内容正文:
专题微课2.2 提知能——分子和晶体的结构与性质
考点1 分子结构与性质
1.利用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
(1)价层电子对互斥模型的要点
价层电子对互斥模型反映价层电子对的空间结构,而分子的空间结构仅是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。
电子
对数
成键
对数
孤电子
对数
价层电子对
空间结构
分子空
间结构
实例
2
2
0
直线形
直线形
BeCl2
3
3
0
三角形
平面三角形
BF3
2
1
V形
SO2
3
4
0
四面体
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
(2)电子对之间的排斥作用力
①用价层电子对互斥模型判断分子的空间结构时,不仅要考虑中心原子的孤电子对所占据的空间,还要考虑孤电子对对成键电子对的排斥力大小。排斥力大小顺序为lp—lp≫lp—bp>bp—bp(lp代表孤电子对,bp代表成键电子对)。
②三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:
三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。
2.杂化轨道理论与分子的空间结构
(1)杂化轨道理论的要点
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,形成分子的空间结构不同。
杂化
类型
杂化轨
道数目
杂化轨
道夹角
空间结构
实例
sp
2
180°
直线形
BeCl2
sp2
3
120°
平面三角形
BF3
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sp3
4
109°28′
正四面体形
CH4
(2)中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断
中心原子的杂化类型和分子的空间结构有关,二者之间可以相互判断。
分子组成
(A为中心
原子)
中心原子
的孤电
子对数
中心原
子的杂
化方式
分子空
间结构
实例
AB2
0
sp
直线形
BeCl2
1
sp2
V形
SO2
2
sp3
V形
H2O
AB3
0
sp2
平面三角形
BF3
1
sp3
三角锥形
NH3
AB4
0
sp3
正四面体形
CH4
3.配位键和配合物
(1)配位键
①配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键;
②配位键的表示:常用“A→B”来表示配位键,A提供孤电子对,B提供空轨道。
(2)配合物{以[Cu(NH3)4]SO4为例}
配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心离子(或原子)有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
4.分子的结构与性质
(1)分子构型与分子极性的关系
(2)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”
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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。
(3)范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响
范德华力
氢键
共价键
作用微粒
分子
H与N、O、F
原子
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响因素
组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大
形成氢键元素的电负性
原子半径
对性质的影响
影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质
分子间氢键使熔、沸点升高,溶解度增大
键能越大,稳定性越强
(4)分子的手性
①手性异构体:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)。
②手性分子:有手性异构体的分子叫做手性分子。
③手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同原子或原子团的碳原子叫做手性碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子,如。
大π键的理解与判断
①概念:在一个具有平面结构的多原子分子中,如果彼此相邻的3个或多个原子中有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化的原子轨道,那么这些轨道可以相互重叠,形成多中心π键。这种不局限在两个原子之间的π键称为离域大π键或共轭大π键,简称大π键。
②形成条件
形成大π键的条件
这些原子多数处于同一平面上
这些原子有相互平行的p轨道
p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍
③表示符号:Π,m表示相互平行的p轨道的数目,n表示相互平行的p轨道里的电子数。理论计算证明n<2m时可形成大π键,解题时可作为验证大π键书写正误的方法。
④常见的大π键
分子(离子)
大π键
C6H6(苯)
Π
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