第二章化學(xué)鍵與分子間作用力

1、第二章化學(xué)鍵與分子間作用力一、共價(jià)鍵【基礎(chǔ)回歸】1. 本質(zhì)原子之間形成。2. 特征具有性和性。3. 分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式鍵電子云“頭碰頭”重疊鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對是否偏移極性鍵共用電子對發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對不發(fā)生偏移4. 鍵參數(shù)（1）鍵能鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成化學(xué)鍵釋放的最低能量。單位：，用EAB表示，如HH鍵的鍵能為436.0kJmol1，N N鍵的鍵能為946kJmol1。應(yīng)為氣態(tài)基態(tài)原子：保證釋放能量最低。鍵能為衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的參數(shù)：鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量越，形成的化學(xué)鍵越。結(jié)構(gòu)相似的分子中，化學(xué)鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定。（2

2、）鍵長鍵長：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的為鍵長。因成鍵時(shí)原子軌道發(fā)生重疊，鍵長小于成鍵原子的原子半徑之和。鍵長是衡量共價(jià)鍵穩(wěn)定性的另一個(gè)參數(shù)。鍵長越短，鍵能越，共價(jià)鍵越。（3）鍵角鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角決定了分子的。多原子分子中共價(jià)鍵間形成鍵角，表明共價(jià)鍵具有性。常見分子中的鍵角：CO2分子中的鍵角為 ，為 形分子；H2O分子中鍵角為，為形分子；CH4分子中鍵角為，為形分子。NH3分子中鍵角為，為形分子。5. 等電子原理原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)均相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，具有許多相近的性質(zhì)?！菊`區(qū)警示】1. H2分子中的共價(jià)鍵無方向性。2. 一般鍵比鍵

3、鍵能大，但在N2分子中的鍵比鍵鍵能小。3. 鍵和鍵的判斷（1）鍵穩(wěn)定，鍵活潑。（2）共價(jià)單鍵是鍵，共價(jià)雙鍵中有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵；共價(jià)叁鍵中有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵。CH2CH2有個(gè)鍵，有個(gè)鍵，CH CH中有個(gè)鍵，個(gè)鍵二、分子的空間結(jié)構(gòu)【基礎(chǔ)回歸】1. 雜化軌道理論當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等的能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的立體構(gòu)型不同。2. 價(jià)層電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子立體構(gòu)型的關(guān)系（1）雜化軌道理論雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實(shí)例spBeCl2sp2BF3sp3CH4（2）價(jià)層電子對互斥模型電子對數(shù)成鍵對數(shù)孤電子對數(shù)電

4、子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCl2330三角形正三角形BF321V形SnBr2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O3. 配位化合物（1）配位鍵：成鍵原子一方提供孤對電子，如，另一方提供空軌道，比如。（2）配位化合物：金屬離子（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。常見的配合物：、。（3）組成以Cu(NH3)4SO4為例，其組成可表示為：配位數(shù)配位體中心原子內(nèi)界外界配合物Cu(NH3)4SO4三、分子的性質(zhì)【基礎(chǔ)回歸】1. 鍵的極性和分子極性（1）極性鍵和非極性鍵極性鍵：的共價(jià)鍵。非極性鍵：的共價(jià)鍵。（2）極性分子和非極性分

5、子極性分子：正電中心和負(fù)電中心的分子。非極性分子：正電中心和負(fù)電中心的分子。2. 范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響（1）概念與之間存在著的一種把分子聚集在一起的作用力。（2）特點(diǎn)范德華力，約比化學(xué)鍵的鍵能小12數(shù)量級。（3）影響因素越大，則范德華力越大。越大，則范德華力越大。（4）對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力主要影響物質(zhì)的性質(zhì)，化學(xué)鍵主要影響物質(zhì)的性質(zhì)。3. 氫鍵及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響（1）概念氫鍵是一種，它是由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中的原子之間的作用力。其表示方法為。（2）特點(diǎn)大小：介于和之間，約為化學(xué)鍵的分之幾，不屬于化學(xué)鍵。存在：氫鍵不僅存在于，有時(shí)也存在于。氫鍵也和

6、共價(jià)鍵一樣具有性和性。（3）對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)，對電離和溶解等產(chǎn)生影響。思考：為什么冰的密度比水小？4. 溶解性（1）“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于，極性溶質(zhì)一般能溶于。如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性。（2）“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性。如乙醇與水，而戊醇在水中的溶解度明顯。（3）如果溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，將增加物質(zhì)的溶解度，如等。5. 極性分子和非極性分子的判斷方法分子類型實(shí)例鍵的極性分子空間結(jié)構(gòu)正負(fù)電荷分布分子極性雙原子分子H2、Cl2、F2、N2均勻HF、HCl不均勻三原子分子CO2、CS2、BeCl2均勻SO2、H2O、H2

