第二章分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第一節(jié)共價鍵復(fù)習(xí)回憶分子中相鄰原子之間是靠什么作用而結(jié)合在一起？什么是化學(xué)鍵？什么是離子鍵和共價鍵？化學(xué)鍵：分子中相鄰原子之間強烈的相互作用。離子鍵：陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。定義：原子間通過共用電子對作用形成的化學(xué)鍵一、共價鍵

（電子云的重疊）

（1）電子配對原理

（2）最大重疊原理兩原子各自提供1個自旋方向相反的電子彼此配對。兩個原子軌道重疊部分越大，兩核間電子的概率密度越大，形成的共價鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。1、共價鍵的形成條件2、共價鍵的形成本質(zhì)重疊相反未成對共用電子對增加降低

成鍵原子相互接近時，原子軌道發(fā)生

，自旋方向

的

電子形成

，兩原子核間的電子密度

，體系的能量

。你能用電子式表示H2、HCl、Cl2分子的形成過程嗎？為什么不可能有H3、H2Cl、Cl3分子的形成？3、共價鍵的特征（1）具有飽和性在成鍵過程中,每種元素的原子有幾個未成對電子通常就只能形成幾個共價鍵形成的共價鍵數(shù)

未成對電子數(shù)（2）具有方向性

兩個參與成鍵的原子軌道總是盡可能沿著電子出現(xiàn)機會最大的方向重疊成鍵。（s與s軌道重疊時無方向性）①σ鍵:沿軸方向“頭碰頭”重疊相互靠攏H·+H·H:Hs軌道—s軌道（1）σ鍵和π鍵（按重疊方向分）4、共價鍵類型HHHH氫原子形成氫分子的電子云描述s-sσ鍵形成σ鍵的電子稱為σ電子軸對稱HClH－Clp-pσ鍵的形成s-pσ鍵的形成ClClClClCl·+·Cl

Cl

Cl··························H·+·Cl

HCl··············σ鍵的特征：軸對稱

強度大不易斷裂①σ鍵：沿軸方向“頭碰頭”重疊（1）σ鍵和π鍵（按重疊方向分）4、共價鍵類型σ鍵的類型S-Sσ鍵S-Pσ鍵P-Pσ鍵（2）π鍵：平行方向“肩并肩”重疊π鍵特征：鏡面對稱強度不大，易斷裂形成π鍵的電子稱為π電子p-pπ鍵的形成zzyyxσNNπzπy氮分子中原子軌道重疊方式示意圖N2中p-pσ鍵和p-pπ鍵的形成過程N2N≡N分子結(jié)構(gòu)π鍵的類型pz—pz

(π鍵)py—py

(π鍵)由原子軌道相互重疊形成的σ鍵和π鍵總稱價鍵軌道小結(jié)項鍵目型σ鍵π鍵成鍵方向成鍵特征牢固程度成鍵判斷規(guī)律沿軸方向“頭碰頭”平行方向“肩并肩”軸對稱鏡像對稱強度大，不易斷裂強度較小，易斷裂共價單鍵是σ鍵;共價雙鍵中一個是σ鍵,另一個是π鍵，共價三鍵中一個是σ鍵，另兩個為π鍵。CH3－CH3分子結(jié)構(gòu)乙烯分子中原子軌道重疊方式示意圖CH2＝CH2分子結(jié)構(gòu)乙炔分子中軌道重疊方式示意圖CH≡CH分子結(jié)構(gòu)有機物中的共價鍵1、C–H是σ鍵。2、C—C是σ鍵。3、C=C一個σ鍵，一個π鍵。4、C≡Ｃ一個σ鍵，兩個π鍵。乙烯、乙炔分子中C-Cσ鍵比較穩(wěn)定不容易斷裂，π鍵比較容易斷裂。乙烷：

個σ鍵；乙烯：

個σ鍵

個π鍵；乙炔：

個σ鍵

個π鍵75132請指出乙烷、乙烯、乙炔分子中存在哪些類型的共價鍵，分別有幾個σ鍵，幾個π鍵？1.σ鍵的常見類型有(1)s-s,(2)s-px,(3)px-px，請指出下列分子σ鍵所屬類型:A.HFB.NH3

