第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题
1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（） A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（）
02 原子的结构和性质 【2.1】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47、486.27、434.17和410.29nm ，试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示，并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2212 11 ( )R n n ν=-% 解：将各波长换算成波数： 1656.47nm λ= 1115233v cm - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻，可令1n m =，21,2,n m m =++……。列出下列4式： ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得： ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2（任意两式计算，结果皆同）。将m=2带入上列4式中任意一式，得： 1109678R cm -= 因而，氢原子可见光谱（Balmer 线系）各谱线的波数可归纳为下式： 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中， 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【2.2】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字）和线速度。 解：根据Bohr 提出的氢原子结构模型，当电子稳定地绕核做圆周运动时，其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等，即：
第二章 化学键和分子结构 一.选择题 1. 下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl 2 B. H 2O C. NH 3 D. PH 3 2. 关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp 3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH 4分子中的sp 3杂化轨道是由4个H 原子的1s 轨道和C 原子的2p 轨道混 合起来而形成的 ； C. sp 3 杂化轨道是由同一原子中能量相近的s 轨道和p 轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB 3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化轨道成键。 3. 下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH 3OH B. HF C. H 2O D. NH 3 4. 对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H 2Te>H 2Se>H 2S>H 2O C. NH 3>AsH 3>PH 3 D. CH 4>GeH 4>SiH 4 6. I 2的CCl 4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7. 下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF 3 B. NO 2 C. PCl 3 D. BCl 3 8. 下列分子是极性分子的是( ) A. BCl 3 B. SiCl 4 C. CHCl 3 D.. BeCl 2 9. 下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O 2 B. O 22- C. N 2 D. CO 10. 下列分子中心原子是sp 2杂化的是( ) A. PBr 3 B. CH 4 C. BF 3 D. H 2O 11. SO 42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12. 下列各物质分子其中心原子以sp 2杂化的是( )
分子的结构与性质 【知识动脉】 知识框架 产生原因：共价键的方向性 Sp3 决定因素：杂化轨道方式sp2 分子的空间构型sp 空间构型的判断：VSEPR理论 空间构型决定性质等电子原理 手性分子 配合物 一、杂化轨道理论 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。 思考：甲烷分子的轨道是如何形成的呢？ 形成甲烷分子时，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。 根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。 思考： 应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
C2H4 BF3 CH2O C2H2 思考：怎样判断有几个轨道参与了杂化？ [讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP2杂化轨道为°的平面三角形，SP3杂化轨道为°′的正四面体构型。 小结：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键 【例1】（09江苏卷21 A部分）（12分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1mol甲醛分子中σ键的数目为。 解析与评价：甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面型；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢δ键，1mol碳氧δ键，故含有δ键的数目为3N A 答案：sp2平面型3N A 【变式训练1】（09宁夏卷38）［化学—选修物质结构与性质］（15分） 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题： （1）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________; 2、价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是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 立体结构范例 n=2 直线型CO2 n=3 平面三角形CH2O n=4 正四面体型CH4 另一类是中心原子上有孤对电子 ．．．．．．．．．．．．）的分子。如 ．．．．（未用于形成共价键的电子对 H2O和NH3中心原子上的孤对电子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型，NH3分子呈三角锥型。 练习2、应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。 化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型 H2S
