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高中三年级化学

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    水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
    (1)氧原子在基态时,核外电子的轨道表示式为__________。
    (2)写出与H2O分子互为等电子体的两种微粒_____________。
    (3)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是
    __________。
    a.氧原子的杂化类型发生了改变
    b.微粒的形状发生了改变
    c.微粒的化学性质发生了改变
    d.微粒中的键角发生了改变
    (4)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排列)。与冰的晶体类型相同的是
    ________ (请用相应的编号填写)。

    (5)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示)。已知冰的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是___________kJ/mol。

    (6)将白色的无水CuSO4溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。生成此配合离子的离子方程式为____________。
    本题信息:2011年模拟题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。(1)氧原子在基态时,核外电子的轨道表示式为__________。(2)写出与H...” 主要考查您对

轨道表示式

杂化轨道理论(中心原子杂化方式)

配合物理论

晶胞

等电子原理(等电子体)

共价键

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  • 轨道表示式
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轨道表示式:

每一个原子轨道用1个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为轨道表示式。如:
Na

C

杂化轨道理论:

是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。中心原子杂化轨道、孤电子对数及与之相连的原子数间的关系是:杂化轨道数=孤电子对数+与之相连的原子数。杂化前后轨道总数比变,杂化轨道用来形成σ键或容纳孤对电子,未杂化的轨道与杂化轨道所在平面垂直,可用来形成π键。

常见杂化方式:

(1)sp杂化:直线型 如:CO2、CS2
(2)sp2杂化:平面三角形(等性杂化为平面正三角形) 如:BCl3 C2H4
不等性杂化为V字型 如:H2O H2S OF2
(3)sp3杂化:空间四面体(等性杂化为正四面体) 如:CH4、CCl4
不等性杂化为三角锥 如:NH3 PCl3 H3O+  
sp3d杂化:三角双锥
sp3d2杂化:八面体(等性杂化为正八面体)

分子的构型与杂化类型的关系:


配位键、配合物:

1.配位键配位键是一种特殊的共价键。成键的两个原子间的共用电子对是由一个原子单独提供的。形成配位键的条件是其中一个原子有孤电子对,另一个原子有接受孤电子对的“空轨道”。配位键用A→B表示,A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子。
2.配合物通常把金属离子(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称为配合物。
3.配位键的形成
(1)中配位键的形成

注意:结构式中“→”表示配位键及其共用电子对的提供方式。
(2)配离子中配位键的形成
 
里,NH3分子中的氮原子给出孤电子对,接受电子对,以配位键形成了
(3)配离子的形成

里,分子中的氮原子给出孤电子对,接受电子对,以配位键形成了

4.配合物的组成
配合物的组成包含中心原子、配体和配位原子、配位数,内界和外界等。以为例说明,如下图所示:

配合物的内界和外界之间多以离子键结合,因而属于离子化合物、强电解质,能完全电离成内界离子和外界离子,内界离子也能电离但程度非常小,可谓“强中有弱”。例如,配合物溶液中加入溶液,外界的能被沉淀,而内界的不能形成沉淀。


晶胞:

1.定义描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
2.结构一般来说,晶胞为平行六面体,晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元,在它的上、下、左、右、前、后无隙并置地排列着无数晶胞,而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。“无隙”是指相邻晶胞之间没有任何间隙,“并置”是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。


晶胞中微粒数目的确定:

计算晶胞中微粒数目的常用方法是均摊法。均摊法是指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有属于这个晶胞。
(1)长方体(或正方体)形晶胞中不同位置的粒子数的计算。
①处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞。
②处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞。
③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有。每个粒子有属于该晶胞。
④处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞。
(2)非平行六面体形晶胞中粒子数目的计算同样可用均摊法,其关键仍然是确定一个粒子为几个晶胞所共有。例如,石墨晶胞每一层内碳原子排成许多个六边形,其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为,那么每一个六边形实际有6×=2个碳原子。
(3)在六棱柱晶胞(如图所示 MgB2的晶胞)中,顶点上的原子为6 个晶胞(同层3个,上层或下层3个) 共有,面上的原子为2个晶胞共有,因此镁原子个数为12×+2×=3,硼原子个数为6。

特别提醒:在晶胞中微粒个数的计算过程中,不要形成思维定式,不同形状的晶胞应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞共用,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心上的原子依次被6、3、4、2 个晶胞共用。

有关晶胞密度的计算步骤:

①根据“分摊法”算出每个晶胞实际含有各类原子的个数,计算出晶胞的质量m:
②根据边长计算晶胞的体积V:
③根据进行计算,得出结果。


等电子原理:

1.等电子原理等电子体具有相似的化学键特征,它们的结构相似,物理性质相近,此原理称为等电子原理。例如,CO和N2的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常相近。
2.等电子粒子电子数相同的粒子(原子、分子、离子)称为等电子粒子。
常见的等电子粒子:


⑥核外电子总数及质子数均相等的粒子:

3.等电子体
(1)原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如N2与CO是等电子体,但N2与C2H2不是等电子体;O2与SO2是等电子体。
(2)常见的等电子体
 
4.等电子原理的应用
(1)利用等电子原理可以较快判断一些分子或离子的构型,如的空间构型分别是三角锥形和正四面体形。
(2)在制造新材料方面有重要应用。如晶体硅、锗是良好的半导体材料,它们的等电子体磷化铝(AIP)、砷化镓(GaAs)也都是良好的半导体材料。,


常见分子的立体结构:


共价键:

1.本质原子之间形成共用电子对(或电子云重叠),使得电子出现在核间的概率增大。
2.特征
具有方向性与饱和性。
(1)共价键的饱和性一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后,一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了,即每个原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的,这称为共价键的饱和性。
例如,氯原子中只有一个未成对电子,所以两个氯原子之间可以形成一个共价键,结合成氯分子,表示为氮原子中有三个未成对电子,两个氮原子之间能够以共价三键结合成氮分子,表示为一个氮原子也可与_二个氢原子以三个共价键结合成氨分子,表示为
(2)共价键的方向性
共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,这就是共价键的方向性。除s轨道是球形对称外,其他原子轨道都具有一定的空间分布。在形成共价键时,原子轨道重叠得越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键就越牢固。
例如,硫原子的价电子排布是有两个未成对电子,如果它们分布在互相垂直的轨道中,那么当硫原子和氢原子结合生成硫化氢分子时,一个氢原子的1s轨道上的电子能与硫原子的轨道上的电子配对成键,另一个氢原子的1s轨道上的电子只能与硫原子的轨道上的电子配对成键。
说明:
①共价键的饱和性决定着各种原子形成分子时相互结合的数量关系。如一个氢分子只能由两个氢原子构成,一个水分子只能由两个氢原子和一个氧原子构成。
②共价键的方向性决定着分子的空间构型。
3.分类
(1)按成键原子是否相同或共用电子对是否偏移分

(2)按成键方式分


(3)按共用电子对数分


离子键和共价键:

 


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