内容正文:
第26课 化学键 分子的空间结构
《范汝广说化学》编写
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核心知识点一 共价键
核心知识点二 分子的空间结构
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核心知识点一 共价键
一、 化学键的类型
1.离子键:带相反电荷离子之间的强烈相互作用。
2.共价键:原子间通过共用电子对所形成的强烈相互作用。
3.金属键:金属正离子、自由电子所形成的强烈相互作用。
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二、 离子化合物和共价化合物的判断
1.从化学键类型看:含离子键的化合物,一定是离子化合物;只含共价键
的化合物,一定是共价化合物。
2.从化合物类型看:大多数金属氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物;
一般非金属氢化物、非金属氧化物、有机物(有机盐除外)为共价化合物。
3.从化合物性质看:熔融状态下能导电的为离子化合物;熔融状态下不能
导电的为共价化合物。
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三、 从不同角度对共价键分类
分类依据 类 型
形成共价键的原
子轨道重叠方式 键 电子云“头碰头”重叠
键 电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电
子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移,可能为 键或 键
非极性键 共用电子对不发生偏移,可能为 键或 键
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分类依据 类 型
原子间共用电子
对的数目 单键 原子间有一对共用电子对,为 键
双键 原子间有两对共用电子对,为1个 键,1个
键
三键 原子间有三对共用电子对,为1个 键,2个
键
原子间共用电子
对的来源 共价键 共用电子对由成键的双方原子提供
配位键 共用电子对由单方原子提供,另一方提供空轨道
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四、 共价键的稳定性
1.键能:键能指的是在、条件下,拆开 共价键所
吸收的能量,或者形成共价键所释放的能量。单位是 。
同种元素形成共价键的键能比较:单键 双键 三键、 键 键。
应用键能既可以判断共价键的稳定性,也可以计算化学反应的焓变:
反应物的键能总和-生成物的键能总和。
2.键长:键长指的是两个成键原子的核间距。
一般而言,键长越短,共价键就越稳定。键长也是描述分子空间结构的参
数之一。
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例1(1)将氢氧化钠加热至熔融后进行电解,可得到金属钠、氧气和水,此过
程中不存在___。
C
A.离子键破坏 B.共价键断裂 C.离子键形成 D.共价键形成
[解析] 将氢氧化钠加热熔融,断开的是和 之间的离子键;电解熔融的
氢氧化钠,阴极反应为 ,阳极反应为
,前者形成金属键,后者断开和形成的都是共
价键。
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(2)下列化学用语表述正确的是_____。(双选)
BD
A. 溶液中的水合离子:
B.分子中 键的形成:
C. 的电子式:
D.用电子式表示 的形成:
[解析] 是水分子,显负电性,在水合分子中指向带正电荷的, 显
正电性,在水合分子中指向带负电荷的,错误;两个氯原子 轨道上的
单电子形成的 键,B正确; 是共价化合物,其电子式不能加中括
号,C错误;选项D无误。
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(3)石灰氮是一种氮肥,与土壤中的 反应生成氰胺
,氰胺可进一步转化为尿素 。下列有关说法正确的
是___。
C
A. 的电子式为
B.1个分子中含3个 键
C.分子中 键与 键的个数之比为
D.已知中含有键,1个分子中含有2个 键
[解析] 选项A中的电子式不能加中括号,选项B的分子中含4个 键,选项
D的1个分子中含有1个 键。只有选项C的说法正确,该分子中含4
个 键、2个 键。
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例2 已知几种共价键的键能如下:
化学键
键能/ 391 946 328 431
下列说法正确的是_____。(双选)
AD
A.键能:
B.
C.键能小于键能,所以的沸点高于
D.
