資源簡介

(共117張PPT)
化學鍵和分子間作用力
化學鍵的類型
共價鍵
極性鍵、非極性鍵
σ鍵、π鍵
單鍵、雙鍵和三鍵
分子間作用力
范德華力
氫鍵
離子鍵
金屬鍵
金屬離子與自由電子間的較強的相互作用
分子或物質的內部
分子間或分子內
金屬陽離子所帶電荷越多、離子半徑越小，金屬鍵越強，熔點越高
一、離子鍵
1. 定義：
使陰、陽離子結合成化合物的靜電作用。
沒有方向性，沒有飽和性。
2. 理解：
①成鍵的主要原因：電子得失
②成鍵元素：
活潑的金屬元素(還有NH4+）與活潑的非金屬元素
③存在物質：離子化合物
（如NaCl、MgO、NaOH、Na2O2等）
AlCl3不是離子化合物
一、離子鍵
3. 離子鍵的強弱
① 影響因素：
離子半徑越小，帶電荷越多，離子鍵就越強。
②強弱與性質的關系：
離子鍵越強，離子化合物的熔點越高，硬度越大。
例：試比較NaCl、 KCl、 MgO的熔點。
NaCl（熔點801℃）高于KCl（776℃），
而MgO（熔點2800℃）。
298K和p 下，由1 mol 離子晶體變成相距無窮遠的氣體正、負離子所吸收的能量。
離子鍵的強度用晶格能（U）來衡量
Born-Haber 循環
寫出離子化合物NaCl、NaOH、MgCl2、NH4Cl、Na2O、Na2S、Na2O2、CaC2電子式。
用“·”或“×”表示原子最外電子層上電子的式子
二、共價鍵
1. 定義：
原子之間通過共用電子對所形成的相互作用。
2. 理解：
①成鍵的主要原因：
②成鍵元素：
③存在物質：
共用電子對
一般是非金屬元素與非金屬元素
單質、共價化合物、離子化合物
如Cl2、CO2、NaOH、NH4Cl、AlCl3
寫出HCl、CO2、NH3、H2O、N2H4、HClO、H2O2、N2、CCl4電子式。
美國化學家
Lewis Gilbert Newton
(1875-1946)
1916年，Lewis 認為，原子之間可以通過共用電子對形成分子，通過共用電子對形成的化學鍵稱為共價鍵 ，形成的分子稱為共價分子。
在分子中，每個原子均應具有穩定的稀有氣體原子的 8 電子外層電子構型 (He 為 2 電子)，習慣上稱為“八隅體規則”。
（一）、經典Lewis學說
路易斯結構式
用短線表示原子間形成的共價鍵，用小黑點表示孤對電子。
P4S3 NO3- HN3 N5+
n0(共價分子中所有原子為8e(H為2e)所需要的電子總數)
nv(共價分子中所有原子價電子總和)
（成鍵數）
56
38
（孤電子對數）
9
10
40
24
8
4
32
24
4
8
26
16
5
3
計算下列物質的共價鍵數和孤對電子數。
白磷P4
NO3-
路易斯結構式的穩定性——形式電荷（QF）
方法：QF=原子的價電子數-鍵數-孤電子數
形式電荷盡可能小
盡可能避免兩相鄰原子之間的形式電荷為同號
不穩定
有時，一個分子在不改變其中的原子的排列的情況下，可以寫出一個以上合理的路易斯結構式，為解決這一問題，鮑林提出所謂的“共振”的概念，認為該分子的結構是所有這些正確的路易斯結構式的總和，真實的分子結構是這些結構式的“共振混和體”。
共振論
共振結構式能量標準
1. 共振式越多，參與形成的共振雜化體越穩定，越穩定，貢獻越大
2. 滿足八隅體電子構型的要求者，能量低，穩定
3. 共價鍵數目越多，能量越低
4.電荷沒有分離的共振結構式穩定
5.電荷分布符合元素電負性預計的共振結構式更穩定
試判斷HN3分子中哪一個位置的N—N鍵長較短？
（a） （b） （c）
（a） （b） （c）
鍵的部分參數
分子中兩個原子核間的平均距離
分子中鍵與鍵之間的夾角。鍵角決定分子的空間構型。
■ 鍵長(bond length)：
■ 鍵角(bond angle)：
在298 K和100 kPa下將1mol氣態雙原子分子斷裂成2 mol氣態原子所需要的能量。
■ 鍵能(bond energy):
■ 鍵級(bondorder)：
分子中兩原子間共享電子對的數目
鍵級越大，鍵能越大，鍵長越短
試判斷HN3分子中哪一個位置的N—N鍵長較短？
（a） （b） （c）
（a） （b） （c）
N(a)—N(b)的鍵級=
N(b)—N(c)的鍵級=
試計算重氮甲烷（CH2N2）中原子之間的鍵級，據此寫出重氮甲烷的分解方程式。
C-N鍵級為3/2，N-N鍵級為5/2
路易斯共價鍵理論局限性
未闡明共價鍵的本質
八隅體規則的例外很多
不能解釋某些分子的一些性質
（二）、現代價鍵理論
1. 共價鍵形成
共價鍵本質：原子接近時軌道重疊，原子間通過共用自旋相反
電子使能量降低而成鍵。
軌道重疊， 核間 |Ψ|2↗，
體系E↘ ，成共價鍵。
軌道最大重疊原理
原子軌道重疊時，軌道重疊越多，電子在兩核出現的機會越大，體系的能量越低。
能量最低原理
只有同號原子軌道的重疊才叫做對稱性匹配，而異號原子軌道的重疊是不匹配。
對稱性原則
（二）、現代價鍵理論
2. 共價鍵本質
（二） 、現代價鍵理論
2. 共價鍵特征
（二） 、現代價鍵理論
2. 共價鍵特征
共價鍵的鍵型
（1）σ鍵的形成：
共價鍵的分類
（2）π鍵的形成
π鍵的電子云
小 結
鍵型
項目 σ鍵 π鍵
原子軌道重疊方式
原子軌道重疊部位
牢固程度
成鍵判斷規律
沿鍵軸方向“頭碰頭”
沿軸方向“肩并肩”
兩原子核之間，在鍵軸處
鍵軸上方和下方，鍵軸處為0
強度大，不易斷裂
強度較小，易斷裂
共價單鍵:σ鍵
共價雙鍵:一個σ鍵，另一個是π鍵
共價三鍵:一個σ鍵，另兩個為π鍵。
（2016江蘇）1 mol HCHO分子中含有σ鍵的數目為 。
（ 2017江蘇） N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n(σ)∶n(π)= _____。
（ 2017江蘇） 1 mol 丙酮（ ）分子中含有σ鍵的數目為 _____ 。
小練習
3 mol
1:2
9 mol
[Re2Cl8]2- ： 四重鍵：1σ、2π、1δ
共價鍵的分類
（3） δ 鍵的形成
面對面
+
（4）特殊的共價鍵：配位鍵
共價鍵的分類
O 2s2 2p4
C 2s2 2p2
O
C

