最新考綱
1.了解共價鍵的主要型別σ鍵和π鍵,能用鍵長、鍵能、鍵角等說明簡單分子的某些性質;根據鍵能資料計算反應熱。
2.了解簡單配合物的成鍵情況。
3.了解化學鍵和分子間作用力的區別。
4.了解氫鍵的存在對物質性質的影響,能列舉含氫鍵的物質。
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分子極性分子間作用力
特殊分子
第一節共價鍵
一、 化學鍵
1、概念:相鄰原子間強烈的相互作用。
注意:(1)必須是相鄰的原子之間(2)必須是強烈的相互作用,所謂「強烈的」是指原子間存在電子的轉移,即形成共用電子對或得失電子。
2、化學鍵只存在於分子內部或晶體中相鄰原子間及陰陽離子間,這些作用是物質能穩定存在的根本原因。
3、化學鍵型別包括:離子鍵,共價鍵,金屬鍵。
二、離子鍵
1、概念:陰陽離子結合形成化合物的靜電作用。
2、成鍵的微粒:陰陽離子。
3、成鍵的性質:靜電作用。陰陽離子所帶電荷越多,靜電作用越強;陰陽離子間距越大,靜電作用越弱。
4、成鍵條件:活潑金屬(電負性小)失電子形成的陽離子,與活潑非金屬(電負性大)的電子形成的陰離子,互相吸引排斥達到平衡,形成離子鍵
三、共價鍵
1.概念:原子之間通過共用電子對所形成的相互作用,叫做共價鍵。
2.成鍵粒子:原子。成鍵元素的電負性差別較小。
3.成鍵性質:共用電子對對兩原子的電性作用。
4.成鍵條件:同種非金屬原子或不同種非金屬原子之間,且成鍵的原子最外層電子不一定達飽和狀態。
5.共價鍵的本質(成鍵原因):(1)成鍵原子相互靠近,自旋方向相反的兩個電子形成共用電子對(發生電子雲重疊),且各原子最外層電子數目一般能達到飽和(通常為8電子穩定結構),由不穩定變穩定;(2)兩原子核都吸引共用電子對,使之處於平衡狀態;(3)原子通過共用電子對形成共價鍵後,體系總能量降低。
6、共價鍵的特徵:共價鍵具有飽和性和方向性。
(1)共價鍵的飽和性:
按照共價鍵的共用電子對理論,乙個原子有幾個未成對電子,便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵,這就是共價鍵的飽和性。氫原子,氯原子都只有乙個未成對電子,因而只能形成hcl,h2,cl2分子,不能形成h3,h2cl,cl3等分子。
共價鍵的飽和性決定了共價化合物的分子組成。
(2)共價鍵的方向性
共價鍵形成時,兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現概率最大的方向重疊,而且原子軌道重疊越多,電子在兩核間出現概率越大,形成的共價鍵越牢固。電子所在的原子軌道都是有一定的形狀,所以要取得最大重疊,共價鍵必然有方向性。
同種分子(如hx)中成鍵原子電子雲(原子軌道)重疊程度越大,形成的共價鍵越牢固,分子結構越穩定如hx的穩定性順序:hf>hcl>hbr>hi.
7、共價鍵的存在範圍:
(1)非金屬單質分子(除稀有氣體外)如氧氣,f2,h2,c60.
