高中化學(xué)選修三第二章導(dǎo)學(xué)案

1、班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 共價(jià)鍵（1）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解共價(jià)鍵的成因及鍵和鍵的形成。2掌握用電子式表示共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu)和形成過(guò)程。【基礎(chǔ)知識(shí)】一共價(jià)鍵1概念原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的相互作用。2. 成鍵的粒子原子，一般為非金屬原子（相同或不相同）或金屬原子與非金屬原子。3鍵的本質(zhì)原子間通過(guò)共用電子對(duì)（即電子云重疊）產(chǎn)生的強(qiáng)烈作用?！就卣埂抗矁r(jià)鍵的形成原因：成鍵原子相互靠近，自旋方向相反的兩個(gè)電子形成共用電子對(duì)（發(fā)生電子云重疊），且各原子最外層電子數(shù)目一般能達(dá)到飽和（通常為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），由不穩(wěn)定變穩(wěn)定；兩原子核都吸引共用電子對(duì)，使之處于平衡狀態(tài)；原

2、子通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵后，體系總能量降低。4鍵的形成條件非金屬元素的原子之間形成共價(jià)鍵，大多數(shù)電負(fù)性之差小于1.7的金屬與非金屬原子之間形成共價(jià)鍵?！咀⒁狻緼l原子與F原子變?yōu)锳l3+和F-后形成離子鍵，Al原子與Cl原子之間則形成共價(jià)鍵。5. 共價(jià)鍵的存在（1）共價(jià)化合物中一定存在共價(jià)鍵，如SO2、CO2、CH4、H2O2、CS2、H2SO4等。（2）非金屬單質(zhì)分子中（稀有氣體除外）存在共價(jià)鍵，如O2、F2、H2、C60等。（3）部分離子化合物中存在共價(jià)鍵，如Na2SO4的SO42-中存在共價(jià)鍵，NaOH的OH-中存在共價(jià)鍵，NH4Cl的NH4+中存在共價(jià)鍵，Na2O2的O22-中存在共

3、價(jià)鍵等。6分類類型特點(diǎn)分類依據(jù)鍵電子云“頭碰頭”重疊原子軌道的重疊方式鍵電子云“肩并肩”重疊極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移電子對(duì)是否偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移單鍵有一個(gè)共用電子對(duì)共用電子對(duì)數(shù)目雙鍵有兩個(gè)共用電子對(duì)三鍵有三個(gè)共用電子對(duì)7. 共價(jià)鍵特征（1）飽和性：每個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子與另一個(gè)原子中的一個(gè)未成對(duì)電子成鍵后，一般不能再與其他原子的未成對(duì)電子成鍵。共價(jià)鍵的飽和性決定了各種原子形成分子時(shí)相互結(jié)合的數(shù)量關(guān)系，每個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。如氯原子核外只有1個(gè)未成對(duì)電子，兩個(gè)氯原子之間可以形成且只能形成一個(gè)共價(jià)鍵，因而氯氣的化學(xué)式為Cl2，而不是Cl3。（

4、2）方向性：形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊得越多，電子在核間出現(xiàn)的概率越大，所形成的共價(jià)鍵就越牢固。因此共價(jià)鍵將盡可能沿著電子出現(xiàn)概率最大的方向形成。共價(jià)鍵的方向性決定著分子的空間構(gòu)型。如H2O為角形（V形），CO2為直線形，NH3為三角錐形。二單鍵、雙鍵和三鍵1. 單鍵兩個(gè)成鍵原子間發(fā)生原子軌道的重疊形成1對(duì)共用原子，這樣的共價(jià)鍵稱為單鍵，如H-O-H、H-O-Cl等。2. 雙鍵兩個(gè)成鍵原子間發(fā)生原子軌道的重疊形成兩對(duì)共用原子，這樣的共價(jià)鍵稱為雙鍵，如CH2=CH2、O=C=O等。3. 三鍵兩個(gè)成鍵原子間發(fā)生原子軌道的重疊形成3對(duì)共用原子，這樣的共價(jià)鍵稱為三鍵，如CH3-CCH、NN、H-CN等

