高三化学杂化轨道计算

化学竞赛辅导讲义稿《共价键与分子结构》

共价键与分子结构

? 共价键理论 1、共价键的成键原理

价键的形成可以看作是原子轨道重叠或电子配对的结果。两个原子如果都有未成键的电子，并且自旋方向相反，就能配对，也就是原子轨道可重叠形成共价键。 重叠部分越大，所形成的共价键就越牢固。（键长越短，键能越大） 由一对电子形成的共价键叫做单键，如果原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则是双键或叁键。

这一理论最早是由路易斯（1916年，G．C．Lewis，美国化学家），所以我们通常所说电子式又称为路易斯结构式。

在路易斯结构式中，线段的意义，如前所述，代表共用电子对，仍称“单键”、“双键”和“叁键”（代表1，2，3对共用电子对）。成对的小黑点则代表未用来形成化学键的“价层电子对”，叫做“孤对电子对”（有时分子里有单个的非共用电子，如NO2）。

对于无机物，写路易所结构式就要困难得多。但大多数情况下，“八偶律”仍是起作用的。从上面已经写出的路易斯结构式里我们很容易发现这一点。但有时八偶律不起作用。主要有两种例外。

①缺电子结构——价电子，包括形成共价键的共用电子对之内，少于8电子的，称为缺电子结构。例如，第3主族的硼和铝，中性原子只有3个价电子，

化学竞赛辅导讲义稿《共价键与分子结构》

共价键与分子结构

? 共价键理论 1、共价键的成键原理

价键的形成可以看作是原子轨道重叠或电子配对的结果。两个原子如果都有未成键的电子，并且自旋方向相反，就能配对，也就是原子轨道可重叠形成共价键。 重叠部分越大，所形成的共价键就越牢固。（键长越短，键能越大） 由一对电子形成的共价键叫做单键，如果原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则是双键或叁键。

这一理论最早是由路易斯（1916年，G．C．Lewis，美国化学家），所以我们通常所说电子式又称为路易斯结构式。

在路易斯结构式中，线段的意义，如前所述，代表共用电子对，仍称“单键”、“双键”和“叁键”（代表1，2，3对共用电子对）。成对的小黑点则代表未用来形成化学键的“价层电子对”，叫做“孤对电子对”（有时分子里有单个的非共用电子，如NO2）。

对于无机物，写路易所结构式就要困难得多。但大多数情况下，“八偶律”仍是起作用的。从上面已经写出的路易斯结构式里我们很容易发现这一点。但有时八偶律不起作用。主要有两种例外。

①缺电子结构——价电子，包括形成共价键的共用电子对之内，少于8电子的，称为缺电子结构。例如，第3主族的硼和铝，中性原子只有3个价电子，

化学竞赛辅导讲义稿《共价键与分子结构》

共价键与分子结构

? 共价键理论 1、共价键的成键原理

价键的形成可以看作是原子轨道重叠或电子配对的结果。两个原子如果都有未成键的电子，并且自旋方向相反，就能配对，也就是原子轨道可重叠形成共价键。 重叠部分越大，所形成的共价键就越牢固。（键长越短，键能越大） 由一对电子形成的共价键叫做单键，如果原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则是双键或叁键。

这一理论最早是由路易斯（1916年，G．C．Lewis，美国化学家），所以我们通常所说电子式又称为路易斯结构式。

在路易斯结构式中，线段的意义，如前所述，代表共用电子对，仍称“单键”、“双键”和“叁键”（代表1，2，3对共用电子对）。成对的小黑点则代表未用来形成化学键的“价层电子对”，叫做“孤对电子对”（有时分子里有单个的非共用电子，如NO2）。

对于无机物，写路易所结构式就要困难得多。但大多数情况下，“八偶律”仍是起作用的。从上面已经写出的路易斯结构式里我们很容易发现这一点。但有时八偶律不起作用。主要有两种例外。

①缺电子结构——价电子，包括形成共价键的共用电子对之内，少于8电子的，称为缺电子结构。例如，第3主族的硼和铝，中性原子只有3个价电子，

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分子杂化轨道学案

一、常见分子的空间构型

1.双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、N2 等。

2.三原子分子有直线形，如CO2、CS2等；还有“V”形，如H2O、H2S、SO2等。

3.四原子分子有平面三角形，如BF3、BCl3、CH2O等；有三角锥形，如NH3、PH3等；也有正四面体，如P4。 4.五原子分子有正四面体，如CH4、CCl4等，也有不规则四面体，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。

二、价层电子对互斥模型

1.理论模型

分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)，由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远 离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。 2.价电子对之间的斥力

(1)电子对之间的夹角越小，排斥力越大。

(2)由于成键电子对

杂化轨道理论(图解）

一、原子轨道角度分布图

S Px Py Pz dz2

dx2-y2 dxy dxz dyz

二、共价键理论和分子结构 ㈠、共价键理论简介

１、经典的化学键电子理论：

1916年德国化学家柯塞尔(Kossel)和1919年美国化学家路易斯(Lewis)等提出了化学键的电子理论。他们根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实，提出各元素原子总是力图（通过得失电子或共用电子对）使其最外层具有８电子的稳定结构。柯塞尔用电子的得失解释正负离子的结合。路易斯提出，原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键(covalent [k?u`veilent]bond[b?nd])。用黑点代表价电子（即最外层s，p轨道上的电子），可以表示原子形成分子时共用一对或若干对电子以满足稀有气体原子的电子结构。为了方便，常用短线代替黑点，用“－”表示共用１对电子形成的共价单键，用“＝”表示２对电子形成的共价双键，“≡”表示３对电子形成的共价叁键。原子单独拥有的未成键的电子对叫做孤对电子(lone[l?un]pair[pε?]electron[i`lektr?n])。Lewis结构式的书写规则又称八隅规则（即８电子结构）。

