亿图脑图MindMaster选择性必修二：分子结构与性质
导图社区 选择性必修二：分子结构与性质
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分子结构与性质
共价键
共价键
定义
通过共价电子对形成的相互作用
性质
饱和性
方向性
形成
原子跪倒在两个原子核间重叠，电子出现在核减的概率增大，核间电子在核间架起一座带负电的桥梁，把两个带正电的原子核“黏结”在一起
分类
σ键
特征
轴对称
以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云图形不变
分类
s-sσ键
两个s轨道重叠形成
例
s-pσ键
一个s轨道和一个P轨道重叠形成
例
p-pσ键
两个P轨道重叠形成
例
电子云
“头碰头”重叠形成
π键
P轨道和P轨道形成
特征
镜面对称
每个π键的电子云由两块组成，互为镜像
电子云
“肩并肩”重叠形成
异同
差别
强度不同
一般规律
共价单键是σ键
共价双键有一个是σ键，有一个是π键
共价三键由一个σ键和两个π键构成
键参数
键能
定义
指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量
通常是298.15K、101kPa条件下的标准值
获得方式
通过实验测定
推算获得
作用
衡量键能的强弱
估算化学反应热效应
键长
定义
构成化学键的两个原子的核间距
只是震动着的原子处于平衡位置是的核间距
化学键的键长与键能是相关的
键长越来越小，键能越来越大
键角
定义
两个相邻共价键之间的夹角
共价键具方向性
意义
描述分子空间结构的重要参数
获得方式
晶体的X射线衍射实验
分子的空间结构
分子结构的测定
分子中原子的状态
不断震动着
测定
早年
靠物质的化学性质进行系统总结得出规律后进行推测
现代
红外光谱
核磁共振X谱
测定集团
晶体X射线衍射
测定空间结构
分子空间结构
定义
分子中原子的几何关系和形状
三原子分子
直线型
180°
V型
105°
四原子分子
平面三角形
120°
三角锥形
107°
五原子分子
最常见
四面体型
109°28′
价层电子对互斥模型（VSEPR model）
观点
分子的空间结构市中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果
价层电子对
分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对+中心原子上的孤电子对
σ键电子对的确定方式
σ键电子书=n
中心原子孤电子对数
a
中心原子的价电子数
阳离子
中心原子的价电子数-电荷数
阴离子
中心原子的价电子数+电荷数的绝对值
x
与中心原子集合的原子数
x=n
b
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
H为1
其他原子=8-该原子的价电子数
预测VSEPR空间构型
价层电子对数
2
直线型
3
平面三角形
4
四面体
杂化轨道理论简介
杂化轨道的要点
发生在中心原子、能量相近的轨道
变
轨道的成分、能量、性状、方向
不变
原子轨道的数目
杂化轨道的类型
杂化
1个s和1个p杂化
直线
杂化
1个s和2个p杂化
平面三角形
杂化
1个s和3个p杂化
正四面体
杂化轨道的作用
杂化贵高用于形成σ键或用来容纳为参与成键的孤电子对
计算
杂化轨道书=价层原子数+中心原子σ键电子对数
形成π键的电子只能位于未杂化的原子轨道上
分子结构与物质的性质
共价键的极性
键的极性
极性键
电子对发生偏移
非极性键
电子对不发生偏移
本质
不同原子核对电子吸引力（电负性）不同
分子的极性
极性分子
正电中心与负电中心不重合
非极性分子
正电中心与负电中心不重合
预测分子的极性
根据键的种类
I. 分子中只有非极性键
非极性分子
II. 分子中有极性键
i. 分子空间结构不对称
极性分子
ii. 分子空间结构对称
对称
直线型
正三角形
正四面体
非极性分子
根据化学键极性的向量和
向量和为零
非极性分子
向量和不为零
极性分子
键的极性对化学性质的影响
推电子基团越大酸性越弱
吸电子基团越多酸性越强
吸电子基团电负性越大酸性越强
分子间的作用力
范德华力
定义
分子间普遍存在的相互作用力
大小
范德华力很弱，比共价键键能小1~2个数量级
结构相似，相对分子质量大，范德华力大
相对分子质量相近，分子极性大，范德华力大
范德华力大，熔沸点高
氢键
形成
与已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力
N、O、F三种原子可以形成氢键
大小
比共价键能小，比范德华力大
表示
X-H···O
对物质性质的影响
氢键影响物质的物理性质
熔点
沸点
溶解性
溶解性
“相似相溶”原理
极性相似相溶
结构相似相溶
分子的手性
手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)
手性分子
有手性异构体的分子叫做手性分子
应用
生命科学
药物生产