5、。三鍵和鍵1. 鍵（1）概念將原子軌道沿鍵軸（兩原子核的連線）方向以“頭碰頭”方式相互重疊，導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵為鍵。鍵的特點(diǎn)是軌道的重疊部分呈圓柱形沿鍵軸呈軸對(duì)稱分布。（2）分類：可分為s-s鍵、s-p鍵、p-p鍵。s-s鍵：兩個(gè)成鍵原子均提供s原子軌道形成的共價(jià)鍵。如H2中的鍵即為s-s鍵，見課本P28圖2-1。p-p鍵：以Cl2中p-p鍵為例，兩個(gè)氯原子（成鍵原子）分別提供1個(gè)未成對(duì)電子的3p軌道以“頭碰頭”的方式重疊所形成的共價(jià)鍵。見課本P29圖2-2。s-p鍵：以HCl s-p鍵為例，氫原子提供的未成對(duì)電子的1s原子軌道和氯原子提供的未成對(duì)電子的3p原子軌道重疊

6、形成共價(jià)鍵，見課本P29圖2-2。（3）特征滿足軸對(duì)稱特征；形成鍵的原子軌道重疊程度比較大，鍵有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；鍵可以旋轉(zhuǎn)。2. 鍵（1）概念將原子軌道以“肩并肩”方式相互重疊導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大而形成的共價(jià)鍵稱為鍵，見課本P29圖2-3。（2）特征每個(gè)鍵的電子云由兩塊形成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，如果以它們之間包含原子核的平面作為鏡面，它們互為鏡像，滿足鏡面對(duì)稱；由于形成鍵時(shí)電子云重疊程度比形成鍵時(shí)小，故鍵沒有鍵牢固，比較容易斷裂；鍵不可以旋轉(zhuǎn)?！菊f(shuō)明】?jī)蓚€(gè)s電子的原子軌道不能形成鍵，只能形成鍵。3. 鍵和鍵的存在規(guī)律及對(duì)分子性質(zhì)的影響（1）存在規(guī)律兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)，其電

7、子云（或原子軌道）盡可能最大程度重疊，故兩個(gè)原子形成共價(jià)鍵時(shí)應(yīng)先形成鍵，然后才能形成鍵。鍵和鍵的存在規(guī)律：?jiǎn)捂I為鍵，雙鍵中含有1個(gè)鍵和1個(gè)鍵，三鍵中含有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵。即多原子分子中一定有鍵，可能有鍵（稀有氣體分子中沒有共價(jià)鍵）。（2）對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵的牢固程度較大，鍵不如鍵牢固，比較容易斷裂。因此含有鍵的化合物與只含有鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)不同，通常含鍵物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)更活潑。如乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷更活潑?！咀⒁狻縉2的分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，其分子中的鍵很難破壞（斷裂）。N2分子中的鍵比鍵穩(wěn)定?！具^(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. 下列物質(zhì)的分子中既有鍵，又有鍵的是 （ ）HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C

8、2H2A. B. C. D. 2下列常見分子中鍵、鍵判斷正確的是 （ ）A. CN-與N2結(jié)構(gòu)相似，CH2=CHCN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為1:1B. CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子中鍵與鍵數(shù)目之比為2:1C. C22-與O22+互為等電子體，1molO22+中含有鍵數(shù)目為2NAD. 已知反應(yīng)N2O4(l) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l)，若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂，則形成的鍵數(shù)目為6 NA 3. 下列說(shuō)法中不正確的是 （ ）A. 一般鍵比鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B. 兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)鍵C. 氣體單質(zhì)中，一定有鍵，可能有鍵D. N2分子中有

9、一個(gè)鍵，兩個(gè)鍵4. 下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. 鍵是由兩個(gè)p電子“頭碰頭”重疊形成B. 鍵是鏡面對(duì)稱，而鍵是軸對(duì)稱C. 乙烷分子中的鍵全為鍵而乙烯分子中含鍵和鍵D. H2分子中含鍵而Cl2分子中還含鍵5. 對(duì)鍵的認(rèn)識(shí)不正確的是 （ ）A. 鍵不屬于共價(jià)鍵，是另一種化學(xué)鍵B. s-s鍵與s-p鍵的對(duì)稱性相同C. 分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)鍵D. 含有鍵的化合物與只含鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)不同【問(wèn)題與收獲】 。班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第一節(jié) 共價(jià)鍵（2）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 認(rèn)識(shí)鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等鍵參數(shù)的概念。2. 能用鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。3. 知道等

10、電子原理，結(jié)合實(shí)例說(shuō)明“等電子原理的應(yīng)用”?！净A(chǔ)知識(shí)】四鍵參數(shù)鍵能、鍵長(zhǎng)與鍵角1鍵能（1）含義氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。【注意】應(yīng)為氣態(tài)基態(tài)原子：保證釋放的能量最低。斷裂1mol化學(xué)鍵生成氣態(tài)原子時(shí)吸收的能量與該鍵的鍵能數(shù)值相等。（2）表示方法常用EA-B表示，單位為kJmol-1，通常取正值。如H-H鍵的鍵能為EH-H=436 kJmol-1。（3）鍵能的意義表示共價(jià)鍵的強(qiáng)弱。原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，原子軌道重疊程度越大，體系能量下降越多，釋放能量越多，形成的共價(jià)鍵鍵能越大，形成的共價(jià)鍵越牢固。判斷分子的穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)相似的分子，其共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵的鍵能越大