评价 贡献：Lewis共

2020届高三化学选修三物质结构与性质常考题型

——立体结构和杂化类型判断.DOC

【方法和规律】

1、立体构型的判断方法——价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数===σ键电子对数＋孤电子对数 (2)2中心原子的数中心原子的价层和

配位原子的化合价的总价电子数电子对+=

2

中心原子的数中心原子的价层和

配位原子的化合价的总最外层电子数电子对+=

【微点拨】①配位原子是指中心原子以外的其它原子 (即与中心原子结合的原子) ②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数 (阴加阳减)

③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6 (3)价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法

价层电子对数目 电子对排布方式

电子对的空间构型(VSEPR 模型)

孤电子对数 分子的立体结构 常见实例

2

直线形

0 直线形 CO 2 1 直线形 3

平面正三角形

0 正三角形 BF 3 1 V 形 SO 2 2 直线形 4

空间正四面体

正四面体 CH 4 1 三角锥 NH 3 2 V 形 H 2O 3

直线形

ClO —

(4)分子或离子 中心原子 价层电子对数 δ键电子对数

孤电子对数 电子对构型

分子构型

中心原子杂化类型 CO 2

高考化学无机推断题集锦

1、（14分） 常温下，A是双原子分子气态单质，其密度为3.17g/L（标准标况下），B、C、D都是含A元素的化合物，转化关系如下图所示

（1）分别写出A、B、C、D的化学式：

A B C D （2） 试写出有关化学方程式：

A→B D→A 。

2、（8分）现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F它们之间能发生

如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。

元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的原子结构示意图为__________，反应④的化学方程式为____________________．

(2)若A为常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是____________________，已知常温下1g D与F反应生成B(气态)时放出92.3kJ热量

高三化学常用的计算方法

一、得失电子守恒法

“电子守恒法”是依据氧化还原反应的本质：电子转移（即电子的得失与偏移）。在同一氧化还原反应中转移电子总数的守恒。凡是属于一般的氧化还原反应或电化学中的计算习题，均可采用电子守恒法这种计算技巧进行计算。现举例如下：

电子守恒法的理论依据：氧化剂得到的电子总数==还原剂失去的电子总数

==氧化剂化合价降低总数==还原剂化合价升高总数

1、用Na2SO3还原MnO4，如果还原含有2.4×10mol MnO4的溶液时，消耗0.2mol/L的Na2SO3溶液30mL，则锰元素在还原产物中的化合价是（ ）

A．+1 B．+2 C．+4 D．+5

2、硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0ml0.1mol/LNa2S2O3溶液恰好把224ml（标准状况）Cl2完全转化为Cl离子，则S2O3将转化成（ ）

A、S B、S C、SO3 D、SO4

3、24mL浓度为0.05mol.L

－１

2－

2－

2－

－１

－

2－

--3

-

的Ｎａ２ＳＯ３溶液，恰好与20mL浓度为0.02mol.L的Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７

高三化学计算专题复习 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

化学计算专题复习化学计算是借助于数学计算方式，从量的方面加深对化学概念和原理的理解，进一步掌握物质的性质及其变化规律，培养学生化学计算的基本技能，发展思维，提高分析问题、解决问题的能力。高考综合科中化学计算题常用选择、填空、简答等基本题型。下面我们看几道近两年来的综合科高考试题：

6．1999年1月，俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素的一种同位素，该同位素原子的质量数为298。以下叙述不正确的是

A 该元素属于第七周期

B 该元素位于ⅢA族

Pb相似

C 该元素为金属元素，性质与

82

D 该同位素原子含有114个电子，184个中子（2002春季理综）

21．美国劳仑斯国家实验室曾在1999年宣布用86Kr离子轰击208Pb靶得到118号元素的一种原子，其质量数为293。其后，反复实验均未能重现118号元素的信号，因此该实验室在2001年8月宣布收回该论文。但是科学家们相信，完成的第七周期包含的元素数目与第六周期相同。若118号元素将来被确认，则下列预测合理的是：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　西北大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　　　第31卷—44—

·书　评·

有机杂环化学研究的重要成果

——简评史真著《现代杂环化学选论》

杨丙雨

国家自然科学基金委员会《自然科学基金项目申请指南》中指出:“有机合成新反应和新方法的研究一直是有机化学研究的重要内容。我国的有机化学研究与国际水平相比,新反应和新方法的研究不多,我国自己发现的新反应或重大改进型的反应则更少。”

西北大学化学系史真教授所领导的研究课题组近10年来,一直致力于有机合成新反应和新方法的研究,取得了一系列重要的研究成果。该课题组首次发现并报道了有机杂环化学4个重要的新反应,并将这些新反应用于有机合成,提出了10类有机化合物重要的新合成方法。这些首创性的研究成果发表后均被世界权威检索工具收录。美国、法国、俄罗斯、瑞士等国多位专家来函索取研究论文,在国内外引起关注和反响。

在这些研究的基础上,史真教授撰写了《现代杂环化学选论》专著(1998年陕西科技出版社出版),这是继70年代美国有机化学家A.I.Meyers院士所著《有机合成中的杂环化合物》之后,在该领域的又一全新专著。该书系统总结了作者近10年来在有机杂环化学领域