共价键及分子结构知识梳理

共价键及分子结构知识梳理】一、共价键1- 1共价键的实质、特征和存在 实质：原子间形成共用电子对 特征：a.共价键的饱和性，共价键的饱和性决定共价分子的。b.共价键的方向性，共价键的方向性决定分子的。1- 2共价键的类型a键：s-sa键、s-pa键、p-pa键，特征：轴对称。n键：p-pn键，特征：镜像对称【方法引领】a键和n键的存在规律a键成单键；n键成双键、三键。共价单键为a键；共价双键中有1个a键、1个n键；共价三键中有1个a键、2个n 键。对于开链有机分子：O键数二原子总数一1； n键数二各原子成键数之和一O键数（环 状有机分子，o键数要根据环的数目确定）原子形成共价分子时，首先形成。键，两原子之间必有且只有1个。键；。键一般比n 键牢固，n键是化学反应的积极参与者。形成稳定的n键要求原子半径比较小，所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。如 CO2分子中碳、氧原子之间以p-po键和p-pn键相连，而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-p n键。【课堂练习 1】（1）下列说法不正确的是A. 乙烷分子中的6个C-H和1个C-C键都为o键，不存在n键B. 气体单质中，一定有o键，可能有n键C. 两个原子间共价键时，最多有一个o键D. o键与n键重叠程度不同，形成的共价键强度不同（2）有机物CH2 = CH-CH2-C=CH分子中，C-Ho键与C-Co键的数目之比为； o 键与n 键的数目之比为。二、键参数键能、键长与键角2- 1 键能的意义和应用a. 判断共价键的强弱b. 判断分子的稳定性c. 判断物质的反应活性d. 通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化【思考】比较C-C和c=c的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反 应？2-2键长的意义和应用 键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。（键长的长短可以通过成键原子半径大小 来判断）2个原子间的叁键键长V双键键长V单键键长2-3键角的意义 键角决定分子的空间构型，是共价键具有方向性的具体表现。【典例分析】碳、氮两种元素都能形成单键、双键和叁键。测得二者键能有如下规律：1 n 2 En=nEnn；1 EgcBr2I2 B【2氏26 预测1molH2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热较-（填“多”或“少”）。 已知：N2+3H2l二2NH3,则该反应的逆反应是一（填“放热”或“吸热”）反应。三、等电子原理【方法引领】等电子体的判断 （1）判断思路： 微粒的组成：微粒所含原子数目相等；微粒的构成：微粒所含价电子总数相等；微粒的 结构：微粒中原子的空间排列方式相同。（如果是离子，需注意离子所带的电荷）（2）判断方法转换法 将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n的原子； 将粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加（或减少）n的元素的带n个单位电荷 的阳离子（或阴离子）； 将粒子中原子换成同主族元素原子【典例分析】 与co2、so2互为等电子体的分子有：常见等电子体类型（价电子总数）实例空间构型双原子10电子的等 电子体CO、NO+、C2-、CN-2 2直线形三原子16电子的等 电子体CO2、CS2、N2O、NCO-、NO+、N-、NCS-、BeCl2(g)直线形三原子18电子的等 电子体NO-、SO O.223V形四原子24电子的等 电子体NO-、CO2-、BO3-、CS2-、BF3、SO3(g)333333平面三角形五原子32电子的等 电子体SiF、CC1、CF、BF-、SO2-44444正四面体形【思考】SiO2与C02、SiO2一、CO2-是否互为等电子体？【课堂练习 3】3 3（1）根据等电子原理，下列各组微粒结构不相似的是A. CO 和 N2、 b O3 和 NO； C N2H4 和 C2H4 D. CO2 和比0（2）根据等电子原理，下列分子或离子与其他选项不属于同一类的是A. PFB. ClO； C. SO2； D. SiH44444【考点一】价层电子对互斥理论1-1中心原子价层电子对计算方法：中心原子的价层电子对=一兀+）1/2式中：a中心原子的价电子数；x分子（或离子）的电荷；b配位原子提供的电子数（配位原子为WA时提供le-、为WA时提供Oe-、为一价基团时提供le-） 中心原子O键电子对数=配位原子数1-2中心原子孤电子对计算方法用AX E表示只含一个中心原子的分子或离子，式中A表示中心原子，X表示配位原 nm子，下标n表示配位原子个数；E表示中心原子上的孤电子对，下标m表示孤电子对数。 m=（A的族价一|X的化合价IXn土离子的电荷数）1/2 阴离子用“ + ”阳离子用“一”。方法二：以ABx为例：中心原子的价层电子对=a+动土离子电荷数（阳减阴加）1/2式中：a中心原子的价电子数；x与中心原子结合的原子数；b配位原子提 供的电子数（配位原子为WA时提供le-、为WA时提供Oe-、为一价基团时提供le-） 中心原子孤对电子数=axb 土离子电荷数（阳减阴加）1/2式中：a中心原子的价电子数；x与中心原子结合的原子数；b配位原子提 供的电子数配位原子氢时b=1、为非氢原子时b = （8 最外层电子数）。