11、，分子越穩(wěn)定。（4）與化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)的關(guān)系H =反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和2. 鍵長(zhǎng)（1）定義分子中形成共價(jià)鍵的兩原子的原子核間的平均距離。（2）意義鍵長(zhǎng)是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一。鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。【知識(shí)拓展】鍵長(zhǎng)的長(zhǎng)短，常根據(jù)成鍵的原子半徑大小來(lái)判斷。如H-F、H-Cl、H-Br、H-I等氫鹵鍵，由于X的半徑從FI依次遞增，故氫鹵鍵越來(lái)越長(zhǎng)，鍵能越來(lái)越小，分子越來(lái)越容易分解。因成鍵時(shí)兩原子軌道發(fā)生重疊，故鍵長(zhǎng)小于成鍵原子的原子半徑之和。3鍵角（1）定義在原子數(shù)超過(guò)兩個(gè)的分子中，兩個(gè)化學(xué)鍵之間的夾角叫作鍵角。（2）意義鍵角是描述多原子分子空間結(jié)構(gòu)的重要因素之一。多

12、原子分子中的鍵角是一定的，表明共價(jià)鍵有方向性。鍵角和鍵長(zhǎng)常用來(lái)描述多原子分子的空間構(gòu)型。一般來(lái)說(shuō)，已知某分子中的鍵長(zhǎng)和鍵角的數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間構(gòu)型。例如：水分子中兩個(gè)O-H鍵之間的夾角是105，這就決定了水分子是V形結(jié)構(gòu)；CO2分子的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，它的鍵角為180，所以CO2分子是直線形分子。五等電子原理1. 等電子原理原子總數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)總數(shù)也相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多性質(zhì)是相近的，此原理稱為等電子原理。2. 等電子體滿足等電子原理的分子互稱為等電子體。（1）如CO分子和N2分子具有相同的原子總數(shù)，相同的價(jià)電子數(shù)，是等電子體，其性質(zhì)對(duì)比如下表分子N2CO原子數(shù)

13、22分子的價(jià)電子總數(shù)1010化學(xué)鍵2個(gè)鍵、1個(gè)鍵2個(gè)鍵、1個(gè)鍵分子解離能/ kJmol-19461075分子構(gòu)型直線直線沸點(diǎn)/K7782熔點(diǎn)/K6368在水中的溶解度（室溫）2.3mL1.6mL（2）其他硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料，等電子體磷化鋁（AlP）和砷化鎵（GaAs）也是良好的半導(dǎo)體材料。SiCl4、SiO44-、SO42-的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，它們互為等電子體，中心原子都是sp3雜化，都形成正四面體立體構(gòu)型。【拓展】互為等電子體的物質(zhì)可以是分子和分子、分子和離子、離子和離子。等電子體具有相同的化學(xué)鍵類型和分子構(gòu)型，物理性質(zhì)相似，但其化學(xué)性質(zhì)差別較大。等電子體的價(jià)電子數(shù)可以由其電

14、子式或構(gòu)成微粒的原子的價(jià)電子數(shù)來(lái)判斷：電子式中的鍵合電子數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)的二倍之和即為價(jià)電子總數(shù)；分子中組成原子的價(jià)電子數(shù)之和或離子中各原子的價(jià)電子數(shù)之和與離子所帶電荷相加（或相減）即得價(jià)電子總數(shù)。如NO2-的價(jià)電子總數(shù)為5+62+1=18。3. 等電子體的判斷和應(yīng)用（1）判斷方法原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)也相同的分子為等電子體。（2）應(yīng)用等電子體的許多性質(zhì)相似、空間構(gòu)型相同，故可用來(lái)預(yù)測(cè)分子的一些性質(zhì)和空間構(gòu)型，并應(yīng)用于制造新材料?！具^(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. 能用鍵能大小解釋的是 （ ）A. N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定得多 B. 常溫常壓下，溴呈液態(tài)，碘呈固態(tài)C. 稀有氣體一般很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D. 硝酸易

