高中化学 选修三 第二章 分子结构与性质
一、共价键
1.共价键的本质及特征
共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。 2.共价键的类型
①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。 ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。 3.键参数
①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。 ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。 ④键参数对分子性质的影响：键长越短，键能越大，分子越稳定。
4.等电子原理
原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。 二、分子的空间构型 1．分子构型与杂化轨道理论
杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。
杂化类型 杂化分子轨道构型 理论 sp2 sp3 2．分子构型与价层电子对互斥模型
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电
3 4 120° 109°28’ 平面三角形 正四面体形 BF3 CH4 sp 2 180° 直线型 BeCl2 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 子对空间构型，不包括孤对电子。
(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。
电子对数 2 价层电分子子对互构型 斥模型 3 3 4 4 4 3.配位化合物
（1）配位键与极性键、非极性键的比较 非极性键 本质 成键条件 共价键 极性键 配位键 成键对数 2 3 2 4 3 2 孤对电子数 0 0 三角形 1 0 1 2 四面体 V形 四面体 三角锥 V形 SnBr2 CH4 NH3 H2O 电子对空间构型 直线型 分子空间构型 直线型 三角形 实例 BeCl2 BF3 相邻原子间通过共用电子对（电子云的重叠）所形成的相互作用 成键原子得、失电子成键原子得、失电子能成键原子一方有孤电子能力相同（同种非金力差别较小（一般指不对（配位体），另一方有(元素种类) 属） 同种非金属） 空轨道（中心离子） 特征 有方向性和饱和性 表示方法 H-H H-Cl 存在 单质H2，共价化合共价化合物HCl，离子离子化合物NH4Cl等 物H2O2，离子化合化合物NaOH等 物Na2O2等 （2）配位化合物
①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。 ②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。 三、分子的性质 1．分子间作用力的比较
范德华力 物质分子之间普遍存在的一种相互作用的力，又称分子间作用力 氢键 由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力 氢原子，氟、氮、氧原子（分子内、分子间） 有方向性、有饱和性 共价键 原子间通过共用电子对所形成的相互作用 概念 作用粒子 特征 强度比较 影响强度的因素 分子或原子（稀有气体） 无方向性、无饱和性 共价键>氢键>范德华力 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大 ①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔沸点升高 原子 有方向性、有饱和性 对于A-H……B-，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键的键能越大 分子间氢键的存在，使物质的熔沸点升高，在水中的溶解度增大。 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大，分子稳定性越强 对物质性质的影响 2．分子的极性
(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。 (2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。 3．溶解性
(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 4．手性
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。 5．无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R-O-H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4
【习题】 第一节 共价键
考查点一 共价键的特征及表示方法
1.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是
（ ）。
A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性 C.共价键原子的大小 D.共价键的稳定性
答案 B
2.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是 A.H[O—O]H答案 D
考查点二 σ键、π键
3.下列有关σ键和π键的说法正确的是
A.单键既有σ键也有π键 B.所有的π键都容易打开
C.σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度 D.π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强
解析 单键中只存在σ键，A项错误；N≡N很稳定，其分子中的π键不易打开，B项错误；σ键的特征便是轴对称，C项正确；σ键重叠程度比π键大，D项错误。
答案 C 4.下列说法正确的是
（ ）。
（ ）。
＋
··
··
··
······
····
·
（ ）。
2－＋
B.H[F] C.NHHH D.H··O ,H·
＋
··
··－····
··
A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的 B.σ键是镜像对称，而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含有σ键和π键 D.H2分子中含σ键而Cl2分子中除σ键外还含有π键
解析 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键；σ键是轴对称，而π键是镜像对称；分子中所有的单键都是σ键，双键及三键中均含有σ键和π键。
答案 C
5.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是
（ ）。
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥ 解析 含双键、三键的物质中既有σ键又有π键。 答案 D 考查点三 键参数 6.下列说法中错误的是
（ ）。
A.原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键
B.对双原子分子来说，键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越不牢固 C.一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，键越牢固 D.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
解析 键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越牢固。键长越短，越牢固。 答案 B
7.下列事实能够用键能的大小作为主要依据来解释的是
A.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态 B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C.稀有气体一般难以发生化学反应 D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
解析 通过共价键形成的分子，其物质聚集的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难以发生化学反应的原因是它们的价电子层已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2中共价键的键能（946 kJ·mol1）比O2中共价键的键能（497.3 kJ·mol
－1
－
（ ）。
）大，在化学反应中难以断裂。 答案 D
8.（2011·安徽理综）科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N（NO2）（。3如下图）已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N（NO2）（ ）。 3的说法正确的是
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面 C.该物质既有氧化性又有还原性
高中化学选修三第二章分子结构与性质讲义及习题含答案
