共價(jià)鍵及分子結(jié)構(gòu)知識(shí)梳理

1、共價(jià)鍵及分子結(jié)構(gòu)知識(shí)梳理】一、共價(jià)鍵1共價(jià)鍵的實(shí)質(zhì)、特征和存在實(shí)質(zhì)：原子間形成共用電子對(duì)特征：a.共價(jià)鍵的飽和性，共價(jià)鍵的飽和性決定共價(jià)分子的。b.共價(jià)鍵的方向性，共價(jià)鍵的方向性決定分子的。2共價(jià)鍵的類型a鍵：s-sa鍵、s-pa鍵、p-pa鍵，特征：軸對(duì)稱。n鍵：p-pn鍵，特征：鏡像對(duì)稱【方法引領(lǐng)】a鍵和彌鍵的存在規(guī)律a鍵成單鍵；n鍵成雙鍵、三鍵。共價(jià)單鍵為a鍵；共價(jià)雙鍵中有1個(gè)a鍵、1 個(gè)n鍵；共價(jià)三鍵中有1個(gè)a鍵、2 個(gè)n 鍵。對(duì)于開鏈有機(jī)分子：o鍵數(shù)=原子總數(shù)一1； n鍵數(shù)=各原子成鍵數(shù)之和一。鍵數(shù)(環(huán) 狀有機(jī)分子，o鍵數(shù)要根據(jù)環(huán)的數(shù)目確定)原子形成共價(jià)分子時(shí)，首先形成o鍵，兩原子之

2、間必有且只有1個(gè)o鍵；o鍵一般比n 鍵牢固，n鍵是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者。形成穩(wěn)定的n鍵要求原子半徑比較小，所以多數(shù)情況是在第二周期元素原子間形成。如 CO2分子中碳、氧原子之間以p-po鍵和p-pn鍵相連，而SiO2的硅、氧原子之間就沒有p-p n鍵?！菊n堂練習(xí)1】下列說法不正確的是乙烷分子中的6個(gè)CH和1個(gè)CC鍵都為o鍵，不存在n鍵氣體單質(zhì)中，一定有o鍵，可能有n鍵兩個(gè)原子間共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)o鍵o鍵與n鍵重疊程度不同，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)度不同有機(jī)物CH2=CHCH2C三CH分子中，CHo鍵與CCo鍵的數(shù)目之比為； o鍵與n鍵的數(shù)目之比為。二、鍵參數(shù)鍵能、鍵長與鍵角1鍵能的意義和應(yīng)用判斷共價(jià)鍵

3、的強(qiáng)弱判斷分子的穩(wěn)定性判斷物質(zhì)的反應(yīng)活性通過鍵能大小比較，判斷化學(xué)反應(yīng)中的能量變化【思考】比較CC和C=C的鍵能，分析為什么乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活躍，容易發(fā)生加成反 應(yīng)？2-2鍵長的意義和應(yīng)用鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價(jià)越穩(wěn)定。(鍵長的長短可以通過成鍵原子半徑大小 來判斷)2個(gè)原子間的叁鍵鍵長雙鍵鍵長V單鍵鍵長2-3鍵角的意義鍵角決定分子的空間構(gòu)型，是共價(jià)鍵具有方向性的具體表現(xiàn)?！镜淅治觥刻肌⒌獌煞N元素都能形成單鍵、雙鍵和參鍵。測得二者鍵能有如下規(guī)律：1E 1E E ； 1E -1 E Br TB. I Br C1222222預(yù)測1molH2在足量F2中燃燒比在Cl2中燃燒放熱較（填“多

4、”或“少”）。已知：N2+3H2=2NH3，則該反應(yīng)的逆反應(yīng)是（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。三、等電子原理【方法引領(lǐng)】等電子體的判斷（1）判斷思路：微粒的組成：微粒所含原子數(shù)目相等；微粒的構(gòu)成：微粒所含價(jià)電子總數(shù)相等；微粒的結(jié)構(gòu)：微粒中原子的空間排列方式相同。（如果是離子，需注意離子所帶的電荷）（2）判斷方法一一轉(zhuǎn)換法將粒子中的兩個(gè)原子換成原子序數(shù)分別增加n和減少n的原子；將粒子中的一個(gè)或幾個(gè)原子換成原子序數(shù)增加（或減少）n的元素的帶n個(gè)單位電荷的陽離子（或陰離子）；將粒子中原子換成同主族元素原子【典例分析】與CO2、SO2互為等電子體的分子有：常見等電子體類型（價(jià)電子總數(shù)）實(shí)例空間構(gòu)型雙原子