15、揮發(fā)而磷酸難揮發(fā)2. 根據(jù)等電子體原理判斷，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 （ ）A. B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上 B. B3N3H6分子中存在雙鍵，可發(fā)生加成反應(yīng)C. H3O+和NH3是等電子體，均為三角錐形 D. CH4和NH4+是等電子體，均為正四面體形3. 與NO3-互為等電子體的是 ( )A. SO3 B. BF3 C. CH4 D. NO24. 下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 （ ）A. 鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，化學(xué)鍵越牢固B. 成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價(jià)鍵越牢固C. 對(duì)雙原子分子來(lái)講，鍵能越大，含有該鍵的分子越穩(wěn)定D. 原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵【問(wèn)題與收獲】 。班級(jí) 姓名 第

16、小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型（1）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道常見分子的立體結(jié)構(gòu)。2了解價(jià)層電子對(duì)互斥模型、并能根據(jù)該理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型。【基礎(chǔ)知識(shí)】一價(jià)層電子對(duì)互斥理論1. 形形色色的分子（1）三原子分子三原子分子的立體構(gòu)型有直線形（如CO2分子）和V形（如H2O分子）兩種。（2）四原子分子大多數(shù)四原子分子采取平面三角形（如CH2O分子）和三角錐形（如NH3分子）兩種立體構(gòu)型。（3）五原子分子五原子分子的可能立體構(gòu)型更多，最常見的是正四面體形（如CH4分子）。2. 價(jià)層電子對(duì)互斥理論（1）理論要點(diǎn)價(jià)層電子對(duì)互斥理論認(rèn)為，分子的立體構(gòu)型是“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電

17、子對(duì)是指分子中的中心原子上的電子對(duì)，包括鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。（2）價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算鍵電子對(duì)數(shù)由分子式確定：分子中有n個(gè)鍵，就有n對(duì)鍵電子對(duì)。中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)由公式確定：中心原子上的孤電子對(duì)=（a-xb）。(式中：a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，對(duì)主族元素來(lái)講，價(jià)電子數(shù)等于原子的最外層電子數(shù)；x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1，其他原子等于“8-該原子的價(jià)電子數(shù)”)對(duì)于陰（陽(yáng)）離子來(lái)說(shuō)，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)加上（或減去）離子的電荷數(shù)，x和b的計(jì)算方法不變。中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=鍵電子對(duì)數(shù)+（a-xb）二價(jià)層電子對(duì)互斥模型1. 價(jià)層電子對(duì)

18、互斥模型的概述該理論模型認(rèn)為，在一個(gè)共價(jià)分子或離子中，中心原子A周圍所配置的B原子的幾何構(gòu)型，主要取決于中心原子的價(jià)電子層中各電子對(duì)間的相互排斥作用。這些電子對(duì)在中心原子周圍按盡可能互相遠(yuǎn)離的位置排布，以使彼此間的排斥力最小。這就是價(jià)層電子對(duì)互斥模型。2. 分子立體構(gòu)型的確定依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型，判斷分子中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)，再利用中心原子的成鍵電子對(duì)數(shù)，兩者結(jié)合，就可以確定分子較穩(wěn)定的立體構(gòu)型。舉例說(shuō)明如下表：中心原子的孤電子對(duì)數(shù)與成鍵電子對(duì)數(shù)之和成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)的理想幾何構(gòu)型分子立體構(gòu)型名稱分子立體結(jié)構(gòu)的實(shí)例220直線形直線形CO2330平面三角形平面正三角形BF3、B

19、Cl321平面三角形V形SO2440四面體形正四面體形CH4、CCl431四面體形三角錐形NH322四面體形V形H2O【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. 下列分子中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3的是 （ ）A. H2O B. BF3 C. CH4 D. NH32. 下列分子的中心原子，帶有一對(duì)孤對(duì)電子的是 （ ）A. PCl3 B. BeCl2 C. CH4 D. H2O3. 下列分子的結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子不都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 （ ）A. CO2 B. PCl3 C. CCl4 D. NO24. 下列物質(zhì)中，分子的立體構(gòu)型與水分子相似的是 （ ）A. CO2 B. H2S C. PCl3 D. SiCl45

20、. 下列分子的VSEPR模型與分子立體結(jié)構(gòu)模型一致的是 （ ）A. NH3 B. CCl4 C. H2O D. H2S6. 用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子的空間構(gòu)型：（1）H2S （2）NH2- （3）BF3 （4）CHCl3 （5）SiF4答案（1）H2S為V形（2）NH2-為V形（3）BF3為平面正三角形（4）CHCl3為四面體（5）SiF4為正四面體【問(wèn)題與收獲】 。班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu) （2） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1認(rèn)識(shí)雜化軌道理論的要點(diǎn)。2進(jìn)一步了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征。3能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型。【基礎(chǔ)知識(shí)】 三雜化軌道1

