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章末復習
第2章 微粒間相互作用與物質性質
一、共價鍵
1. 共價鍵的形成
定義：原子間通過共用電子形成的化學鍵
本質：電子在兩個原子核之間出現的概率增大，使它們同時受到兩個原子核的吸引，從而導致體系能量降低，形成共價鍵。
通常電負性相同或差值小的非金屬元素原子之間形成的化學鍵為共價鍵。
2. 共價鍵的特征
（1）共價鍵的飽和性
按照價鍵理論，未成對的電子通過相互配對形成共價鍵，因為每個原子最外層軌道的數目是一定的，所以每個原子所能形成共價鍵的總數或以單鍵連接的原子數目是一定的，這稱為共價鍵的飽和性。
（2）共價鍵的方向性
除 s 軌道是球形對稱外，其他原子軌道都具有一定的空間取向
在形成共價鍵時，原子軌道重疊得多，電子在核間出現的概率大，所形成的共價鍵就牢固。
3. 共價鍵的類型
σ鍵：原子軌道以"頭碰頭"方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
s-s σ鍵
p-p σ鍵
s-p σ鍵
（1）σ鍵與π鍵(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
π鍵：原子軌道以"肩并肩"方式相互重疊導致電子在核間出現的概率增大而形成的共價鍵
電子云由兩塊組成，互為鏡像
3. 共價鍵的類型
（1）σ鍵與π鍵(按成鍵原子的原子軌道的重疊方式分類)
σ鍵、π鍵判斷思路：
原子之間形成單鍵→只有σ鍵。
原子之間形成雙鍵→共價鍵為1個σ鍵，1個π鍵
原子之間形成三鍵→共價鍵為1個σ鍵，2個π鍵。
氮分子的N≡N中有
一個σ鍵、兩個π鍵
1.下列物質的分子中，既有σ鍵又有π鍵的是(　　)
①HCl　②H2O　③N2?、蹾2O2?、軨2H4　⑥C2H2
A．①②③　　B．④⑤⑥　　C．①③⑥　　D．③⑤⑥
D
（2）極性鍵和非極性鍵
3. 共價鍵的類型
共用電子對不偏移
共用電子對偏移
(偏向Cl而偏離H)
二、鍵參數
鍵參數
鍵長
鍵角
鍵能
決定
分子的穩(wěn)定性
分子的空間結構
決定
決定
分子的性質
三、雜化軌道理論
原子軌道的雜化
原子內部能量相近的原子軌道，重新組合形成新的原子軌道的過程。
雜化軌道
原子軌道組合雜化后形成的一組新的原子軌道叫做雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。
雜化軌道特點
雜化軌道不僅改變了原有s和p軌道的空間取向，而且使它在與其他原子的原子軌道成鍵時重疊的程度更大，形成的共價鍵更牢固。
雜化 類型 雜化軌道數目 鍵角 空間 構形 圖示
3
sp2
4
sp3
2
sp
平面三角形
120°
109.5°
正四面體形
180°
直線形
四、價電子對互斥理論
vp=2
vp=3
vp=4
vp=5
vp=6
直線形 平面三角形 正四面體 三角雙錐 正八面體
sp3雜化軌道
sp2雜化軌道
sp雜化軌道
sp3d雜化軌道
sp3d2雜化軌道
價層電子對數的計算
n(價電子對數)＝成鍵電子對數+孤電子對數
σ鍵電子對可從分子式來確定（ABn型）
A——中心原子，
B——與A結合的原子
n——與A結合的原子數
中心原子孤電子對數的確定方法
中心原子上的孤電子對數，可以通過寫出該分子或離子的電子式來確定
中心原子上的
孤電子對數
0對
1對
2對
中心原子孤電子對數的確定方法
中心原子上的孤電子對數，也可以利用如下公式來計算：
2
中心原子的價電子數—其他原子的未成對電子數之和
孤電子對數=
例如，H2O的中心原子為O原子，其價電子數為6，H原子的未成對電子數為1，可知：
氧原子上的孤電子對數= =2
2
6-1×2
中心原子的價電子數=主族序數
價層電子對數
含孤電子對VSEPR模型
略去孤電子對數
價層電子對互斥理論
分子或離子的空間結構
計算
找理論模型
略去孤電子對
電子對之間的排斥與分子空間結構
當價電子對包含孤電子對且成鍵電子對中也有多重鍵時，由于它們之間的斥力不同，會對分子的空間結構產生影響。通常，多重鍵、成鍵電子對與孤電子對的斥力大小順序可定性地表示為：
三鍵一三鍵＞三鍵－雙鍵＞雙鍵－雙鍵＞雙鍵－單鍵＞單鍵一單鍵
Ip-Ip> > lp-bp> bp-bp
孤電子對－孤電子對＞孤電子對－成鍵電子對＞成鍵電子對－成鍵電子對。隨著孤電子對數目的增多，成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小。
下列離子的VSEPR模型與其立體構型一致的是(　　)
A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3-
B　
下列分子或離子中,中心原子價層電子對的空間結構為四面體形,且分子或離子的空間結構為V形的是(　　)
A. NH4+ B.PH3 C.H3O+ D.OF2
D
通常把原子總數和價電子總數相同的分子或離子稱為等電子體。人們發(fā)現等電子體的立體構型相同，則下列有關說法中正確的是(　　)
A．CH4和NH4+是等電子體，鍵角均為60°
