考点二 分子结构与性质

1．分子构型与杂化轨道理论 杂化轨道的要点

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，形成分子的立体构型不同。

杂化类型 sp sp sp

2.分子构型与价层电子对互斥模型

价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对立体构型，不包括孤电子对。

(1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致。 (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 电子对数 成键对数 2 3 2 3 2 4 4 3 2 孤电子对数 0 0 1 0 1 2 四面体 三角形 价层电子对立体构型 分子立体构型 直线形 直线形 平面三角形 V形 四面体形 三角锥形 V形 实例 BeCl2 BF3 SO2 CH4 NH3 H2O 32杂化轨道数目 2 3 4 杂化轨道夹角 180° 120° 109°28′ 立体构型 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 BeCl2 BF3 CH4 13

3．中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断

中心原子的杂化类型和分子立体构型有关，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 0 AB2 1 2 AB3 AB4

特别提醒 (1)用价层电子对互斥理论判断分子的立体构型时，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。 (3)排斥力大小对键角的影响

分子 H2O NH3 COCl2 4.共价键 (1)共价键的类型

①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。 (2)键参数

①键能：指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：指形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

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中心原子的杂化方式 sp sp sp sp sp sp 33232分子立体构型 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体形 实例 BeCl2 SO2 H2O BF3 NH3 CH4 0 1 0 杂化轨道角度 109°28′ 109°28′ 120° 排斥力分析 LP—LP?LP—BP>BP—BP LP—BP>BP—BP C===O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力 实际键角 105° 107° 形成两种键角分别为124°18′、111°24′ ④键参数对分子性质的影响 键长越短，键能越大，分子越稳定。

(3)σ键、π键的判断 ①由轨道重叠方式判断

“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。 ②由共用电子对数判断

单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键。 ③由成键轨道类型判断

s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 (4)等电子原理

原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征。其物理性质相似，化学性质不同。 常见等电子体：

微粒 CO2、SCN、NO2、N3 CO3、NO3、SO3 SO2、O3、NO2 SO4、PO4 PO3、SO3、ClO3 CO、N2 CH4、NH4

(5)配位键

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＋3－2－－2－3－－2－－－＋－通式 AX2 AX3 AX2 AX4 AX3 AX AX4 价电子总数 16e 24e 18e 32e 26e 10e 8e －－－－－－－立体构型 直线形 平面三角形 V形 正四面体形 三角锥形 直线形 正四面体形 ①孤电子对

分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。 ②配位键

a．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； b．配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH4可表

＋

示为，在NH4中，虽然有一个N—H键形成的过程与其他3个N—H键形成的过

＋

程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。 ③配合物 如[Cu(NH3)4]SO4

配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe、Cu、Zn、Ag等。 5．分子性质

(1)分子构型与分子极性的关系

2＋

＋

－

－

－

3＋

2＋

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