21、. 雜化軌道理論的基本內(nèi)容雜化軌道理論認(rèn)為，原子在形成分子時(shí)，由于原子間相互作用的影響，若干不同類型、能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成一組新軌道，這種重新組合的過(guò)程稱為軌道雜化，所形成的新的原子軌道稱為雜化軌道?！咀⒁狻吭榆壍赖碾s化只有在形成分子的過(guò)程中才會(huì)發(fā)生，孤立的原子不能發(fā)生雜化。只有能量相近的原子軌道才能發(fā)生雜化形成雜化軌道。一般為同一能級(jí)組的原子軌道發(fā)生雜化，如ns、np、(n-1)d(或nd)原子軌道發(fā)生雜化。原子軌道雜化后形成的雜化軌道具有相同的能量（電子云形狀相同，伸展方向不同）。雜化前后軌道數(shù)目不變。雜化軌道成鍵時(shí)要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，可由雜化軌道間的夾角判斷分

22、子空間構(gòu)型。雜化軌道所形成的化學(xué)鍵全部為鍵。2. 雜化軌道的形成過(guò)程（以CH4分子的形成過(guò)程為例）雜化軌道理論認(rèn)為在形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化和軌道重疊等過(guò)程，如CH4分子的形成過(guò)程：碳原子2s軌道中的1個(gè)電子吸收能量躍遷到2p空軌道上，這個(gè)過(guò)程稱為激發(fā)，但此時(shí)各個(gè)軌道的能量并不完全相同，于是1個(gè)2s軌道和3個(gè)sp軌道“混合”起來(lái)，形成能量相等、成分相同的4個(gè)sp3雜化軌道（其中每個(gè)雜化軌道中，s成分占1/4，p成分占3/4），然后4個(gè)sp3雜化軌道上的電子相互排斥，使4個(gè)雜化軌道指向空間距離最遠(yuǎn)的正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，碳原子的4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)H原子的1s軌道形成4個(gè)相同的鍵，從

23、而形成CH4分子。由于4個(gè)C-H鍵完全相同，所形成的CH4分子為正四面體形，鍵角是10928?！疽?guī)律】原子軌道發(fā)生雜化后，雜化軌道的形狀和空間伸展方向均發(fā)生了變化。在形成分子時(shí)，雜化軌道只能用于形成鍵或容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。3. 雜化軌道類型因?yàn)殡s化軌道只能用于形成鍵或者用來(lái)容納孤電子對(duì)，而兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)鍵，故有下列關(guān)系：雜化軌道數(shù)=中心原子孤電子對(duì)數(shù)+中心原子結(jié)合的原子數(shù)，再由雜化軌道數(shù)判斷雜化類型。（1）sp雜化：由1個(gè)ns軌道和1個(gè)np軌道雜化得到2個(gè)夾角為180的直線形雜化軌道。例如CO2中的碳原子、H-CN中的碳原子、BeF2中的鈹原子等均采取sp雜化?！咀⒁狻吭榆壍?/p>

24、發(fā)生sp雜化時(shí)，還有2個(gè)np原子軌道未發(fā)生雜化，若np原子軌道上有未成對(duì)電子，形成分子時(shí)，2個(gè)np原子軌道上的電子會(huì)形成鍵，如CHCH的形成。（2）sp2雜化：由1個(gè)ns軌道和2個(gè)np軌道雜化，雜化后得到3個(gè)夾角為120的平面三角形雜化軌道。BCl3、CO32-、NO3-、H2C=O、SO3、CH2=CH2結(jié)構(gòu)中的中心原子都是以sp2雜化的?！咀⒁狻恳詓p2雜化軌道構(gòu)建結(jié)構(gòu)骨架的中心原子必有一個(gè)垂直于sp2軌道的未參與雜化的p軌道，如果這個(gè)軌道跟鄰近原子上平行的np軌道重疊，并填入電子，就會(huì)形成鍵。（3）sp3雜化：由1個(gè)ns軌道和3個(gè)np軌道雜化，雜化后得到4個(gè)夾角為10928的正四面體形雜

25、化軌道。sp3雜化過(guò)程中所有p軌道全部參與雜化，形成4個(gè)完全相同的鍵，沒有鍵。如CH4、CCl4、NH3、H2O等的中心原子均采取的是sp3雜化。2. 雜化軌道的應(yīng)用利用雜化軌道理論即可解釋分子的空間構(gòu)型，也可以作為判斷分子空間構(gòu)型的依據(jù)（如下表所示）。spsp2sp3用于雜化的原子軌道數(shù)234雜化軌道間的夾間構(gòu)型直線形平面三角形正四面體【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. 下列分子的空間構(gòu)型可以用sp2雜化軌道來(lái)解釋的是 （ ）BF3 CH2=CH2 HCHC NH3 CH4A. B. C. D. 2. 關(guān)于原子軌道的說(shuō)法不正確的是 （ ）A. 凡是中心原子采取相同類型的雜化軌道成鍵的

