02分子结构与性质
高二期中复习 · 第 2 讲

分子结构与性质

先做再看

暂停视频,先做讲义上的 5 题
1N₂ 中 σ键、π键数目1 个 · 2 个
2H₂O 的 VSEPR 模型 · 空间结构四面体形 · V形
3键角 NH₃ 与 H₂ONH₃ > H₂O
4CO₂、H₂O 中的非极性分子CO₂
5沸点 H₂O 与 H₂SH₂O 高 · 氢键

σ键与π键

H₂、HCl、Cl₂ 都是σ键,电子云长得一样吗?
靠近重叠成键

真题 · σ键与π键

数 σ键和 π键

三键有 3 对共用电子,为什么只有 1 个σ键?
单键 1σ双键 1σ+1π三键 1σ+2π
两个原子之间只能头碰头一次,多出来的都是肩并肩
σ键
0
π键
0

真题 · 数σ键和π键

极性键 · 键参数

NCl₃ 一碰就爆炸,NF₃ 却很稳定,为什么?
极性键
不同种原子之间
共用电子对偏向电负性大的原子
H—Cl C—H O—H
非极性键
同种原子之间
共用电子对不偏移
H—H Cl—Cl C—C
键长越短
→
键能越大
→
分子越稳定
F 的半径比 Cl 小:N—F 键更短、键能更大 → NF₃ 更稳定
ΔH = 反应物键能总和 - 生成物键能总和

真题 · 键参数

配位键

NH₃ 接上 H⁺,4 根 N—H 为什么一模一样?
一方给孤电子对
另一方给空轨道
配位键一旦形成,
和另 3 个 N—H 键完全相同
BF₃·NH₃:B、N 都是 sp³

真题 · 配位键

六个常见模型

CO₂ 是直的,H₂O 为什么是弯的?
价层电子对
孤电子对
杂化

两种问法别混

H₂O 到底是四面体形,还是 V形?

真题 · 空间结构

杂化轨道

C 只有 2 个未成对电子,怎么连 4 个 H?

真题 · 杂化

快法一:找熟悉的模型

没学过 SiH₄,怎么一眼看出它的形状?
中心原子换同主族;周围 H、F、Cl 互换,O、S 互换 → 空间结构不变

真题 · 找熟悉的模型

快法二:等电子体

CO₃²⁻ 和 BF₃ 为什么长得一模一样?
原子总数相同、价电子总数相同 → 空间结构相同

真题 · 等电子体

快法三:数一数

同一个分子里的 C,杂化为什么不一样?
σ键数 + 孤电子对数 = 4 → sp³ 3 → sp² 2 → sp

含氧酸根:再用公式

SO₃ 是平面三角形,SO₃²⁻ 为什么是三角锥形?
孤电子对数 = ( a − x·b ) ÷ 2
a 中心原子价电子数(负离子+电荷数)x 周围原子数b O 取 2
SO₃(6 − 3×2) ÷ 2 = 03 + 0 = 3 → 平面三角形
SO₃²⁻(6 + 2 − 3×2) ÷ 2 = 13 + 1 = 4 → 三角锥形
ClO₃⁻(7 + 1 − 3×2) ÷ 2 = 13 + 1 = 4 → 三角锥形
SO₄²⁻(6 + 2 − 4×2) ÷ 2 = 04 + 0 = 4 → 正四面体形

真题 · 杂化与空间结构

键角 · 孤电子对

CH₄、NH₃、H₂O 都是 sp³,键角为何不同?
孤电子对对成键电子对的斥力更大
孤电子对越多,键角越小

真题 · 键角与孤电子对

键角 · 中心原子不同

NH₃ 和 PH₃ 的键角为什么差了十几度?
中心原子电负性越大、半径越小
成键电子对离中心越近,斥力越大
键角越大

真题 · 中心原子不同

键角 · 配位原子不同

NF₃ 和 NH₃ 都是三角锥形,谁的键角大?
配位原子电负性越大
成键电子对越偏向配位原子
离中心越远,斥力越小,键角越小

真题 · 配位原子不同

键角 · 先比价层电子对数

SO₂ 和 SO₃ 都是 sp²,键角一样吗?
2 对 180°3 对 120°4 对 109°28′
先比价层电子对数
同数再比孤电子对:越多越小

真题 · 键角比较

分子的极性

CO₂ 含极性键,为什么是非极性分子?

真题 · 分子的极性

沸点:范德华力与氢键

同族里 H₂O 最轻,沸点为什么最高?
结构相似:
相对分子质量越大
沸点越高
NH₃、H₂O、HF
分子间有氢键
沸点反常地高

真题 · 范德华力与沸点

谁能形成氢键

NF₃ 比 NH₃ 重得多,沸点为什么反而低?

H 连在 N、O、F 上

另一方有 N、O、F 的孤电子对

X—H···Y

真题 · 氢键与沸点

分子内 · 分子间

邻羟基苯甲醛和对羟基苯甲醛,谁的沸点高?
分子内氢键
分子之间的氢键少
→ 沸点降低
分子间氢键
→ 沸点升高

真题 · 分子内氢键

与水形成氢键

乙醇与水任意比互溶,乙烷为什么几乎不溶?
相似相溶

极性溶质 → 极性溶剂

非极性溶质 → 非极性溶剂

I₂ 易溶于 CCl₄

真题 · 氢键与溶解性

氢键撑起的结构

冰为什么能浮在水面上?
陷阱H₂O 比 H₂S 稳定:O—H 键能大,与氢键无关

真题 · 氢键

手性碳

乳酸像左右手一样有两种,差在哪个碳?

真题 · 手性碳

酸性强弱

三氟乙酸的酸性为什么比乙酸强三万多倍?

真题 · 酸性强弱

说理题怎么写

前提 → 原因 → 结论
原因写对了,为什么还被扣分?

真题 · 说理

三条主线

共价键

头碰头 σ,肩并肩 π

双键 1σ1π,三键 1σ2π

配位键:孤电子对 + 空轨道

空间结构

σ键 + 孤电子对 → 杂化

键角:先比价层电子对数

再比孤电子对

再比中心原子、配位原子

分子性质

正负电荷中心重合 → 非极性

H 连 N、O、F,
另一方有 N、O、F → 氢键

4 个不同基团 → 手性碳

课后:讲义「课后回测」留到考前一两天做