第二章化学键和分子结构 一.选择题 1.下列分子或离子中，键角最小的是( ) A. HgCl2 B. H2O C. NH3 D. PH3 2.关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体； B. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混 合起来而形成的； C. sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一 组能量相等的新轨道； D. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。 3.下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH3OH B. HF C. H2O D. NH3 4.对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键，后者可以； B. 前者能形成氢键，后者不能； C. 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键； D. 前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键。 5.下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H2Te>H2Se>H2S>H2O C. NH3>AsH3>PH3 D. CH4>GeH4>SiH4 6.I2的CCl4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力 7.下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF3 B. NO2 C. PCl3 D. BCl3 8.下列分子是极性分子的是( ) A. BCl3 B. SiCl4 C. CHCl3 D.. BeCl2 9.下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O2 B. O22- C. N2 D. CO 10.下列分子中心原子是sp2杂化的是( ) A. PBr3 B. CH4 C. BF3 D. H2O 11.SO42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12.下列各物质分子其中心原子以sp2杂化的是( ) A. H2O B. NO2 C. SCl2 D. CS2
第二章分子结构与性质 第一节共价键 【学习目标】 1、了解共价键的形成过程。 2、知道共价键的主要类型δ键和π键。 3、能用键参数――键能、键长、键角说明简单分子的某些性质 4、知道等电子原理，结合实例说明“等电子原理的应用” 【学习重点】 1、δ键和π键的特征和性质 2、用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 【学习难点】 1、δ键和π键的特征； 2、键角 【教学过程】 复习引入： 1.NaCl、HCl的形成过程 2.离子键：阴阳离子间的相互作用。 3.共价键：原子间通过共用电子对形成的相互作用。 4.使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。 一、共价键 1、定义：原子间通过共用电子对形成的相互作用。 2、练习：用电子式表示H2、HCl、Cl2的形成过程 H2 HCl Cl2 思考：为什么H2、Cl2 是双原子分子，而稀有气体是单原子分子？ 3、形成共价键的条件：两原子都有单电子 讨论（第一组回答）：按共价键的共用电子对理论，是否有H3、H2Cl、Cl3的分子存在？ 4、共价键的特性：饱和性 对于主族元素而言，内层电子一般都成对，单电子在最外层。 如：H 1s1 、Cl 1s22s22p63s23p5 H、Cl最外层各缺一个电子，于是两原子各拿一电子形成一对 共用电子对共用，由于Cl吸引电子对能力稍强，电子对偏向Cl（并非完全占有），Cl略带部分负电荷，H略带部分正电荷。
讨论（第二组回答）：共用电子对中H、Cl的两单电子自旋方向是相同还是相反？ 设问：前面学习了电子云和轨道理论，对于HCl中H、Cl原子形成共价键时，电子云如何重叠？ 例：H2的形成 1s1 相互靠拢1s1 电子云相互重叠形成H2分子的共价键 （H-H）由此可见，共价键可看成是电子云重叠的结果。电子云重叠程度越大，则形成的共价键越牢固。 H2里的共价键称为δ键。形成δ键的电子称为δ电子。 5、共价键的种类 （1）δ键：（以“头碰头”重叠形式） a、特征：以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。 讲：H2分子里的δ键是由两个s电子重叠形成的，可称为S-Sδ键。 下图为HCl、Cl2中电子云重叠： 未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠形成的共价单 键的电子云图 像 未成对电子的电子云相互靠拢电子云相互重叠形成的共价 单键的电子 云图像 HCl分子里的δ键是由H的一个s电子和Cl的一个P电子重叠形成的，可称为S-P δ键。 Cl2分子里的δ键是由Cl的两个P电子重叠形成的，可称为P-P δ键。 b、种类：S-S δ键 S-P δ键 P-P δ键
人教版-选修3-第二章分子结构与性质全章教案 第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型 和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和 非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角 度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概 念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类 型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？ 教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的 立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的 影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性 外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的 极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质 的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非 极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的 酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学 和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时