C.F2

D.H2

s-pxs-pxpx-pxs-s練習(xí)2.下列化合物分子中一定既含σ鍵又含π鍵的是

A．N2B．CO2

C．C2H4OD．H2O2733、4.下列不屬于共價鍵的成鍵因素的是()

Ａ.共用電子對在兩核間高頻率出現(xiàn)Ｂ.共用的電子必須配對Ｃ.成鍵后體系能量降低，趨于穩(wěn)定Ｄ.兩原子核體積大小要適中Ｄ5.下列說法正確的是（）A、有共價鍵的化合物一定是共價化合物B、分子中只有共價鍵的化合物一定是共價化合物C、由共價鍵形成的分子一定是共價化合物D、只有非金屬原子間才能形成共價鍵

BB.C6.下列微粒中原子最外層電子數(shù)均為8的是()A.PCl5B.NF3C.CO2D.BF37.下列分子中含有非極性鍵的共價化合物是F2B.C2H2C.Na2O2

D.NH3E.C2H6F.H2O2G.CO2B.E.F8.關(guān)于乙醇分子的說法正確的是（）

A.分子中共含有8個極性鍵

B.分子中不含非極性鍵

C.分子中只含σ鍵

D.分子中含有1個π鍵C9.下列分子中不含有π鍵的是()A.Na2O2B.CaC2C.F2D.C6H6E.氯乙烯

A.C10.下列物質(zhì)分子中無π鍵的是（）

A.N2B.O2C.Cl2D.C2H4C11.H2S分子中兩個共價鍵的夾角接近90°，其原因是（）

A.共價鍵的飽和性B.s原子電子排布

C.共價鍵的方向性D.s原子中p軌道的形狀CD4、共價鍵類型（1）σ鍵和π鍵（按重疊方向分）（2）極性鍵和非極性鍵（按共用電子對是否偏移分）（3）普通共價鍵和配位鍵（按共用電子對來源分）

NH3+HCl=NH4Cl

NH3+H+=NH4+

氨分子中各原子均達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為什么還能與氫離子結(jié)合？

﹕HN

﹕﹕

﹕H

HH+

氮原子有孤對電子，氫離子有空軌道。＋→

﹕HNH

﹕﹕

﹕H

H＋或H－N

→HH

H＋

共用電子對全部由氮原子提供。配位鍵①定義：由一個原子提供孤電子對，另一個原子提供空軌道形成的共價鍵稱配位鍵。H

﹕

﹕HO

﹕﹕＋H+＋H

﹕

﹕HO

﹕﹕H

②表示：配位鍵用“→”表示，箭頭指向接受孤電子對的原子。如：H[HNH]+H

H[HO]+H二、鍵參數(shù)

1.鍵能氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol共價鍵釋放的最低能量(或拆開1mol共價鍵所吸收的能量)。【均為正值】例如H-H鍵的鍵能為436.0kJ.mol-1。鍵能越大，即成鍵時放出能量越多，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。2.鍵長形成共價鍵的兩個原子之間的核間距。一般來說,鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定.3.鍵角分子中兩個相鄰共價鍵之間的夾角稱鍵角。

(共價鍵具有方向性)鍵角決定分子的立體結(jié)構(gòu)和分子的極性.鍵鍵能(kJ/mol)鍵長（pm）H-H436.074Cl-Cl242.7198Br-Br193.7228I-I152.7267N≡N946110O=O497N-H390101O-H460.296H-F568H-Cl431.8H-Br366H-I298.7思考與交流