配鍵

共價鍵的分類
（4）特殊的共價鍵：配位鍵
1 mol 該配合物中含有σ鍵的數目為多少？
① 無法解釋多原子分子成鍵和分子空間構型。
如：CH4
6C：1s22s22p2成兩個CH 鍵，鍵角應是900，
事實上成4 個CH 鍵，鍵角109028’。
② “不同”化學鍵的鍵能相同。
如：CH4中C-H 鍵能完全相同。
現代價鍵理論局限性
（三）、價層電子對互斥理論(VSEPR)
包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對
分子的立體構型是“價層電子對”相互排斥的結果。
價層電子對： 分子中的中心原子上的電子對
1940年英國化學家西奇維克(Sidgwick)提出價層電子對互斥
（Valence Shell Electron Pair Repulsion）理論，用以判斷分子的幾何構型。
ABm型（A是中心原子，B是配位原子）：
n=
規則：
（1）作為中心原子，
鹵素原子：7個價電子， 氧族原子：6個價電子
（2）作為配位原子，
鹵素原子和氫原子：提供1個電子
氧族元素的原子不提供電子
價層電子對數n計算方法
分子 價層電子對數
BeCl2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
CO2
H3O+
PO43-
SF6
2
3
3
4
4
4
2
4
4
6
加上負電荷數或減去正電荷數
VSEPR模型
價層電子對數和VSEPR模型的關系
價層電子對數和VSEPR模型的關系
2 對電子
3 對電子
只有一種角度，120°
只有一種角度，109°28′


