第9章 第2讲 分子结构与性质-【金版教程】2024高考化学一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

第2讲　分子结构与性质 [复习目标]　1.了解共价键的形成、极性和类型(σ键和π键)。2.能用键长、键能、键角等说明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。4.能用价层电子对互斥模型或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。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。 一、共价键 1.共价键的定义与特征 (1)定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 (2)特征：具有方向性和饱和性。 共价键的方向性决定着分子的空间结构，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。 [提醒]　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．共价键的分类 分类依据 类型 形成共价键的原 子轨道重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“肩并肩”重叠 原子间共用电 子对的数目 单键 原子间有1个共用电子对 双键 原子间有2个共用电子对 三键 原子间有3个共用电子对 [强调]　 (1)原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。 (2)共价键的成键原子半径越小，键长越短，其形成的共价键越牢固。 (3)σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。 3．键参数——键能、键长、键角 (1)概念 (2)键参数对分子性质的影响 ①同一类型的共价键键能越大，键长越短，化学键越强、越牢固，分子越稳定。 ② 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)共价键都具有方向性和饱和性。(×) 错因：共价键不一定都具有方向性和饱和性。如s－s_σ键不具有方向性。 (2)共价键的成键原子只能是非金属原子。(×) 错因：Al与Cl之间形成共价键。 (3)σ键比π键的电子云重叠程度小，形成的共价键弱。(×) 错因：σ键比π键的电子云重叠程度大，且比π键强。 (4)σ键、π键都可以绕键轴旋转。(×) 错因：σ键可绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转。 (5)s­s σ键与s­p σ键的电子云形状和对称性都不同。(×) 错因：s－s_σ键与s－p_σ键均为轴对称，对称性相同，但电子云形状不同。 (6)HN中含有一个σ键、三个π键。(×) 错因：H—C≡N中含有2个σ键，2个π键。 (7)σ键可以单独形成而π键不能单独形成。(√) 错因：________________________________________________________ 二、分子的空间结构 1.分子结构的测定 (1)红外光谱 当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰，通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可分析出分子中含有何种化学键或官能团的信息。 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(粒子的相对质量与其电荷数的比值)的最大值即为该物质的相对分子质量。 2．多样的分子空间结构 分子类型 实例 空间结构 键角 三原子分子 CO2 直线形 180° H2O V形 104.5° 四原子分子 甲醛 三角形 接近120° 氨气 三角锥形 107° 五原子分子 甲烷 正四面体形 109°28′ 3.价层电子对互斥模型 (1)理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对间的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 (2)孤电子对数计算方法(ABx型分子) ①σ键数＝成键电子对数 ②孤电子对数＝(a－xb)，式中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(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)，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，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(绝对值)。 如SO的中心原子为S，a＝6＋2＝8，b＝2，x＝4，中心原子上的孤电子对数＝×(8－4×2)＝0，价层电子对数为4。 (3)价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子空间结构的关系 价层电 子对数 成键电 子对数 孤电子 对数 VSEPR模 型名称 分子空 间结构 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O