第2章 化学键与分子结构学习要点

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1、第2章化学键与分子结构学习要点要点：三种化学键的形成与原子结构及元素电负性的关系；分子的形成与原子结构的关系；化学键参数及分子结构与分子性质(极性、磁性、稳定性等)的关系；离子晶体的键能、晶格能的热力学表示、影响因素及与化合物性质的关系；价键理论、杂化轨道理论及应用；分子轨道理论及应用（主要解释第二周期双原子分子及其离子的结构、磁性、键能、键长等规律）；价层电子对互斥理论及应用，该理论与杂化轨道理论的综合应用；导体、半导体、绝缘体的能带特征；分子间作用力和氢键的概念和应用要点解析：2.1化学键参数与分子性质1.化学键：分子或晶体中

2、相邻原子或离子之间的强烈的相互作用力。化学键类型：离子键、共价键、金属键2.化学键参数：键长、键能、键角、键矩等3.分子的极性：*分子的偶极矩是其键矩的矢量和。*用分子的偶极矩数据可以判断分子是否有极性：非极性分子，正负电荷重心重合，μ＝0；极性分子，正负电荷重心不重合，μ≠0。*根据分子的对称元素判断分子是否有极性：分子含有对称中心或两个对称元素交于一点，非极性分子；不具上述条件，极性分子。4．分子的磁性：纯自旋磁矩μm与单电子数n之间有如下的关系：μm=B.M.当实验测定出分子的磁矩后，可根据其价电子的数目判断推断在价轨道上的

3、排布，特别是配合物中心离子的价电子分布，从而说明几何构型。2.2VSEPR理论：用于推断简单共价分子或离子的几何构型。1．要点：ABn中，中心原子A的价电子对数决定其几何构型，价电子对倾向于相互远离以使彼此间斥力最小。2．推断分子几何构型的步骤：(1)确定中心原子A:*中心原子通常是分子中半径大、电负性小的原子，如CO2及COCl2中的C、S2O中的S、I2Cl-的I等；*氢原子和卤原子一般作配位原子，如CH2ClBr中的C、Cl2O中的O为中心原子等；*高价卤素氧化物中，卤素原子为中心原子；*多数非金属氧化物中，氧原子为配位原子

4、。(2)计算中心原子的价电子对数：*A的价电子总数＝A的价电子数＋配位原子提供的电子数±电荷数A的价电子对数＝*配位原子提供的电子计算方法：卤素原子及等电子集团(如-CH3)提供一个电子；氧族原子及等电子集团(如=CH2)不提供电子；(3)确定电子对的几何形状：价电子对数与理想几何构型23456直线形三角形四面体三角双锥八面体180°120°109°28′90°120°180°90°180°(4)确定分子的几何构型：根据最小夹角的各种电子对的排斥作用数确定分子的最稳定的构型即为分子的几何构型。电子对的类型：孤对～孤对＞孤对～键对＞

5、成对～成对2.3共价键理论主要讨论共价有限分子或离子的结构。1.VB法：定域键(1)要点：①两原子电子自旋相反配对；②能量相近的两原子轨道最大重叠；③两核间电子出现的概率大，能量降低。(2)共价键特征：饱和性和方向性。(3)共价键类型：依据轨道重叠方式和对称性分为σ键、π键等。①σ键：以键轴为对称元素，呈现圆柱形对称。轨道沿键轴头碰头重叠，重叠程度大，稳定。形成于s-s、p-p、s-p、s-杂化轨道、p-杂化轨道、杂化轨道-杂化轨道之间。如：s-杂化轨道p-杂化轨道杂化轨道-杂化轨道NH3PCl5C2H4②π键：对称元素为过键轴的

6、平面，呈镜面反对称，该平面也是节面。轨道在键轴两侧肩并肩重叠，重叠程度小、活泼，是化学反应的积极参与者。形成于p-p、p-d、d-d等轨道之间。如：p-pC2H4p-dSOd-dRe2Cl(4)杂化轨道与分子几何构型：①中心原子能量相近的轨道进行杂化(条件)；②杂化前后轨道数目不变，空间分布和能量状态改变(特点)；③更有利于成键(目的)。注意：分子中杂化轨道内一定有电子存在(可以是单、双,但不能空)。杂化方式与杂化轨道的空间几何分布spsp2sp3sp3dsp3d2应用杂化轨道理论能解释但不能推断分子的几何构型；可以先用VSEPR

7、理论推断分子的几何构型后再用杂化轨道理论解释；杂化轨道理论还用于解释配合物的结构、磁性、稳定性等。如：SO3为平面三角形，S为sp2杂化；SO为三角锥，S为sp3杂化。NO为直线形，N为sp杂化；NO为角形，N为sp2杂化。H2C=SF4中，S原子采用sp3d杂化。(5)配位键：成键电子对由一方提供。如[H←NH3]+形成条件：成键的两个原子一方有孤电子对，另一方有空轨道。配位键形成后等同于普通化学键。2.MO法：把分子看作整体，用σ、π、δ等符号表示。(1)原子轨道组成分子轨道的原则①对称性匹配；②能量相近；③最大重叠分子轨道与

8、原子轨道的区别：分子轨道多中心，原子轨道单中心；(2)分子轨道能级顺序与电子填充规则：电子填充同原子轨道填充的三原则。(3)键级与分子的稳定性：键级=(成键电子数-反键电子数)/2键级大，键能大、键长短、分子稳定。(4)应用①说明分子的形成和稳定性