26、分子，其幾何構(gòu)型不一定相同B. sp雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的一個(gè)s軌道和一個(gè)p軌道混合起來(lái)形成的一組能量相近的新軌道C. 凡AB3型的共價(jià)化合物，其中心原子A均采用sp2雜化軌道成鍵D. 乙烯與氫氣反應(yīng)會(huì)變成乙烷，碳原子的雜化類型由sp2變?yōu)閟p33. 下列關(guān)于雜化軌道的敘述正確的是 （ ）A. 雜化軌道可用于形成鍵，也可用于形成鍵B. 雜化軌道可用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)C. NH3中N原子的sp3雜化軌道是由N原子的3個(gè)p軌道與H原子s軌道雜化而成的D. 在乙烯分子中1個(gè)碳原子的3個(gè)sp2雜化軌道與3個(gè)氫原子的s軌道重疊形成3個(gè)C-H鍵4. 下列分子中的中心原子的雜化方式為sp

27、雜化，分子的空間構(gòu)型為直線形且分子中沒有形成鍵的是 （ ）A. C2H2 B. CO2 C. BeCl2 D. BF35. 下列對(duì)sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是 （ ）A. sp雜化軌道的夾角最大B. sp2雜化軌道的夾角最大C. sp3雜化軌道的夾角最大D. sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等【問(wèn)題與收獲】 。班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)（3）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1配位鍵、配位化合物的概念。2配位鍵、配位化合物的表示方法。【基礎(chǔ)知識(shí)】四配合物理論1. 配位鍵（1）概念成鍵的兩個(gè)原子或離子一方提供孤電子對(duì)（配位體），一方提供空軌道而形

28、成的共價(jià)鍵，叫作配位鍵。如氨分子與H+相互接近到一定程度時(shí)，氨分子中的孤電子對(duì)所在的軌道將與H+的1s空軌道重疊，使得孤電子對(duì)主要在重疊區(qū)域中運(yùn)動(dòng)，即這一對(duì)電子為氮原子、氫原子共用，從而形成配位鍵。氨分子與H+之間是以配位鍵結(jié)合成銨根離子（NH4+）的，形成NH4+后，四個(gè)氮?dú)滏I的性質(zhì)變得完全相同了。（2）配位體應(yīng)含有孤電子對(duì)，如NH3、H2O、OH-等。（3）表示配位鍵可以用AB來(lái)表示，其中A是提供孤電子對(duì)的原子，叫作“給予體”；B是接受電子對(duì)的原子，叫作“接受體”。（4）存在配位鍵可以存在于分子（如H2SO4）中，也可以存在于離子（如NH4+、H3O+）中。2. 配位化合物（1）概念金屬離

29、子（或原子）與某些分子或離子（稱為配體）以配位鍵結(jié)合形成的化合物，簡(jiǎn)稱配合物。（2）結(jié)構(gòu)例如在Cu(NH3)4SO4配合物中Cu2+稱為中心離子，4個(gè)NH3分子叫作配體。中心離子與配體通過(guò)配位鍵構(gòu)成了配合物的內(nèi)配位層（或稱內(nèi)界），通常把它們放在中括號(hào)內(nèi)，SO42-稱為外配位層（或稱外界）。內(nèi)外界之間是離子鍵，在水中完全電離。這些關(guān)系如圖所示?！菊f(shuō)明】配合物的中心離子一般都是帶正電的陽(yáng)離子，過(guò)渡金屬離子最常見，但也有電中性的原子甚至還有極少數(shù)的陰離子。配體可以是陰離子，如X-（鹵素離子）、OH-、SCN-、CN-、RCOO-（羧酸根離子）、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、

30、NH3、CO、醇、胺、醚等。配體中直接同中心離子配合的原子叫作配原子，配原子必須是含有孤電子對(duì)的原子，如NH3中的氮原子，H2O分子中的氧原子，配原子常是VA、VIA、VIIA族的元素。直接同中心離子（或原子）配位的原子數(shù)目叫中心離子（或原子）的配位數(shù)?！具^(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. （1）配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl36NH3（黃色）、CoCl35NH3（紫紅色）、CoCl34NH3（綠色）和CoCl34NH3（紫色）四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoC

31、l36NH3_ 。CoCl35NH3_ 。CoCl34NH3（綠色和紫色）_ 。后兩種物質(zhì)組成相同而顏色不同的原因是_ 。上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是_ 。（2）向黃色的三氯化鐵溶液中加入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變成血紅色。該反應(yīng)在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCNFe（SCN）3+3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e（SCN）3是配合物，F(xiàn)e3+與SCN-不僅能以1：3的個(gè)數(shù)比配合，還可以其他個(gè)數(shù)比配合。請(qǐng)按要求填空Fe3+與SCN-反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e3+提供_ ，SCN-提供_ ，二者通過(guò)配位鍵結(jié)合。所得Fe3+與SCN-的配合物中，主要是Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1：1配合所得離子顯血紅

32、色。含該離子的配合物的化學(xué)式是_ 。若Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1：5配合，則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為 。答案（1）Co(NH3)6Cl3 Co(NH3)5ClCl2 Co(NH3)4Cl2Cl空間構(gòu)型不同6（2）空軌道 孤電子對(duì)Fe(SCN)Cl2FeCl3 + 5KSCN = K2Fe(SCN)5 + 3KCl2. 周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。回答下列問(wèn)題(1)b、

33、c、d中第一電離能最大的是_(填元素符號(hào))，e的價(jià)層電子軌道示意圖為_ 。(2)a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為_；分子中既含有極性共價(jià)鍵、又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是_ (填化學(xué)式，寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的酸是_；酸根呈三角錐形結(jié)構(gòu)的酸是_。(填化學(xué)式) (4)這5種元素形成的一種11型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)（如圖所示）。該化合物中，陰離子為_，陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有_ ；該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是_，判斷理由是_。答案 (1)N (2)sp3

34、H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3 (4)SO42- 共價(jià)鍵和配位鍵 H2O H2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱【問(wèn)題與收獲】 。班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第三節(jié) 分子的性質(zhì)（1）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 了解極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。2. 結(jié)合常見物質(zhì)分子立體結(jié)構(gòu)，判斷極性分子和非極性分子?！净A(chǔ)知識(shí)】一鍵的極性1. 極性鍵與非極性鍵的比較極性鍵非極性鍵概念不同種元素原子形成的共價(jià)鍵同種元素原子間形成的共價(jià)鍵原子吸引電子能力不同相同共用電子對(duì)偏向吸引電子能力強(qiáng)的原子不發(fā)生偏移成鍵原子電性顯電性電中性成鍵元素一般是不同種非金屬元素同種非金屬元素舉例H-Cl、H

35、-O-HCl-Cl、H-H【規(guī)律】極性鍵中電負(fù)性大的原子顯負(fù)電性（-），電負(fù)性小的原子顯正電性（+）。成鍵原子的電負(fù)性差值越大，鍵的極性越強(qiáng)，當(dāng)差值大于1.7時(shí)，一般形成離子鍵。2. 判斷方法（1）AA型共價(jià)鍵為非極性鍵，AB型共價(jià)鍵為極性鍵。即同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。如H-H鍵、Cl-Cl鍵為非極性鍵；H-Cl鍵、有機(jī)物中的C-H鍵、C-O鍵等為極性鍵。（2）根據(jù)成鍵原子所屬元素電負(fù)性的差值不同判斷。差值為零時(shí)，通常形成非極性鍵；差值不為零時(shí)，形成的共價(jià)鍵為極性鍵，且差值越大，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)（稱為強(qiáng)極性鍵），差值越小，共價(jià)鍵的極性越弱（稱

36、為弱極性鍵）。二分子的極性1. 極性分子與非極性分子由共價(jià)鍵形成的分子，根據(jù)分子中的正電中心與負(fù)電中心是否重合分為極性分子和非極性分子，如下： 極性分子正電中心與負(fù)電中心不重合，鍵的極性向量和不為零。分子 非極性分子正電中心與負(fù)電中心重合，鍵的極性向量和等于零?！就卣埂糠肿又姓姾傻淖饔眉械囊稽c(diǎn)是正電中心，分子中負(fù)電荷的作用集中的一點(diǎn)是負(fù)電中心。如CH4為正四面體結(jié)構(gòu)，其正電中心和負(fù)電中心重合于正四面體中心碳原子上，表明CH4為非極性分子。2. 判斷分子極性的方法（1）根據(jù)分子類型和分子的空間構(gòu)型判斷A2型：只有非極性鍵，為非極性分子，如Cl2、O2等。AB型：只含極性鍵、直線形分子，為極性