手性催化剂
共价键
共价键
定义
通过共价电子对形成的相互作用
性质
饱和性
方向性
形成
原子跪倒在两个原子核间重叠，电子出现在核减的概率增大，核间电子在核间架起一座带负电的桥梁，把两个带正电的原子核“黏结”在一起
分类
σ键
特征
轴对称
以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云图形不变
分类
s-sσ键
两个s轨道重叠形成
例
s-pσ键
一个s轨道和一个P轨道重叠形成
例
p-pσ键
两个P轨道重叠形成
例
电子云
“头碰头”重叠形成
π键
P轨道和P轨道形成
特征
镜面对称
每个π键的电子云由两块组成，互为镜像
电子云
“肩并肩”重叠形成
异同
差别
强度不同
一般规律
共价单键是σ键
共价双键有一个是σ键，有一个是π键
共价三键由一个σ键和两个π键构成
键参数
键能
定义
指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量
通常是298.15K、101kPa条件下的标准值
获得方式
通过实验测定
推算获得
作用
衡量键能的强弱
估算化学反应热效应
键长
定义
构成化学键的两个原子的核间距
只是震动着的原子处于平衡位置是的核间距
化学键的键长与键能是相关的
键长越来越小，键能越来越大
键角
定义
两个相邻共价键之间的夹角
共价键具方向性
意义
描述分子空间结构的重要参数
获得方式
晶体的X射线衍射实验
分子的空间结构
分子结构的测定
分子中原子的状态
不断震动着
测定
早年
靠物质的化学性质进行系统总结得出规律后进行推测
现代
红外光谱
核磁共振X谱
测定集团
晶体X射线衍射
测定空间结构
分子空间结构
定义
分子中原子的几何关系和形状
三原子分子
直线型
180°
V型
105°
四原子分子
平面三角形
120°
三角锥形
107°
五原子分子
最常见
四面体型
109°28′
价层电子对互斥模型（VSEPR model）
观点
分子的空间结构市中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果
价层电子对
分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对+中心原子上的孤电子对
σ键电子对的确定方式
σ键电子书=n
中心原子孤电子对数
a
中心原子的价电子数
阳离子
中心原子的价电子数-电荷数
阴离子
中心原子的价电子数+电荷数的绝对值
x
与中心原子集合的原子数
x=n
b
与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
H为1
其他原子=8-该原子的价电子数
预测VSEPR空间构型
价层电子对数
2
直线型
3
平面三角形
4
四面体
杂化轨道理论简介
杂化轨道的要点
发生在中心原子、能量相近的轨道
变
轨道的成分、能量、性状、方向
不变
原子轨道的数目
杂化轨道的类型
杂化
1个s和1个p杂化
直线
杂化
1个s和2个p杂化
平面三角形
杂化
1个s和3个p杂化
正四面体
杂化轨道的作用
杂化贵高用于形成σ键或用来容纳为参与成键的孤电子对
计算
杂化轨道书=价层原子数+中心原子σ键电子对数
形成π键的电子只能位于未杂化的原子轨道上
分子结构与物质的性质
共价键的极性
键的极性
极性键
电子对发生偏移
非极性键
电子对不发生偏移
本质
不同原子核对电子吸引力（电负性）不同
分子的极性
极性分子
正电中心与负电中心不重合
非极性分子
正电中心与负电中心不重合
预测分子的极性
根据键的种类
I. 分子中只有非极性键
非极性分子
II. 分子中有极性键
i. 分子空间结构不对称
极性分子
ii. 分子空间结构对称
对称
直线型
正三角形
正四面体
非极性分子
根据化学键极性的向量和
向量和为零
非极性分子
向量和不为零
极性分子
键的极性对化学性质的影响
推电子基团越大酸性越弱
吸电子基团越多酸性越强
吸电子基团电负性越大酸性越强
分子间的作用力
范德华力
定义
分子间普遍存在的相互作用力
大小
范德华力很弱，比共价键键能小1~2个数量级
结构相似，相对分子质量大，范德华力大
相对分子质量相近，分子极性大，范德华力大
范德华力大，熔沸点高
氢键
形成
与已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力
N、O、F三种原子可以形成氢键
大小
比共价键能小，比范德华力大
表示
X-H···O
对物质性质的影响
氢键影响物质的物理性质
熔点
沸点
溶解性
溶解性
“相似相溶”原理
极性相似相溶
结构相似相溶
分子的手性
手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手与右手一样互为镜像,却在三维空间里不能叠合,互称手性异构体(或对映异构体)
手性分子
有手性异构体的分子叫做手性分子
应用
生命科学
药物生产
手性催化剂
wangyan
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