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1、高二化学分子结构与性质知识讲解本讲稿第一页，共二十三页S-S重叠重叠S-PS-P重叠重叠P-P重叠重叠 1.键成键方式键成键方式“头碰头头碰头”一、共价键一、共价键 原子之间通过原子之间通过共用电子对共用电子对所形成的相互作用，所形成的相互作用，叫做叫做共价键。共价键。2.p-p2.p-p键形成过程键形成过程“肩并肩肩并肩”本讲稿第二页，共二十三页二、键参数二、键参数 1.1.键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价共价键释放的最低能量键释放的最低能量(或拆开或拆开1mol共价键所吸收的能量共价键所吸收的能量)，例如，例如H-HH-H键的键的键能为键能为436.0kJ.m
2、ol436.0kJ.mol-1-1，键能可作为，键能可作为衡量化学键牢固程衡量化学键牢固程度度的键参数。的键参数。2.2.键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。键能与键长的关系键能与键长的关系:一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越大键能越大,分子越稳定分子越稳定.3.3.键角键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定键角决定分子的立体结构和分子的极性分子的立体结构和分子的极性.本讲稿第三页，共二十三页三、等电子原理三、等电子原理 1.原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相原子总数相同
3、、价电子总数相同的分子具有相似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称似化学键特征，许多性质是相似的。此原理称为等电子原理为等电子原理2.2.等电子体的判断和利用等电子体的判断和利用判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的判断方法：原子总数相同，价电子总数相同的 分子为分子为 等电子体等电子体运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质同，可运用来预测分子空间的构型和性质本讲稿第四页，共二十三页四、价层电子对互斥模型（四、价层电子对互斥模型（VSEPR）基本要点基本要点ABn型分子（离子）中中心原子型分子（离子）中中心原子
4、A周围周围的价电子对的几何构型，主要取决于的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（价电子对数（n），价电子对尽量远离，），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。使它们之间斥力最小。本讲稿第五页，共二十三页平面三平面三角形角形1201200 0正四面体正四面体109.5109.50 0MMM直线直线1801800 0价电价电子对子对空空间间构构型型4 43 32 2n n本讲稿第六页，共二十三页直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体BeCl2,HgCl2BF3，BCl3(CH4,CCl4,NH4+)中心原子价电中心原子价电子子都用于形成都用于形成共价键共价键,不含不含孤对电子孤对电子三
5、角锥三角锥V型型H2O，H2S(NH3;H3O+)中心原子有中心原子有孤对电子孤对电子本讲稿第七页，共二十三页CH4:(sp3杂化)C:2p五、杂化轨道理论五、杂化轨道理论本讲稿第八页，共二十三页SP3杂化杂化本讲稿第九页，共二十三页SP2杂化杂化本讲稿第十页，共二十三页SP杂化杂化本讲稿第十一页，共二十三页 2.2.杂化轨道的应用范围杂化轨道的应用范围:杂化轨道只应用于形成杂化轨道只应用于形成 键或者用来键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。容纳未参加成键的孤对电子。判断下列分子或离子中判断下列分子或离子中,中心原子的杂中心原子的杂化轨道类型化轨道类型NHNH4 4+、NHNH3 3、HH2
6、2O O 、CHCH2 2O O、SOSO2 2 BeClBeCl2 2、COCO2 2本讲稿第十二页，共二十三页 一般方法：一般方法：1、看中心原子有没有形成双键或叁键，、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有如果有1个叁键，则其中有个叁键，则其中有2个个键，用去键，用去了了2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化；如果有杂化；如果有1个双键则其中有个双键则其中有1个个键，形成的是键，形成的是SP2杂化；杂化；如果全部是单键，则形成的是如果全部是单键，则形成的是SP3杂化。杂化。2、没有填充电子的空轨道、没有填充电子的空轨道一般一般不参与杂不参与杂化，化，1对孤对电子占据对孤对电子占据1