1. S F4分子具有( )[ID: 881] A B C D 2. 下列哪种分子的偶极矩不等于零？( )[ID: 909] A B C D 3. 下列化合物中哪种分子偶极矩为零？( )[ID: 910] A B C D 4. 下列哪一种分子或原子在固态时是范德华力所维持的？( )[ID: 911] A
B C D 5. 下列化合物中哪个不具有孤对电子？( )[ID: 912] A B C D 6. O F2分子的电子结构是哪种杂化？( )[ID: 913] A B C D 7. 下列化合物中哪一个氢键表现最强？( )[ID: 914] A B C D 8. 用价电子对互斥理论推测下列分子构型：PCl5、HOCl 、XeF2、ICl4－、IF5分别属于( )[ID: 915]
A B C D 9. 指出下列化合物中，哪一个化合物的化学键极性最小？( )[ID: 916] A B C D 10. 要组成有效分子轨道需满足成键哪三原则？( )[ID: 917] A B C D 11. 由分子轨道理论可知( )[ID: 918] A B C D
12. 指出下列化合物中，哪个化合物的化学键极性最大？( )[ID: 919] A B C D 13. 下列分子中，两个相邻共价键间夹角最小的是( )[ID: 920] A B C D 14. 下列说法中正确的是( )[ID: 921] A B C D 15. 下列化学键中，极性最弱的是( )[ID: 922] A B C
D 16. 下列说法中不正确的是 ( )[ID: 923] A B C D 17. 下列原子轨道中各有一个自旋方向相反的不成对电子，则沿x 轴方向可形成 σ键的是 ( )[ID: 924] A B C D 18. 下列分子或离子中，键角最大的是 ( )[ID: 925] A B C D 19. 下列说法中，正确的是 ( )[ID: 926] A
分子结构与性质 知识网络： 一、化学键 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用，通常叫做化学键。例如：水的结构式为 ， H －O 之间存在着强烈的相互作用，而H 、H 之间相互作用非常弱，没有形成化学键。 化学键类型： 1．三种化学键的比较： ※ 配位键：配位键属于共价键，它是由一方提供孤对电子，另一方提供空轨道所形成的共价 键，例如：NH 4+的形成 在NH 4+中，虽然有一个N －H 键形成过程与其它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。
键长、键能决定共价键的强弱和分子的稳定性：原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。例如HF、HCl、HBr、HI分子中： X原子半径：F
一、选择题 1、CO分子中存在的化学键是（C ） A、Π键、?键 B、Π键、配位健 C、?键、Π键、配位健 D、?键、配位健 2、N 2 分子中存在的化学键是（ D） A、一个Π键、一个?键 B、一个?键 C、一个Π键、两个?键 D、两个Π键、一个?键 3、下列分子中，两个相邻共价键的夹角最小的是 （ D ） A、BF 3 B、H 2 S C、NH 3 D、H 2 O 4、BF 3 分子的空间构型为（B ） A、直线型 B、平面正三角形 C、三角锥型 D、正四面体型 5、下列分子和离子中，中心原子成键轨道不是sp2杂化的是（ D ） A、NO 3－B、HCHO C、BF 3 D、NH 3 6、NCl 3 分子中，N原子与三个氯原子成键所采用的轨道是（ B ） A、两个sp轨道，一个p轨道成键 B、三个sp3轨道成键 C、P X、P y 、P z 轨道成键 D、三个sp2轨道成键 7、下列化合物中，极性最大的是（ B ） A、CS 2 B、H 2 S C、SO 3 D、SnCl 4 8、下列分子中，偶极矩不等于零的是（ C ） A、BeCl 2 B、BF 3 C、NF 3 D、CO 2 9、下列分子为极性分子的是(A ) A、H 2O B、CH 4 C、CO 2 D、BF 3 10、下列液态物质中只需克服色散力就能使之沸腾的是（ D ） A、H 2 O B、CO C、HF D、Xe 11、极化能力最强的离子应具有的特性是（B ） A、离子电荷高、离子半径大 B、离子电荷高、离子半径小 C、离子电荷低、离子半径小 D、离子电荷低、离子半径大 12、下列各组离子中，离子的极化力最强的是（ C ） A、K＋、Li＋ B、Ca2+、Mg2+ C、Fe3+、Ti4＋ D、Sc3＋、Y3＋
第六章分子结构及性质 思考题解析 1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素原子之间易形成离子键。哪些元素原子之间易形成共价键？ 解：周期表中的ⅠA、ⅡA族与ⅥA、ⅦA族元素原子之间由于电负性相差巨大，易形成离子键，而处于周期表中间的主族元素原子之间由于电负性相差不大，易形成共价键。 2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。 （1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。 （2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。 （3）sp2杂化轨道是有某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。 （4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。 （5）在CCl4、CHCl3和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp3杂化，因此这些分子都是正四面体形。 （6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。 （7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。 解：（1）不正确。这只能对双原子分子而言。 （2）不正确。这只能对双原子分子而言。 （3）错。sp2杂化轨道是由某个原子的n s轨道和两个n p轨道混合形成的。 （4）正确。 （5）错。CCl4分子呈正四面体，而CHCl3和CH2Cl2分子呈变形四面体。 （6）错。原子在基态时的成对电子，受激发后有可能拆开参与形成共价键。 （7）错。如某些分子在成键时发生不等性杂化，则杂化轨道的几何构型与分子的几何构型就不一致。 3．试指出下列分子中哪些含有极性键？ Br2CO2H2O H2S CH4 解：CO2、H2O、H2S、CH4分子中含有极性键。 4．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论进行解释。 解：BF3分子在成键时发生sp2等性杂化，所以呈平面三角形，而NF3分子在成键时发生sp3不等性杂化，所以呈三角锥形。 5．CH4、H2O、NH3分子中键角最大的是哪个分子？键角最小的是哪个分子？为什么？
