全是非极性分子
(2)同原子组成(含非极性键)的双原子分子都是非极性分子
(即大多数单质都是非极性分子,只有O3是唯一一个单质极性分子)
不同原子组成(含极性键)的双原子分子都是极性分子。
(3)多原子分子则需看其正负电荷中心是否重合而定。
两个键之间的夹角
键的极性
分子的极性
X2
H2、N2
——
非极性键
非极性分子
直线形
XY
HCl、NO
极性键
极性分子
XY2(X2Y)
CO2、CS2
180°
120°
V形
H2O、H2S
105°
XY3
BF3
NH3
107°
三角锥形
XY4
CH4、CCl4
109°
28′
正四面体形
例1.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示,如图所示,则有关H2O2的结构的说法中正确的是( )
A.分子的正、负电荷重心重合B.分子正、负电荷重心不重合
C.H2O2是极性分子D.H2O2是非极性分子
例2.下列说法正确的是( )
A.含有非极性键的分子一定是非极性分子B.非极性分子中一定含有非极性键
C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子D.键的极性与分子极性无关
例3.下列化合物中,化学键类型和分子极性皆相同的是
A二氧化碳、二氧化硫B甲烷、二氧化硅
C氟化硼、氨D氯化氢、碘化氢
例4.1949年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。
臭氧能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。
O3分子的结构如图:
呈V形,键角116.5°
。
三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键;
中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子提供1个电子,构成一个特殊的化学键(虚线内部分)——三个O原子均等的享有着4个电子。
请回答:
(1)题中非极性共价键是 键,特殊的化学键是 键。
(2)臭氧与氧气是 。
(3)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是_________________。
A.H2OB.CO2C.SO2D.BeCl2
(4)分子中某一原子有1对没有跟其他原子共用的电子叫孤对电子,那么O3分子有______对孤对电子。
六、分子间作用力:
影响物质某些物理性质的分子间的强烈相互作用。
1、范德华力
(1)概念:
范德华力是相邻分子之间普遍存在的相互作用力,对物质的熔沸点等物理性质存在一定的影响。
(2)强弱:
范德华力约比化学键能小1~2个数量级。
②分子的极性越大,范德华力越大。
③结构和组成相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大。
(3)对物质性质的影响:
范德华力主
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