1-3VSEPR模型与分子立体构型的关系 利用价层电子对互斥理论推测出的是电子对在空间的伸展情况，即价层电子对的空间构 型，称为 VSEPR 模型。而分子的空间构型指的则是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。 因此二者可能相同也可能不同。在VSEPR模型中略去价层电子对中的孤电子对，就是分子 的立体构型。1-4价层电子对之间斥力大小顺序孤电子对对键角的影响（1）孤电子对-孤电子对孤电子对-键合电子对键合电子对-键合电子对（2）叁键双键单键（3）同种中心原子与不同种配位原子：X弱-X弱X弱-X强X强-X强（X代表配位原 子的电负性）（4）同种元素原子与不同种中心原子配位，X强X弱（X代表中心原子的电负性）【思考】CH4、NH3、H2O的中心原子VSEPR模型都是四面体形，为什么三种分子的立体 构型不同，且ZHCH=109 28,ZHNH=107,ZH0H=105?【方法引领】 中心原子上无孤电子对的分子空间构型确定方法 中心原子上无孤电子对（所有价电子都用于形成共价键），其分子空间构型与 VSEPR 模型一致，可以用中心原子周围的原子数来预测。ABVSEPR模型分子立体结构实例n = 2直线形直线形COBeCln = 3平面三角形平面三角形CHQ、BF23n=4正四面体形正四面体形CH”、SiF中心原子上有孤电子对的分子空间构型确定方法中心原子上有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与排斥，其分子空间构型与VSEPR模型不一致。应在VSEPR模型中略去价层电子对中的孤电子对，即得到分子的立体构型。【典例分析】SO2Cl2和SO2F2都是AX4E0型分子。已知S与O之间以双键结合，S与Cl或S与F之 间以单键结合。你预测 SO2Cl2和SO2F2的立体构型是；Z O S O109 28z,ZClSCl ZClSO109 28； SO2Cl2分子中ZClS ClSO2F2分子中ZFSF （选填 “” “V” 或“=”）。【变式练习1】用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型：BeCl2； NH；2 2SO2 ； NO ； SnCl2 ； ClO ；3364PF Cl。32【考点二】杂化轨道2-1 杂化轨道的数目轨道杂化 类型杂化轨道 数目和名称杂化轨道 空间伸展形状杂化轨道 间夹角参与杂化的 原子轨道及数目spsp2sp32-2杂化轨道的应用杂化轨道只用于形成O键或容纳孤电子对。sp和sp2杂化方式中，还有未参与杂化的np 可用于形成n键。方法引领】快速确定杂化轨道数目的方法：杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+与中心原子结合的其他原子的个数（即键数）2VSEPRMM与中心原子杂化轨道类型的对应关系价层电 子对数O键电 子对数孤电子 对数VSEPR模型中心原子杂 化轨道类型分子的 立体构型实例220直线形sp直线形BeCl2、HgCl2、CO330平面二 角形sp2平面二角形BF、BCl.21V形33SnClPbCl440四面体sp3正四面体CH”、SiF、CC131三角锥形nh3、NF3、PCl322V形h2O、h2S、SCl2:;N：f-N賀N N N*人At人HO N N OH【思考】 CH2Cl2、 CH3Cl 是否也是正四面体的空间构型？ 【典例分析】下图是科学怪杰鲍林谢世前留给世人的一个结构式。 它的分子式是，它的所有原子是否处于同一平面上？该分子中sp杂化的N原子有 个，sp2杂化的N原子有个，sp3杂化的N原子有个。变式练习 2】（1）指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。分子式杂化轨道类型分子的几何构型PCl3BCl：CS2ci2O2(2)在乙烯分子中有5个o键和1个n键，它们分别是A. sp2杂化轨道形成o键，未杂化的2p轨道形成n键B. sp2杂化轨道形成n键，未杂化的2p轨道形成o键C. C-H之间是sp2杂化轨道形成o键，C-C之间是未杂化的2p轨道形成形成n 键D. C-C之间是sp2杂化轨道形成o键，C-H之间是未杂化的2p轨道形成形成n 键【思考】N和P都是VA族元素，P可以形成PC、PC15两种氯化物，而N只能形成NC13 种 氯化物。试分析原因。【考点三】配合物3- 1配位键的表示方法与形成条件A-B, A表示提供孤电子对的原子，B表示提供空轨道接受孤电子对的原子。3-2 配合物的组成邸映043-3 配合物的命名【典例分析】中心原子配位体配位原子配位数溶液中的Fe3+除可用KSCN溶液检验外，还可以用黄血盐K4Fe(CN)6进行检验，生成 一种名为普鲁士蓝的蓝色沉淀Fe4Fe(CN)63；而Fe2+则用赤血盐K3Fe(CN)6进行检验，也 生成一种蓝色沉淀Fe3Fe(CN)62，这种沉淀叫做滕氏蓝。回答下列问题：赤血盐的化学名称是；普鲁士蓝中的外界是，化学名称是。黄血盐不如赤血盐稳定，久置会逐渐失效，其原因是变式练习 3】( 1 )填表化学式名称中心离子配位体配位数CoCl2(NH丄H2OC1KPtCl5NH3Ag(NH3)2NO3(2) Co3+的八面体配合物CoC打-nNH3，若1mol此配合物与足量AgNO3溶液作用生 成 1molAgCl 沉淀，则 m、 n 值分别为A.m=1,n = 5B.m=3,n=4C.m=5,n=1D. m=4,n = 5【思考】NH3易与Cu2+形成配离子，而NF3却不能与Cu2+形成配离子，试分析原因。