第二章分子结构与性质 课标要求 1.了解共价键的主要类型σ键和π键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质 2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解化学键合分子间作用力的区别。 5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。 要点精讲 一.共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。 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键和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。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响 键长越短，键能越大，分子越稳定． 4.等电子原理[来源:学§科§网]
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。 二.分子的立体构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。 2分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，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。 3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较
分子结构与性质 一、共价键 1.本质：原子间形成共用电子对 分类{非极性共价键：两个相同的非金属元素的原子间形成的共价键 极性共价键：两个不相同的非金属元素的原子间形成的共价键 、HCl的形成 思考：用电子式表示H 2 共价键特征： ①饱和性：每个原子形成共价键的数目是确定的 ②方向性：原子轨道沿一定方向重叠使成键的原子轨道最大程度地重叠 2.σ键和π键 ①σ键--原子轨道沿着连线方向以“头碰头”方式重叠形成的共价键 特点：以形成化学键的两个原子核的连线为轴旋转，σ键电子云的图形不变 电子云描述氢原子形成氢分子的过程（s-s σ键） ②π键--原子轨道沿着连线方向以“肩并肩”方式重叠形成的共价键 特点：（1）电子云为镜像，即是每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两个原子核构成的平面的两侧 （2）不稳定,容易断裂 p-p π键的形成
N 2 分子中的N≡N 思考：分析CH 3CH 3 、CH 2 =CH 2 、CH≡CH、CO 2 分子中键的类别和个数 3.键参数--键能、键长与键角 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量 键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，化学键越稳定 应用--计算化学反应的反应热ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距 键长是衡量共价稳定性的另一个参数 规律：键长越短，一般键能越大，共价键越稳定 一般地，形成的共价键的键能越大，键长越短，共价键越稳定，含有该键的分子越稳定，化学性质越稳定 ③键角：两个共价键之间的夹角 键角是描述分子立体结构的重要参数，分子的许多性质与键角有关 思考：N 2、O 2 、F 2 跟H 2 的反应能力依次增强，从键能的角度如何理解 4.等电子原理 等电子体：原子总数相同、价电子（最外层电子）总数相同的分子如N 2 和CO 是等电子体，但N 2和C 2 H 4 不是等电子体 等电子体原理：原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的物理性质是相近的。例如N 2 和CO的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常接近 5.用质谱测定分子的结构 原理：不同质核比的粒子在磁场中运动轨迹不同 eg：1.下列物质中能证明某化合物中一定有离子键的是（） A.可溶于水 B.熔点较高 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列关于化学键的叙述中，正确的是（） A.离子化合物可以含共价键 B.共价化合物可能含离子键 C.离子化合物中只含离子键 D.只有活泼金属与活泼非金属间才能形成离子键
分子结构与性质专题训练及答案 非选择题(本题包括7小题,共100分) 1.(14分)(2018南充模拟)可以由下列反应合成三聚氰胺:CaO+3C CaC2+ CO↑,CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2+2H2O NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素 [CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。 (1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:________;CaCN2中阴离子为C错误！未找到引用源。,与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有N2O和________(填化学式),由此可以推知C错误！未找到引用源。的空间构型为________。 (2)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 ()后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过________结合,在肾脏内易形成结石。 (3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为________,Ca2+采取的堆积方式为________,O2-处于Ca2+堆积形成的空隙中;CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为3 401 kJ·mol-1、786 kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是 ________________。 (4)配位化合物K3[Fe(CN)n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀,因此可用于检验亚铁离子,已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14,求n=________。 【解析】(1)与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌,根据构造原理,基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2;与C错误！未找到引用源。互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以C错误！未找到引用源。离子的空间构型是直线形。 (2)三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石。 (3)以钙离子为中心,沿X、Y、Z三轴进行切割,结合图片知,钙离子的配位数是6,Ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆积,O2-处于Ca2+堆积形成的八面体空隙中;晶格能大小与离子带电量成正比,CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量,导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能。 (4)CN-是常见的配位体,在配位化合物K3[Fe(CN)n]中每个配体可以提供2个电子,而铁原子最外层有2个电子,根据铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14,可得2+2n=14,所以n=6。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2CO2直线形(2)氢键(3)6 面心立方最密堆积CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量(4)6 2.(14分)(2018·汉中模拟)X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素,R为过渡元素。Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,Z元素基态原子中有2个未成对电子,基态W原子的价层电子排布式为n s n-1n p n-1,X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满,核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题: (1)基态R原子的核外价层电子排布式为________。 (2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填“元素符号”)。
高中化学选修三第二章分子结构与性质 一、共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。 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键和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。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定。 4.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。 二、分子的空间构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。 2．分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，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。 3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较 （2）配位化合物 ①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。 ②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。 三、分子的性质 1．分子间作用力的比较
第六章晶体结构与晶体材料 教学目的： 掌握晶体的概念及晶体结构的特点；掌握晶体的宏观对称性；熟悉晶体的基本性质；了解晶体缺陷的重要性。 教学重点： 晶体材料：石英晶体与压电材料、钛酸钡晶体与非线性光学材料、BGO晶体材料。教学难点： 晶体的对称性与晶系。 第一节晶体的结构特点 一、晶体 晶体是由原子或分子按照一定的周期性规律在空间重复排列而成的固体物质。 二、晶体结构的特点 1. 晶体结构的特点 以NaCl晶体为例讨论晶体结构的特点。 NaCl是食盐的主要成分，市售粗盐经过重结晶可得到纯净、漂亮的NaCl晶体。NaCl晶体呈立方体外形，肉眼可以看到平滑的晶面，尖锐的顶角和笔直的棱边。NaCl晶体整齐的外形反映了晶体的内部结构规整性。用X射线衍射法测定的NaCl的晶体结构，如图6-1所示。 2. 晶胞
晶胞晶胞是晶体的一个基本结构单位，它的形状是一个平行六面体。图 6-1给出了NaCl晶体的一个晶胞，无数的这种晶胞在空间规则地重复排列就形成NaCl晶体。 要确定晶体的结构，首先要知道晶胞的大小和形状，其次要知道晶胞中原子的种类、数目和原子的坐标位置。 晶胞的大小和形状由晶胞参数规定。若把晶胞放在坐标系中，如图6-2所示，它的三条棱边a，b，c和三条棱边两两之间的夹角α，β，γ合称为晶胞参数。如NaCl晶体的晶胞参数为：a=b=c=562.8 pm，α=β=γ=90°，这种晶胞称为立方晶胞。NaCl晶体中Na+与Cl-以离子键结合，所以NaCl晶体称为离子晶体。在NaCl晶体中，一个Na+周围配有6个Cl-(配位数为6)。这6个配位Cl-形成一个八面体，Na+处于八面体的空隙中。同样地，以一个Cl-为中心，周围也配有6个Na+，Cl-也处于Na+的八面体空隙中。由此可见，NaCl只是个化学式，整块NaCl 晶体是个巨大的分子，把NaCl看作一个分子(或分子式)是不确切的。 3. 结构基元 结构基元是指晶体中作周期性规律重复排列的那一部分内容。它是晶体中重复排列的基本单位，必须满足化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同和周围环境相同的条件。晶胞中含一个结构基元的称为素晶胞，含2个和2个以上结构基元的称复晶胞。图6-1的NaCl晶胞中含4个Na—Cl结构基元，是面心立方型式的复晶胞。图6-3给出了CsCl晶体和金属钨晶体的晶胞结构。CsCl晶胞中只含1个结构基元(Cs—Cl)，所以是素晶胞，它是立方晶胞，故称为简单立方。
第二章分子结构与性质 一.共价键 1.共价键的本质及特征 共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。 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键和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。 3.键参数 ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定． 4.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。二.分子的立体构型 1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点： 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。 2．分子构型与价层电子对互斥模型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，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。