5、10電子的等 電子體N2、CO、NO+、C2-、CN-直線形三原子16電子的等 電子體CO2、CS2、N2O、NCO-、NO+、N-、NCS-、BeCl2(g)直線形三原子18電子的等 電子體NO-、SO2、O3V形四原子24電子的等電子體NO-、CO2-、BO3-、CS2-、BF3、SO3(g)平面三角形五原子32電子的等 電子體SiF.、CCl.、CF/ BF-、SO2-44444正四面體形【思考】SiO2與CO2、SiO2-、CO2-是否互為等電子體?【課堂練習(xí)3】33（1）根據(jù)等電子原理，下列各組微粒結(jié)構(gòu)不相似的是A. CO 和 N、 B. O 和 NO- C. NH 和 C H D.

6、 CO 和 NO232242422（2）根據(jù)等電子原理，下列分子或離子與其他選項(xiàng)不屬于同一類的是A. PF+ B. ClO- C. SO2- D. SiH4【考點(diǎn)一】價(jià)層電子對(duì)互斥理論41-1中心原子價(jià)層電子對(duì)計(jì)算方法：中心原子的價(jià)層電子對(duì)=（a-x+b）1/2式中：a中心原子的價(jià)電子數(shù)；x分子（或離子）的電荷；b配位原子提供 的電子數(shù)（配位原子為WA時(shí)提供1e-、為WA時(shí)提供0e-、為一價(jià)基團(tuán)時(shí)提供1e-）中心原子。鍵電子對(duì)數(shù)=配位原子數(shù)1-2中心原子孤電子對(duì)計(jì)算方法用AX退表示只含一個(gè)中心原子的分子或離子，式中A表示中心原子，X表示配位原 子，下標(biāo)表示配位原子個(gè)數(shù)；E表示中心原子上的孤電子

7、對(duì)，下標(biāo)m表示孤電子對(duì)數(shù)。m=（A的族價(jià)一|X的化合價(jià)IXn土離子的電荷數(shù)）1/2 陰離子用“ + ”，陽離子用“一”。 方法二：以ABx為例：中心原子的價(jià)層電子對(duì)=a+xb士離子電荷數(shù)（陽減陰加）1/2式中：a中心原子的價(jià)電子數(shù)；x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b配位原子提 供的電子數(shù)（配位原子為WA時(shí)提供1e-、為WA時(shí)提供0e-、為一價(jià)基團(tuán)時(shí)提供1e-）中心原子孤對(duì)電子數(shù)=a-xb 土離子電荷數(shù)（陽減陰加）1/2式中：a中心原子的價(jià)電子數(shù)；x與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b配位原子提 供的電子數(shù)配位原子氫時(shí)b=1、為非氫原子時(shí)b = （8 最外層電子數(shù)） 1-3VSEPR模型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系利用

8、價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測出的是電子對(duì)在空間的伸展情況，即價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu) 型，稱為VSEPR模型。而分子的空間構(gòu)型指的則是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型，不包括孤對(duì)電子。 因此二者可能相同也可能不同。在VSEPR模型中略去價(jià)層電子對(duì)中的孤電子對(duì)，就是分子 的立體構(gòu)型。1-4價(jià)層電子對(duì)之間斥力大小順序一一孤電子對(duì)對(duì)鍵角的影響（1）孤電子對(duì)-孤電子對(duì)孤電子對(duì)-鍵合電子對(duì)鍵合電子對(duì)-鍵合電子對(duì)（2）叁鍵雙鍵單鍵（3） 同種中心原子與不同種配位原子：X弱-X弱乂弱-X強(qiáng)X強(qiáng)-X強(qiáng)（X代表配位原 子的電負(fù)性）（4）同種元素原子與不同種中心原子配位，X強(qiáng)X弱（X代表中心原子的電負(fù)性） 【思考】CH4、NH3、H2O的

9、中心原子VSEPR模型都是四面體形，為什么三種分子的立體構(gòu)型不同，且ZHCH=109 28z，ZHNH=107，ZHOH=105?【方法引領(lǐng)】中心原子上無孤電子對(duì)的分子空間構(gòu)型確定方法中心原子上無孤電子對(duì)（所有價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵），其分子空間構(gòu)型與VSEPR 模型一致，可以用中心原子周圍的原子數(shù)來預(yù)測。AB nVSEPR模型分子立體結(jié)構(gòu)實(shí)例n = 2直線形直線形CO2、BeCl2n = 3平面三角形平面三角形CH2O、BF3n=4正四面體形正四面體形CH、SiF：中心原子上有孤電子對(duì)的分子空間構(gòu)型確定方法中心原子上有孤電子對(duì)，孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間并參與排斥，其分子空 間構(gòu)型與