B．NO和CO是等電子體，均為平面正三角形結構
C．H3O＋和PCl3是等電子體，均為三角錐形結構
D．B3N3H6和苯是等電子體，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重疊的軌道
B
五、分子的空間結構與分子性質
分子的對稱性
依據對稱軸的旋轉或借助對稱面的反映能夠復原的分子稱為對稱分子，分子所具有的這種性質稱為對稱性。
分子對稱性與分子的許多性質如極性、旋光性及化學性質都有關。
分子的手性
一種分子本身和它在鏡中的像，就如同人的左右手，相似但不能重疊。
手性分子和它的鏡像分子構成一對對映異構體。
互為對映異構體的兩種分子具有相反的旋光性。
五、分子的空間結構與分子性質
不對稱碳原子
手性分子的判斷：大多數的手性分子都含有不對稱碳原子（手性碳原子）。
連接四個不同的原子或基團的碳原子。
手性碳原子
不對稱碳原子采取sp3雜化,采取sp或sp2雜化的一定不是不對稱碳原子！
極性分子
正、負電荷重心不重合的分子
非極性分子
正、負電荷重心重合的分子
五、分子的空間結構與分子性質
分子極性對物質性質的影響
1.分子的極性對物質的熔、沸點有一定影響
相對分子質量相等的分子，分子極性大，分子間的電性作用強，分子間作用力大，熔、沸點較高。
CO分子 ＞N2 分子
2.相似相溶原則
一般情況下，由極性分子構成的物質易溶于極性溶劑，由非極性分子構成的物質易溶于非極性溶劑。
下列每組物質中化學鍵類型和分子的極性都相同的是(　　)
A．CO2和CS2 B．NaCl和HCl
C．H2O和CH4 D．O2和HBr
A
六、離子鍵
1. 概念：陰、陽離子通過靜電作用而形成的化學鍵叫做離子鍵。
2. 成鍵粒子：陰、陽離子。
3. 成鍵本質：陰、陽離子之間的相互作用（靜電吸引和靜電排斥）。
4. 成鍵原因：
①原子相互得失電子形成穩(wěn)定的陰陽離子；
②離子間吸引與排斥處于平衡狀態(tài)；
③體系的總能量降低。
當成鍵原子所屬元素的電負性的差值大于1.7時，原子間可以形成離子鍵
一種離子可以對不同方向的帶異性電荷離子產生吸引作用。
氯化鈉晶體的結構
1個氯離子同時受6個鈉離子共同吸引
1個鈉離子同時受6氯離子個共同吸引
離子鍵沒有方向性
離子鍵沒有飽和性
在離子化合物中，每個離子周圍最鄰近的帶異性電荷的離子數目的多少，取決于陰、陽離子的相對大小。只要空間條件允許，陽離子將吸引盡可能多的陰離子排列在其周圍，陰離子也將吸引盡可能多的陽離子排列在其周圍。
七、金屬鍵
1.定義：
金屬陽離子和自由電子之間的強烈的相互作用。
2.組成：
金屬陽離子和自由電子。
3.實質：
電性作用——特殊形式的共價鍵
4.特征：
（1）無方向性和飽和性
（2）電子在整個三維空間運動，屬于整塊固態(tài)金屬
金屬鍵可以看成是由許多個原子共用許多個電子形成的，所以有人將金屬鍵視為一種特殊形式的共價鍵。
八、配位鍵
形成條件：成鍵兩個原子一方提供孤電子對，一方提供空軌道。
[Cu(H2O)4 ] S O 4
外界（離子）
配
位
數
中
心
離
子
配
位
體
配
位
原
子
提供孤電子對
提供空軌道
內界（配離子）
九、分子間作用力
分子之間普遍存在的一種相互作用力，使物質能以聚集態(tài)（固態(tài)和液態(tài)）存在。
范德華力存在于分子間，且分子充分接近時有相互作用力，如：固態(tài)，液態(tài)時。（氣體分子之間的距離很大，分子之間的范德華力相當微?。?br/>1.范德華力
分子的極性與變形性，是產生范德華力的原因
范德華力的實質
電性作用
特征：沒有方向性和飽和性。只要分子周圍空間允許,當氣體分子凝聚時,它總是盡可能多地吸引其他分子
范德華力主要影響物質的熔點、沸點等物理性質。
范德華力越強，物質的熔點、沸點越高。
范德華力的影響因素
1.分子構型
2.相對分子質量
2.氫鍵
氫鍵是由已經與電負性很大的原子X形成共價鍵的氫原子，與另一個電負性大的原子Y之間的靜電作用。
X —— H · · · Y
化學鍵
氫鍵
強烈、距離近
微弱、距離遠
Ｘ、Ｙ兩原子可以相同,也可以不同
氫鍵介于范德華力和化學鍵之間,是一種較弱的作用力。
氫鍵具有方向性和飽和性
氫鍵對物質性質的影響
氫鍵對熔沸點的影響
(1)當形成分子間氫鍵時，物質的熔、沸點將升高。
(2)當形成分子內氫鍵使物質熔沸點降低。
氫鍵對溶解度的影響
b.由于溶質分子NH3與溶劑分子H2O間可以形成氫鍵，使溶質的溶解度增大（主）
a.NH3和H2O都是極性分子，相似相溶
c.NH3與H2O發(fā)生反應
如果溶質分子與溶劑分子間可以生成氫鍵，則溶質的溶解度增大。
氫鍵對物質性質的影響
下列兩組命題中，Ⅱ組中命題正確，且能用Ⅰ組中的命題加以解釋的是(　　)
選項 Ⅰ 組 Ⅱ組
A 相對分子質量：HCl>HF 沸點：HCl高于HF
B 鍵能：H—O鍵>H—S鍵 沸點：H2O高于H2S
C 分子間作用力：H2O > H2S 穩(wěn)定性： H2O強于H2S
D 范德華力：HI>HCl 沸點：HI高于HCl
D

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