1、發(fā)現(xiàn)鍵長，鍵能，和共價鍵穩(wěn)定性的關(guān)系，2、判斷HFHClHBrHI的鍵長相對大小，推測哪個更容易發(fā)生熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)？說明分子的結(jié)構(gòu)如何影響分子的化學(xué)性質(zhì)。1.影響共價鍵鍵能的主要因素2．鍵能大小與分子穩(wěn)定性的關(guān)系：對結(jié)構(gòu)相似的分子，鍵長越短，鍵能越大，一般含該鍵的分子越穩(wěn)定。（2）一般情況下，成鍵電子數(shù)越多，鍵長越短，形成的共價鍵越牢固，鍵能越大.（1）一般原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大.小結(jié)：CO分子和N2分子的某些性質(zhì)分子熔點/℃水中溶解度(室溫)分子解離能(kJ/mol)分子的價電子總數(shù)CO-205.052.3mL10N2沸點/℃-210.00-190.49-195.811.6mL107594610三、等電子原理1.原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子（即等電子體）具有相似化學(xué)鍵特征，許多性質(zhì)相近。此原理稱為等電子原理2.應(yīng)用：等電子體的性質(zhì)相似，空間構(gòu)型相同，可預(yù)測分子某些性質(zhì)和空間構(gòu)型例舉常見的等電子體：SO2O3NO2-SO3NO3-CO32-N2COC22-CO2N2OCS2NH3H3O+CH4NH4+CN－AlO2-價電子總數(shù)1018SiO32-241688原子總數(shù)234345天藍色天藍色天藍色無色無色無色配合物理論簡介：實驗2-1固體顏色溶液顏色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色綠色深褐色白色白色白色思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物質(zhì)有關(guān)？依據(jù)是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+★配位化合物，簡稱配合物，通常是由中心離子（或原子）與配位體(某些分子或陰離子)以配位鍵的形式結(jié)合而成的復(fù)雜離子或分子。結(jié)論：上述實驗中呈深藍色的物質(zhì)叫做四水合銅離子，可表示為[Cu(H2O)4]2+。在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子中的O原子提供孤對電子對給予銅離子（銅離子提供空軌道），銅離子接受水分子的孤對電子形成的，這類“電子對給予—接受鍵”被稱為配位鍵。CuOH2H2OH2OH2O2+新課講述活動與探究【實驗1】取5ml飽和硫酸銅溶液于試管中，向其中逐滴滴入濃氨水，振蕩，觀察實驗現(xiàn)象?，F(xiàn)象：

先生成藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{色【實驗2】取5%的氯化銅溶液、硝酸銅溶液各2mL,進行如上實驗，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：

先生成藍色沉淀,后沉淀溶解,溶液變?yōu)樯钏{色【實驗3】實驗1的溶液中加入NaOH溶液，振蕩，觀察是否有沉淀產(chǎn)生。

活動與探究現(xiàn)象：

無藍色沉淀生成【實驗4】向?qū)嶒?的溶液中加入BaCl2溶液，振蕩，觀察。并分析原理。

現(xiàn)象：

有白色沉淀生成原理：

Ba2++SO42-=BaSO4↓實驗結(jié)論:硫酸銅溶液中加入濃氨水生成了一種復(fù)雜離子—[Cu(NH3)4]2+

討論與結(jié)論實驗說明了什么?2+CuNH3H3NNH3NH3實驗2-2已知氫氧化銅與足量氨水反應(yīng)后溶解是因為生成[Cu(NH3)4]2+

，其結(jié)構(gòu)簡式為：試寫出實驗中發(fā)生的兩個反應(yīng)的離子方程式？Cu

2++2NH3

.H2OCu（OH）2+2NH4+

Cu（OH）2+

4NH3

.H2O[Cu(NH3)4]2++2OH—+4H2O藍色沉淀深藍色溶液或Cu

2++4NH3

.H2O[Cu(NH3)4]2+

+

2OH-實驗2-3Fe3++SCN—

[Fe(SCN)]2+

硫氰酸根血紅色由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。練習(xí)書寫：向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程式通常把金屬離子（或原子）與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物配合物理論簡介配合物的組成新課講述配位體中心體配位數(shù)

[Zn

(NH3)4

]SO4外界內(nèi)界

1.中心離子或原子(也稱形成體)有空軌道

主要是一些過渡金屬，如鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鉑等金屬元素的離子；

或是具有高氧化數(shù)的非金屬元素，硼，硅、磷等，如Na[BF4]中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ)和NH4[PF6]中的P(Ⅴ)；

或是不帶電荷的中性原子，如[Ni(CO)4],[Fe(CO)5]中的Ni,Fe都是中性原子，

堿金屬、堿土金屬等可作為螯合物的形成體。

[Cu(NH3)4]SO4中，NH3是配位體，N為配位原子。2.