(2)非金屬性的化合物中,如二氧化硫,二氧化碳,甲烷,過氧化氫,二硫化碳等。
(3)部分離子化合物中,如硫酸鈉中的硫酸根離子中存在共價鍵,氫氧化鈉,氯化銨。
8.共價鍵型別包括σ鍵和π鍵。
(1)σ鍵
①σ鍵:形成共價鍵的未成對電子的原子軌道採取「頭碰頭」的重疊,這種共價鍵叫σ鍵。
②σ鍵的型別:據成鍵電子原子軌道的不同,σ鍵可分為s-sσ鍵、s-pσ鍵、p-pσ鍵。
③σ鍵的特徵:a.以形成化學鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉操作,共價鍵電子雲的圖形不變,這種特徵稱為軸對稱。b.形成σ鍵的原子軌道重疊程度較大,故σ鍵有較強穩定性。
④σ鍵的存在:共價單鍵為σ鍵,共價雙鍵和三鍵中存在σ鍵(通常含乙個σ鍵)。
(2)π鍵
①π鍵:形成共價鍵的未成對電子的原子軌道,採取「肩並肩」式重疊,這種共價鍵叫π鍵。
②π鍵的特徵
a.每個π鍵的電子雲由兩塊組成,分別位於由兩原子核構成平面的兩側,如果以它們之間包含原子核的平面為鏡面,它們互為映象,這種特徵稱為映象對稱。
b.形成π鍵時電子雲重疊程度比σ鍵小,π鍵沒有σ鍵牢固。
③π鍵的存在:π鍵通常存在於雙鍵或三鍵中。
(3)價鍵軌道:σ鍵和π鍵總稱價鍵軌道。
(4)σ鍵、π鍵存在規律
①共價單鍵為σ鍵;共價雙鍵中有乙個σ鍵、乙個π鍵;共價三鍵由乙個σ鍵和兩個π鍵組成。
②c2h6、c2h4中的化學鍵:c2h6中只有σ鍵;c2h4中有c—hσ鍵,c=c中有乙個σ鍵和乙個π鍵。
9.共價鍵的鍵引數
(1)鍵能
①鍵能:氣態基態原子形成1 mol化學鍵釋放的最低能量。
②單位:kj·mol-1,用ea-b表示。如h—h鍵的鍵能為436.0 kj·mol-1,nn鍵的鍵能為946 kj·mol-1。
③應為氣態基態原子:保證釋放能量最低。
④鍵能為衡量共價鍵穩定性的引數:鍵能越大,即形成化學鍵時釋放的能量越多,形成的化學鍵越牢固。
⑤結構相似的分子中,化學鍵鍵能越大,分子越穩定。
(2)鍵長
①鍵長:形成共價鍵的兩個原子之間的核間距為鍵長。
②因成鍵時原子軌道發生重疊,鍵長小於成鍵原子的原子半徑之和。
③鍵長是衡量共價鍵穩定性的另乙個引數。
④鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩定。
(3)鍵角
①鍵角:在原子數超過2的分子中,兩個共價鍵間的夾角稱為鍵角。
②鍵角決定了分子的空間構型。
③多原子分子中共價鍵間形成鍵角,表明共價鍵具有方向性。
四、等電子原理
1、等電子原理
原子總數相同,價電子總數相同的分子具有相似的化學鍵特徵。他們的許多性質是相近的。滿足等電子原理的分子稱為等電子體。某構成原子的核外電子總數不一定相同。
2、一氧化碳分子和氮氣分子的性質比較
一氧化碳分子和氮氣分子具有相同的原子總數、相同的價電子數,是等電子分子,其性質對比如下:
五、共價鍵強弱的判斷
1、由原子半徑和共用電子對數判斷:成鍵原子的半徑越小,共用電子對數越多,則共價鍵越牢固,含有該共價鍵的分子越穩定,如原子半徑fh-br>h-i,穩定性同上。
2、由鍵能判斷:共價鍵的鍵能越大,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗的能量越多。
3、由鍵長判斷:共價鍵的鍵長越短,共價鍵越牢固,破壞共價鍵消耗能量越多。
【例1】下列物質的分子中既有σ鍵,又有π鍵的是( )
①hcl ②h2o ③n2 ④h2o2 ⑤c2h4 ⑥c2h2
abcd.③⑤⑥
變式1下列有關σ鍵和π鍵的說法錯誤的是( )