10、VSEPR模型不一致。應(yīng)在VSEPR模型中略去價(jià)層電子對(duì)中的孤電子對(duì)，即得到 分子的立體構(gòu)型?！镜淅治觥縎O2C12和SO2F2都是AX4E0型分子。已知S與O之間以雙鍵結(jié)合，S與Cl或S與F之 間以單鍵結(jié)合。你預(yù)測SO2C12和SO2F2的立體構(gòu)型是；ZO SO 109 28z,ZC1-S -C1ZC1-S-O1090 28；SO2C12分子中ZC1SC1SO2F2分子中ZFSF(選填“”、 “V” 或= ”)?！咀兪骄毩?xí)1】用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測下列分子或離子的空間構(gòu)型：BeC12； NH；SO2- ； NO ； SnC12- ； C1O ； PF Cl。2336432【考點(diǎn)二】雜化軌

11、道2-1雜化軌道的數(shù)目軌道雜化 類型雜化軌道 數(shù)目和名稱雜化軌道空間伸展形狀雜化軌道 間夾角參與雜化的 原子軌道及數(shù)目spsp2sp32-2雜化軌道的應(yīng)用雜化軌道只用于形成。鍵或容納孤電子對(duì)。sp和sp2雜化方式中，還有未參與雜化的np 可用于形成口鍵。【方法引領(lǐng)】快速確定雜化軌道數(shù)目的方法：雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對(duì)數(shù)+與中心原子結(jié)合的其他原子的個(gè)數(shù)(即b鍵數(shù))2-3VSEPR模型與中心原子雜化軌道類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)O鍵電 子對(duì)數(shù)孤電子 對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化軌道類型分子的 立體構(gòu)型實(shí)例220直線形sp直線形BeC12、HgC12、 CO2330sp22BF3、BC13平

12、面三 角形平面三角形21V形SnC12、PbC12440四面體sp3正四面體CH、SiF、CCl31三角錐形444NH、NF、PCL22V形333HO、HS、SCL【思考】CH2C12、CH3C1是否也是正四面體的空間構(gòu)型？【典例分析】下圖是科學(xué)怪杰鮑林謝世前留給世人的一個(gè)結(jié)構(gòu)式。它的分子式是，它的所 有原子是否處于同一平面上？該分子中sp雜化的N原子有個(gè)，sp2雜化的N原子 有個(gè)，sp3雜化的N原子有個(gè)。【變式練習(xí)2】(1)指出下列分子中，中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。分子式雜化軌道類型分子的幾何構(gòu)型PC13BCL3CS2C12O(2)在乙烯分子中有5個(gè)。鍵和1個(gè)n鍵

13、，它們分別是sp2雜化軌道形成。鍵，未雜化的2p軌道形成n鍵sp2雜化軌道形成n鍵，未雜化的2p軌道形成。鍵C-H之間是sp2雜化軌道形成。鍵，CC之間是未雜化的2p軌道形成形成n 鍵CC之間是sp2雜化軌道形成。鍵，CH之間是未雜化的2p軌道形成形成n 鍵【思考】N和P都是V A族元素，P可以形成PCl3、PC15兩種氯化物，而N只能形成NC13 一種 氯化物。試分析原因?！究键c(diǎn)三】配合物1配位鍵的表示方法與形成條件A-B，A表示提供孤電子對(duì)的原子，B表示提供空軌道接受孤電子對(duì)的原子。3-2配合物的組成內(nèi)，界外界皿3糜43-3配合物的命名 【典例分析】中心原子配位體配位原子配位數(shù)溶液中的Fe3+除可用KSCN溶液檢驗(yàn)外，還可以用黃血鹽K4Fe(CN)6進(jìn)行檢驗(yàn)，生成 一種名為普魯士藍(lán)的藍(lán)色沉淀Fe4Fe(CN)63；而Fe2+則用赤血鹽K3Fe(CN)6進(jìn)行檢驗(yàn)，也 生成一種藍(lán)色沉淀Fe Fe(CN)，這種沉淀叫做滕氏藍(lán)?；卮鹣铝袉栴}：362赤血鹽的化學(xué)名稱是；普魯士藍(lán)中的外界是，化學(xué)名稱是。黃血鹽不如赤血鹽穩(wěn)定，久 置會(huì)逐漸失效，其