37、分子，如HCl、HF等。AB2型：為直線形時(shí)，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，為非極性分子，如CO2、CS2等；為V形時(shí)，正負(fù)電荷中心不重合，為極性分子，如H2O、H2S等。AB3型：為平面正三角形時(shí)，空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱，為非極性分子，如BF3、SO3等；為三角錐形時(shí)，正負(fù)電荷中心不重合，為極性分子；若與中心原子A成鍵的三個(gè)原子不完全相同時(shí)，必為極性分子。AB4型：為正四面體形或平面正方形時(shí)，為非極性分子，如CH4、CCl4、SiH4等；若與中心原子A成鍵的四個(gè)原子不完全相同時(shí)，必為極性分子，如CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl等。【規(guī)律】判斷分子極性的根本依據(jù)是分子的空間構(gòu)型是否對(duì)稱。（2）根據(jù)中心原子最外層電子

38、是否全部成鍵判斷ABn型分子中的中心原子A的最外層電子若全部成鍵（沒有孤電子對(duì)），此分子一般為非極性分子，如CO2、CCl4、PCl5、SF6等；分子中的中心原子最外層電子若未全部成鍵（有孤電子對(duì)），此分子一般為極性分子，如H2O、PCl3等。（3）化合價(jià)法ABn型分子中，中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子，此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱；若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)電子數(shù)，則分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，其分子為極性分子，具體實(shí)例如下：分子BF3CO2PCl5SO3(g)H2ONH3SO2中心原子化合價(jià)絕對(duì)值3456234中心原子價(jià)電子數(shù)3456656分子極性非極性非

39、極性非極性非極性極性極性極性【說(shuō)明】化合價(jià)法判斷分子的極性時(shí)最直觀?！具^(guò)關(guān)訓(xùn)練】1. 下列敘述正確的是 （ ）A. NH3是極性分子，分子中N原子處在3個(gè)H原子所組成的三角形的中心B. CCl4是非極性分子，分子中C原子處在4個(gè)Cl原子所組成的正方形的中心C. H2O是極性分子，分子中O原子不處在2個(gè)H原子所連成的直線的中央D. CO2是非極性分子，分子中C原子不處在2個(gè)O原子所連成的直線的中央2. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4:3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. W、Y、Z的電負(fù)性大小順序一定是ZYW B. W

40、、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是WXYZC. Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體 D. WY2分子中鍵與鍵的數(shù)目之比是2:13. 我國(guó)科學(xué)家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下：HCHO + O2 CO2 + H2O。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 （ ）A. 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B. CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵C. HCHO分子中既含鍵又含鍵 D. 每生成1.8gH2O消耗2.24LO24. 下列分子中，屬于非極性分子的是 （ ）A. SO2 B. BeCl2 C. BBr3 D. COCl25. 氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，

41、與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤(rùn)滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）基態(tài)硼原子的電子排布式為 。（2）關(guān)于這兩種晶體的說(shuō)法，正確的是 (填序號(hào))。a立方相氮化硼含有鍵和鍵，所以硬度大 b六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c兩種晶體中的BN鍵均為共價(jià)鍵 d兩種晶體均為分子晶體（3）六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為 ，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是 。（4）立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為 。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需

42、要的條件應(yīng)是 。（5）NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1molNH4BF4含有 mol配位鍵。答案（1）1s22s22p1（2）bc（3）平面三角形 層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動(dòng)的電子（4）sp3 高溫、高壓（5）2【問(wèn)題與收獲】 。 班級(jí) 姓名 第 小組 小組評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià) 第三節(jié) 分子的性質(zhì)（2）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1范德華力、氫鍵及其對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。2能舉例說(shuō)明化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別。3例舉含有氫鍵的物質(zhì)。【基礎(chǔ)知識(shí)】三 范德華力、氫鍵、共價(jià)鍵的比較范德華力氫鍵共價(jià)鍵概念物質(zhì)分子之間普遍存在的一種相互作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另（或同）一個(gè)分子中電負(fù)

43、性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過(guò)形成共用電子對(duì)所產(chǎn)生的相互作用分類分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵極性共價(jià)鍵、非極性共價(jià)鍵特征無(wú)方向性、無(wú)飽和性有方向性、有飽和性有方向性、有飽和性強(qiáng)度比較共價(jià)鍵氫鍵范德華力影響強(qiáng)度的因素隨著分子極性的增大而增大組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對(duì)于A-HB,A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵越強(qiáng)成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高。如F2Cl2Br2I2,CF4CCl4H2S,HFHCl,NH3PH3影響分子的穩(wěn)定性共價(jià)