a.含有π鍵的分子在反應時,π鍵是化學反應的積極參與者
b.當原子形成分子時,首先形成σ鍵,可能形成π鍵
c.有些原子在與其他原子形成分子時只能形成σ鍵,不能形成π鍵
d.在分子中,化學鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵
第二節分子的立體結構
一、 形形色色的分子
1、 典型的分子的空間構型
(1) 三原子分子的空間構型:直線型和v型。
(2) 四原子分子的空間構型:平面三角形和三角錐形。
(3) 五原子分子的空間構型:正四面體。
二、 分子的空間結構
1、價層電子對互斥理論
在abn型分子或離子中,中心原子a周圍所配置的原子b(配位原子)的幾何構型,主要取決於中心原子的價電子層中各電子對間的相互排斥作用。這些電子對在中心原子周圍按盡可能相互遠離的位置排布,以此使彼此間的排斥能最小。
2、 vsepr模型的用途
(1)確定價層電子對的空間構型。
由於價層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向於盡可能的相互遠離。價層電子對的空間構型與價層電子對數目的關係如下表:
(2)分子空間構型確定。根據分子中成鍵電子對數和孤電子對數,可以確定相應的較穩定的分子幾何構型,如下表:
2.根據雜化軌道理論確定
雜化軌道型別、空間構型以及成鍵能力之間的關係。
三、雜化軌道理論簡介
1、雜化概念
在形成分子時,由於原子的相互影響,若干能量相近的原子軌道混合起來,重新組合成一組新軌道的過程。
2、 雜化軌道:原子雜化後所形成的新軌道。
3、 分子構型與雜化型別的關係
(1) sp雜化:sp型雜化軌道是由乙個s軌道和乙個p軌道組合而成的,每個sp雜化軌道1/2的s軌道和1/2的p軌道,軌道間夾角為180°,呈直線型。
(2) sp2雜化:
(3) sp3雜化
四、路易斯結構式
1、表示:用簡訊表示鍵合電子,小黑點表示未鍵和價電子。
2、特點:既標出了鍵合電子,又標出了未鍵合電子,更有利於對物質空間構型的判斷。
【例2】 若abn的中心原子a上沒有未用於形成共價鍵的孤對電子,運用價層電子對互斥模型,下列說法正確的是( )
a.若n=2,則分子的立體結構為v形 b.若n=3,則分子的立體結構為三角錐形
c.若n=4,則分子的立體結構為正四面體形 d.以上說法都不正確
變式2 下列分子中的中心原子雜化軌道的型別相同的是( )
a.co2與so2b.ch4與nh3
第二章分子結構與性質
第一節共價鍵 第一課時 教學目標 1 複習化學鍵的概念,能用電子式表示常見物質的離子鍵或共價鍵的形成過程。2 知道共價鍵的主要型別 鍵和 鍵。3 說出 鍵和 鍵的明顯差別和一般規律。教學重點 難點 價層電子對互斥模型 課前預習 1 共價鍵是常見化學鍵之一,它是指其本質是 2 判斷 鍵和 鍵的一般規律...
第二章分子結構與性質
第一節共價鍵 學習目標 1 化學鍵的概念,能用電子式表示常見物質的離子鍵或共價鍵的形成過程。2 知道共價鍵的主要型別 鍵和 鍵。3 說出 鍵和 鍵的明顯差別和一般規律。4 認識鍵能 鍵長 鍵角等鍵引數的概念 5 能用鍵引數 鍵能 鍵長 鍵角說明簡單分子的某些性質 6 知道等電子原理,結合例項說明 等...
選修 第二章 分子結構與性質課時作業
選修 第二章分子結構與性質 課時作業 一 選擇題 本題包括8小題,每小題5分,共40分 1 前中國科學院院長盧嘉錫與法裔加拿大科學家gignere巧妙地利用尿素 h2nconh2 和h2o2形成化合物h2nconh2 h2o2,不但使h2o2穩定下來,而且其結構也沒有發生改變,得到了可供衍射實驗的單...