配位體和配位原子有孤對電子a.單齒配位體(一個配位體中只有一個配位原子)含氮配位體NH3,NCS-;含硫配位體SCN-;含鹵素配位體F-,Cl-,

Br-,

I-;含碳配位體CN-,CO含氧配位體H2O,OH-，羧酸，醇，醚等b.多齒配位體(有兩個或兩個以上的配位原子)

乙二胺NH2一CH2一CH2一NH2簡寫為en，乙二胺四乙酸根（EDTA）等。

3．配位數(shù)與中心離子直接以配位鍵結(jié)合的配位原子個數(shù)。例：[AlF6]3-

配位數(shù)6、[Cu(NH3)4]SO4配位數(shù)4、

[Co(NH3)2(en)2](NO3)3配位數(shù)6*中心離子的電荷高，對配位體的吸引力較強，有利于形成配位數(shù)較高的配合物。

常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關(guān)系：中心離子的電荷：+1+2+3+4

常見的配位數(shù)：24(或6)6(或4)6(或8)*中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越多，配位數(shù)越大。[AlF6]3-[AlCl4]-[BF4]-[AgI2]-[AgI4]2-

從這些配離子你看出配位數(shù)有什么規(guī)律？配位數(shù)的大小主要決定于中心離子的性質(zhì)大小、電荷數(shù)的多少，配體大小有關(guān)

4.配離子的電荷配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體總電荷的代數(shù)和。如K2[PtCl4]

配合物的鹽與復(fù)鹽的比較

復(fù)鹽,能電離出兩種或兩種以上陽離子的鹽如明礬KAl(SO4)2·12H2O、光鹵石KCl·MgCl2·6H2O等，僅在固態(tài)時穩(wěn)定存在，一旦溶于水，幾乎全部解離成各組分離子：

KAl(SO4)2·12H2O(溶于水)→K++Al3++2SO42-+12H2OKCl·MgCl2·6H2O(溶于水)→K++Mg2++3Cl-+6H2O

配合物鹽，是在配合物的溶液或晶體中，十分明確地存在著含有配位鍵的、能獨立存在的復(fù)雜組成的離子：

[Cu(NH3)4]SO4·H2O→[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O形成配合物時性質(zhì)的改變1、顏色的改變Fe3++nNCS-==[Fe(NCS)n](n-3)-2、溶解度的改變：AgCl＋HCl

＝[AgCl2]-+H+AgCl+2NH3==[Ag(NH3)2]++Cl-Au+HNO3+4HCl==H[AuCl4]+NO+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O例題一：下列分子或離子中都存在著配位鍵的是()A．NH3、H2OB．NH4+

、H3O+

C．N2、HClOD．[Cu(NH3)4]2+

、PCI3B例題二：下列各種說法中錯誤的是（）A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤對電子。B、配位鍵是一種特殊的共價鍵。C、配位化合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。D、共價鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子。D現(xiàn)有兩種配合物晶體[Co(NH3)6]Cl3和[Co(NH3)5Cl]Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請設(shè)計實驗方案將這兩種配合物區(qū)別開來。（提示：先寫出兩者的電離方程式進行比較）練習(xí)小結(jié)：

極性鍵單鍵雙鍵三鍵（1）按成鍵方式分（2）按共用電子對有無偏移分（3）按兩原子間的共用電子對的數(shù)目分2．一種特殊的共價鍵--配位鍵σ鍵：頭碰頭重疊π鍵：肩并肩重疊非極性鍵（1）定義：1.共價鍵的類型（3）配位鍵的存在（2）配位鍵的成鍵條件非極性鍵、極性鍵與配位鍵的比較共價鍵鍵型特點形成條件示例非極性鍵極性鍵配位鍵共用電子對不發(fā)生偏移共用電子對偏向一方原子共用電子對由一方提供相同非金屬元素原子的電子配對成鍵不同非金屬元素原子的電子配對成鍵一方原子有孤電子對，另一方原子有價層空軌道H2HClNH4+已知水電離成為氫氧根離子和水合氫離子，試寫出陽離子的結(jié)構(gòu)。

H[HO]+H

練習(xí)例5（08蘇21/選/結(jié)構(gòu)）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素?；衔顳C的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。AC2為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24，ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2∶1，三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況，回答下列問題（A-E用所對應(yīng)元素符號表示）：（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為

。（2）B的氫化物的分子空間構(gòu)型是

。其中心原子采取

雜化。（3）寫出化合物AC2的電子式

；一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體，其化學(xué)式為

。（4）E的核外電子排布式是

，ECl3形成的配合物的化學(xué)式為

。（5）B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時，B被還原到最低價，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。25．四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層