3.配位化合物 （1）配位键与极性键、非极性键的比较 （2）配位化合物 ①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。 ②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。 三.分子的性质 1．分子间作用力的比较 2．分子的极性 (1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。 (2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。 3．溶解性 (1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂， 极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 (2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互 溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小． 4．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。 5．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H 中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4
【知识网络】 1化学键 11、化学键的分类： 化学键分为离子键、共价键。从电负性角度考虑，电负性相差大的原子间是以 离子键相连，而电负性相差不大的原子间是以共价键相连。 【说明】氢键与范德华力是分子间作用力，不是化学键。 22、共价键的形成及本质： ①定义：原子间通过共用电子对形成的化学键； ②本质：高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用； ③形成条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子间或非金属原子与金属原 子间易形成共价键。 33、共价键的类型——δ键和π键： ①δ键：δ键是两原子在成键时，电子云采取“头碰头”的方式重叠形成的共 价键（重叠程度大），这种重叠方式符合能量最低，最稳定；δ键是轴对称的，可以围绕成键的两原子核的连线旋转。 ②π键：π键是电子云采取“肩并肩”的方式重叠（重叠程度较小），成键的 电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，互为镜像，不可以 围绕成键的两原子核的连线旋转。
共价单键都是δ键，共价双键、叁键中只有一个δ键。π键不如δ键牢固，比 较容易断裂。 44、共价键的特征： ①饱和性：指每个原子形成共价键的数目是确定的； ②方向性：成键的原子轨道最大程度的重叠，在成键时，要尽可能沿着电子云 密度最大的方向发生重叠。成键电子云越密集，共价键越强。（决定了键角） 55、化学键的参数： ①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。（或断开1molAB（g）中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A--B键的键能）。注意几个点：气态、基态原子，1mol化学键。键能越大，化学键越 稳定。 ②键长：数值约等于形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短，键能越大，化学键越稳定。 ③键角：多原子分子中，两个共价键之间的夹角。决定分子的立体结构和分子 的极性。 66、键的极性和分子的极性： ①极性键和非极性键： 不同元素原子间形成的共价键——极性键；相同元素原子间形成的共价键—— 非极性键。 分类依据：共用电子对是否偏移；发生偏移为极性键，不发生偏移为非极性键。 极性大小比较：元素的电负性（元素非金属性）差值越大，共用电子对偏移越多，极性越大。 【说明】在极性键中，非金属性强的元素原子吸引共用电子对的能力强，共用 电子对偏向于该原子，该原子带部分负电荷，化合价表现为负价；共用电子对 偏离的一方带部分正电荷。 ②分子的极性 非极性分子：正负电荷中心重合的分子称为非极性分子。例如：X 2 型双原子分子(如H 2、Cl 2 、Br 2 等)、XYn型多原子分子中键的极性互相抵消的分 子(如CO 2、CCl 4 等)都属非极性分子。 极性分子：正负电荷中心不重合的分子称为极性分子。例如XY型双原子分子(如HF、HCl、CO、NO等)、XYn型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子 (如SO 2、H 2 O、NH 3 等)都属极性分子。
人教高中化学选修3第二章分子结构知识点填空带练习
第二章分子结构与性质 班级_________ 姓名__________ 【知识网络】 一、共价键 1．概念：__________________________________叫共价键。 2．本质：____________________________________。 3．特点： 按共价键理论可知，一个原子只能与一定数目的原子结合形成分子，这说明共价键具有________性。在多原子的分子中键角一定，这说明共价键具有________性。 4．分类 (1)σ键 ①形成：由成键原子的s原子轨道或p原子轨道“________”重叠而成。 ②类型：形成σ键的能级可以是____与____、____与____、____与____。所以σ键分为三类，分别是________σ键、________σ键、________σ键。 ③特征：以形成化学键的两原子核的________为轴做旋转操作，共价键电子云的图形________，这种特征称为__________。σ键的强度________。 (2)π键 ①形成：由两个原子的p原子轨道“__________”重叠形成。
②特征： π键的电子云具有____________性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由____________构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为________。π键________旋转，一般不如σ键________，较易________。 5．判断是σ键或是π键的规律 共价________是σ键；共价_______中一个是σ键，另一个是π键；共价_______中一个是σ键，另两个是π键。 二、键参数 1．键能 (1)定义：键能是指____________形成________ mol化学键释放的________能量。 (2)键能与共价键的稳定性之间的关系：化学键的键能越大，化学键________，越不容 易______________。 2．键长 (1)定义：键长是指形成共价键的两个原子之间的________，因此____________决定化 学键的键长，____________越小，共价键的键长越短。 (2)键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能________，3．键角 定义：是指________________________。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有________性，因此键角决定着共价分子的__________。 三、等电子原理 1．等电子原理是指__________相同、________________相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是________的。 2.仅第二周期元素组成的共价分子中，为等电子体的是： _____________________________、_____________________________。 四、形形色色的分子 1．三原子分子