[解析] 选项B是形成化学键的过程,放出热量;选项C,分子晶体的沸点与键
能无关。
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核心知识点二 分子的空间结构
一、 价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥理论理论
分子的中心原子价层中的电子对(包括成键电子对和孤电子对),由于相
互间静电排斥作用,而趋向于尽可能彼此远离,分子以此形成稳定的空间结构。
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2. 型分子的价层电子对数的计算
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3.价层电子对互斥理论与分子构型
价层电
子对数 键电
子对数 孤电
子对
数 电子对的
排列方式 模
型名称 分子或离子的
空间结构名称 实例
2 2 0 ___________________________ 直线形 直线形 、 、
3 3 0 ________________________ 平面三角
形 平面三角形 、 、
、
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价层电
子对数 键电
子对数 孤电
子对
数 电子对的
排列方式 模
型名称 分子或离子的
空间结构名称 实例
3 2 1 ________________________ 平面三角
形 角形形 、 、
4 4 0 _______________________ 四面体形 正四面体形 、 、
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价层电
子对数 键电
子对数 孤电
子对
数 电子对的
排列方式 模
型名称 分子或离子的
空间结构名称 实例
4 3 1 ________________________ 四面体形 三角锥形 、 、
2 2 ________________________ 角形形 、
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说明:价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间结构,而分子的空间
结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。
(1) 当中心原子无孤电子对时,两者的空间结构一致;
(2) 当中心原子有孤电子对时,两者的空间结构不一致。
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二、 杂化轨道理论
1.理论要点
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。
2.杂化轨道与分子立体构型的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 实例
2 直线形
3 平面三角形
4 四面体形
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3.分子型、离子型 的空间结构分析示例
实例 价层电
子对数 键电
子对数 孤电子
对数 中心原子的杂
化轨道类型 模
型 分子或离子
的空间结构
2 2 0 直线形 直线形
直线形 直线形
3 3 0 平面三角
形 平面三角形
2 1 形
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实例 价层电
子对数 键电
子对数 孤电子
对数 中心原子的杂
化轨道类型 模
型 分子或离子
的空间结构
4 4 0 四面体形 正四面体形
3 1 三角锥形
2 2 形
3 3 0 平面三角
形 平面三角形
4 4 0 四面体形 正四面体形
4.孤电子对、成键电子对之间斥力大小的顺序为:
孤电子对—孤电子对 孤电子对—成键电子对 成键电子对—成键电子对。
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例3 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是___。
C
A. 是平面结构的分子
B.和 均为非极性分子
C.和 的空间结构均为平面三角形
D.和的 模型均为四面体形
[解析] 过氧化氢的空间结构是二面角结构: ,不是平面结构,A错
误;为正四面体结构,属于非极性分子,但 为角形结构,属于极性分子,
B错误;中心原子的价层电子对数为3,中心原子 的价层电子对数也
为3,并且它们都没有孤电子对,空间结构均为平面三角形,C正确; 中心
原子B的价层电子对数为3, 模型为平面三角形,D错误。
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例4(1)和可以通过配位键形成化合物 ,在此化合物中B采
取的_____杂化。
[解析] 的B原子周围有3个共价键和1个配位键,共4个 键。
(2)化合物 中,正离子的空间结构为________形,负离子的中
心原子采取_____杂化。
三角锥
[解析] 的中心原子的价层电子对数为4,有1对孤电子对; 的中
心原子 的价层电子对数为4。
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(3)硫的化合物种类繁多,如、、、 等,其中硫原子没有
采用 杂化的是_____。
[解析] 的中心原子的价层电子对数为3,其他微粒中 原子的价层电子数
都是4。
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例5
(1)分子中的的键角________(填“ ”“ ”或“”) 中
的键角,依据是____________________________________________
___________________________________________________。
(2)的键角________(填“ ”“ ”或“”) ,原因是_____________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
分子中B采取杂化,而中的B采取
杂化, 杂化形成的键角大于杂化形成的键角
分子中氧
原子有两对孤对电子,分子中原子只有一对孤对电子,而排斥力:孤
对电子—孤对电子 孤对电子—成键电子对,所以键角:小于
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(3)高温陶瓷材料晶体中,的键角________(填“ ”“ ”或
“”) ,原因是_____________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________________。
原子上有孤电子对,“孤电子对—成键电子对”的
斥力大于“成键电子对—成键电子对”的斥力
[解析] 比较不同微粒键角的大小,可以先比较杂化类型 ;当
价层电子对数相同时,再比较电子对之间的斥力(孤电子对—孤电子对 孤电
子对—成键电子对 成键电子对—成键电子对)。
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