7、S不均勻四原子分子BF3、BCl3均勻NH3、NF3、PCl3不均勻五原子分子CH4、CCl4、SiH4、SiCl4、SiF4均勻CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl、CF2Cl2不均勻要點(diǎn)一幾種化學(xué)鍵的區(qū)別類型比較離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵非極性鍵極性鍵配位鍵本質(zhì)陰、陽離子間通過靜電作用形成相鄰原子間通過共用電子對（電子云重疊）與原子核間的靜電作用形成金屬陽離子與自由電子間作用成鍵條件(元素種類)成鍵原子的得、失電子能力差別很大（金屬與非金屬之間）成鍵原子的得、失電子能力相同（同種非金屬）成鍵原子的得、失電子能力差別較小(不同非金屬)成鍵原子一方有孤對電子（配位體），另一方有空軌道（中心離子）同種金

8、屬或不同種金屬（合金）特征無方向性、飽和性有方向性、飽和性無方向性表示方式（電子式）Na Cl HHHCl HHN H存在離子化合物（離子晶體）單質(zhì)H2，共價(jià)化合物H2O2，離子化合物Na2O2共價(jià)化合物HCl，離子化合物NaOH離子化合物NH4Cl金屬單質(zhì)(金屬晶體)【誤區(qū)警示】1. 形成離子鍵的成鍵原子的電負(fù)性差值一般大于1.7，離子鍵的強(qiáng)弱與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子的核間距離的平方成反比，離子鍵的特征是沒有方向性和飽和性，每個(gè)離子周圍盡可能多地排列帶異性電荷的離子，這樣使體系的能量最低。2. 形成配位鍵的條件是一個(gè)原子（或離子）有孤對電子，另一個(gè)原子（或離子）有空軌道

9、。過渡金屬原子或離子常常含有空軌道，它們易與含有孤對電子的分子或離子通過配位鍵形成穩(wěn)定的物質(zhì)，該類物質(zhì)稱為配位化合物。3. 金屬鍵是金屬陽離子和金屬晶體中自由電子間的作用，金屬鍵沒有方向性和飽和性，金屬原子緊密堆積在一起。金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬陽離子的半徑大小和金屬原子的價(jià)電子的多少有關(guān)。要點(diǎn)二范德華力、氫鍵及其價(jià)鍵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，又稱分子間作用力由已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力原子間通過共用電子對所形成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)鍵存在范圍分子間某些含強(qiáng)極性鍵氫化物的

10、分子間（如HF、H2O、NH3）或含F(xiàn)、N、O及H的化合物中或其分子間雙原子或多原子的分子或共價(jià)化合物和某些離子化合物特征無方向性、無飽和性有方向性、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和相對分子質(zhì)量的增大而增大組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對于AHB，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定對物質(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)，隨相對分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高。如熔、沸點(diǎn)F2Cl2Br2I2，CF4CCl4CBr4分子間氫鍵的

11、存在，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl影響分子的穩(wěn)定性共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)穩(wěn)定性：HFHClHBrHI【特別提醒】有氫鍵的分子間也有范德華力，但有范德華力的分子不一定有氫鍵。一個(gè)氫原子只能形成一個(gè)氫鍵，這就是氫鍵的飽和性。分子內(nèi)氫鍵基本上不影響物質(zhì)的性質(zhì)。第二章化學(xué)鍵與分子間作用力答案一、1. 共用電子對2. 飽和方向4. （1）1mol kJmol1多牢固 （2）核間距大穩(wěn)定 （3）空間構(gòu)型方向180 直線104.5V109.5正四面體107.3三角錐【誤區(qū)警示】3. （2）5132二、2. （1）2180直線形3120平面三角形4 109

12、.5正四面體3. （1）CO、NH3、H2O、Cl、CN、NO2過渡金屬的原子或離子 （2）Cu(NH3)4SO4Ag(NH3)2OH三、1. （1）電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移 （2）不重合重合2. （1）分子分子（2）很弱（3）相對分子質(zhì)量分子極性（4）物理化學(xué)3. （1）除范德華力之外的另一種分子間作用力電負(fù)性很強(qiáng)XHY （2）范德華力化學(xué)鍵十分子間分子內(nèi)方向飽和 （3）升高【思考】略4. （1）非極性溶劑極性溶劑越強(qiáng)（2）互溶減?。?）SO2與H2O5. 非極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵極性鍵直線形直線形直線形折線形平面三角形三角錐形正四面體形四面體非極性極性非極性極性非極性極性非極性極性第二章化學(xué)鍵與分子間作用力答案一、1. 共用電子對2. 飽和方向4. （1）1mol kJmol1多牢固 （2）核間距大穩(wěn)定 （3）空間構(gòu)型方向180 直線104.5V109.5正四面體107.3三角錐【誤區(qū)警示】3. （2）5132二、2. （1）2180直線形3120平面三角形4 109.5正四面體3. （1）CO、NH3、H2O、Cl、CN、NO2過渡金屬的原子或離子 （2）Cu(NH3)4SO4Ag(NH3)2OH三、1. （1）電子對發(fā)生偏移電子對不發(fā)生偏移 （2）不重合重合2. （1）分