7、个杂化轨道。个杂化轨道。本讲稿第十三页，共二十三页由金属原子与中性分子或者阴离子以配由金属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位键结合形成的复杂化合物叫做配合配合物物，其中，其中:金属原子是金属原子是中心原子，中性中心原子，中性分子或者阴离子分子或者阴离子(如如H2O、NH3、Cl-)叫叫做做配体。配体。六、配位化合物理论六、配位化合物理论本讲稿第十四页，共二十三页 实例实例H H2 2HClHCl特特 征征组成组成 原子吸引电子对能力原子吸引电子对能力 共用电子对位置共用电子对位置 成键原子电性成键原子电性 结论结论(键的性质键的性质)同种原子同种原子 相同相同 不偏向任
8、何不偏向任何一个原子一个原子 不显电性不显电性 A A：A A 非极性键非极性键 不同种原子不同种原子 不同不同 偏向吸引电偏向吸引电子能力强的子能力强的原子一方原子一方 显电性显电性A：B 极性键极性键 七、非极性键和极性键七、非极性键和极性键 本讲稿第十五页，共二十三页类别类别非极性分子非极性分子极性分子极性分子定义定义 共用电子对共用电子对 电荷分布电荷分布 分子空间构型分子空间构型 实例实例 电荷分布均匀对电荷分布均匀对称的分子称的分子 不偏移或对不偏移或对称分布称分布 对称对称 对称对称 H2、Cl2CO2、CS2 电荷分布不均匀电荷分布不均匀不对称的分子不对称的分子 偏移或偏移或不
9、对称分布不对称分布 不对称不对称 不对称不对称 HCl、H2ONH3 八、极性分子和非极性分子八、极性分子和非极性分子 本讲稿第十六页，共二十三页方法小结方法小结1.1.全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。2.2.由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。3.3.在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。极性得到抵消，其分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其
10、分子为极性分子。其分子为极性分子。经验规律经验规律:在在ABn型分子中，当型分子中，当A 的化合价数值的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子等于其族序数时，该分子为非极性分子.分子极性的判断分子极性的判断本讲稿第十七页，共二十三页分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响接的影响 九、范德华力及氢键对物质性质的影响九、范德华力及氢键对物质性质的影响 分子间作用力分子间作用力氢键氢键范德华力范德华力分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键相对分子质量相对分子质量分子极性分子极性分子中与分子中与电负性极大电负性极大的元素（一般指的元
11、素（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）相结合）相结合的的氢原子氢原子和另一个分子中和另一个分子中电负性极大电负性极大的原子间产生的作用的原子间产生的作用力。力。常用常用XHY表示，式中的虚线表示氢键。表示，式中的虚线表示氢键。X、Y代表代表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。等电负性大、原子半径较小的原子。本讲稿第十八页，共二十三页2.氢键形成的条件氢键形成的条件（1 1）分子中）分子中必须有一个必须有一个与电负性极大的元与电负性极大的元素原子形成强极性键的素原子形成强极性键的氢原子氢原子；（2 2）分子中必须有带）分子中必须有带孤电子对、电负性大孤电子对、电负性大、而且而且原子半径小原子半径
12、小的原子。的原子。实际上只有实际上只有F、O、N等原子与等原子与H原子结合的原子结合的物质，才能形成较强的氢键。物质，才能形成较强的氢键。本讲稿第十九页，共二十三页3.氢键对化合物性质的影响氢键对化合物性质的影响分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高。显著升高。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。成氢键，则可使溶解度增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。构。一般会使物质的熔沸点下降一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中在极性溶剂
13、中的溶解度降低的溶解度降低本讲稿第二十页，共二十三页十、溶解性十、溶解性（一）相似相溶原理（一）相似相溶原理 1.1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质极性溶剂（如水）易溶解极性物质 2.2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（能溶解非极性物质（BrBr2 2、I I2 2等）等）3.3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OHOH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。本讲稿第二十一页，共二十三页十一、手性十一、手性本讲稿第二十二页，共二十三页十一、无机含氧酸的酸性十一、无机含氧酸的酸性本讲稿第二十三页，共二十三页