A




4 對電子
A








直線形
平面三角形
正四面體
5 對電子
6 對電子
三角雙錐
正八面體
分子 價層電子對數
BeCl2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
CO2
H3O+
PO43-
SF6
2
3
3
4
4
4
2
4
4
6
VSEPR模型
直線形
平面三角形
平面三角形
正四面體
正四面體
正四面體
正四面體
直線型
正四面體
正八面體
略去中心原子的孤電子對
分子或離子的立體構型
σ鍵電子對
周圍幾個配位原子
價層電子對數、中心原子孤對電子數和分子或離子的立體構型關系
2 對電子
3 對電子
4 對電子
直線形
平面三角形
正四面體
0
0
1
V型
0
1
2
三角錐
V型
價層電子對數、中心原子孤對電子數和分子或離子的立體構型關系
5對電子
三角雙錐
0
1
2
3
ClF3分子的結構 （a） （b） （c）
90 孤電子對- 孤電子對之間排斥作用數 0 1 0
90 孤電子對- 成鍵電子對之間排斥作用數 4 3 6
90 成鍵電子對- 成鍵電子對之間排斥作用數 2 2 0
“電對”之間排斥作用的大小順序為：
孤對
孤對
孤對
鍵對
鍵對
鍵對
～
＞
～
＞
～
價層電子對數、中心原子孤對電子數和分子或離子的立體構型關系
5對電子
三角雙錐
變形四面體
0
1
T形
2
3
直線型
價層電子對數、中心原子孤對電子數和分子或離子的立體構型關系
6 對電子
八面體
0
1
四方錐
2
正方形
分子 價層電子對數
BeCl2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
CO2
H3O+
PO43-
SF6
2
3
3
4
4
4
2
4
4
6
VSEPR模型
直線形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
正四面體
正四面體
正四面體
直線形
正四面體
正八面體
分子或離子的立體構型
直線形
V型
平面三角形
正四面體
三角錐
V型
直線形
三角錐型
正四面體
正八面體
例：判斷XeF2、XeO3、XeOF4 、OF2分子空間構型
直線型
三角錐
四方錐
V形
XeF2 XeO3 XeOF4 OF2
價層電子對數
孤對電子對數
5
4
6
4
2
1
1
2
1931年Pauling 等在價鍵理論的基礎上提出了“雜化軌道”理論，成為價鍵理論的重要補充和發展。獲1954年諾貝爾化學獎。
Linus Carl Pauling
1901－1994
美國物理化學家
（四）、雜化軌道理論
鮑林提出：當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發生混雜，得到4個相同的sp3雜化軌道：
雜化軌道的類型
2s
2p
C的基態
2s
2p
激發態
正四面體形
sp3 雜化態
激發
sp3雜化
基態碳原子的結構
雜化軌道
能量相同
2s
2p
B的基態
2p
2s
激發態
正三角形
sp2 雜化態
BF3分子形成
激發
雜化軌道的類型
sp2雜化
基態硼原子的結構
雜化軌道
B
F
F
F
120°
BeCl2分子形成
激發
2s
2p
Be基態
2s
2p
激發態
雜化
直線形
sp雜化態
Cl Be Cl
180
雜化軌道的類型
sp雜化
基態鈹原子的結構
雜化軌道
● 成鍵時能級相近的價電子軌道相混雜，形成新的價電子軌道——雜化軌道
● 雜化后軌道伸展方向，形狀和能量發生改變
● 雜化前后軌道數目不變
（四）、雜化軌道理論
碳的sp2雜化軌道（CH2=CH2）
未參與雜化的p軌道，用于形成∏鍵
雜化軌道只能用于形成σ鍵或用來容納孤電子對
分子 價層電子對數
BeCl2
BF3
SO2
CH4
NH3
H2O
CO2
H3O+
PO43-
SF6
2
3
3
4
4
4
2
4
4
6
雜化軌道類型判斷方法之一
sp雜化
sp2雜化
sp3雜化
sp3d2雜化
思考：PCl5的雜化方式和分子構型。
思考：IF7的雜化方式和分子構型。
sp3
sp2
sp
雜化軌道類型判斷方法之二：（有機物）
數原子周圍的價層電子對數或看碳原子成鍵情況
HC≡CH
sp
sp2
sp2
（2018江蘇）SO42—中心原子軌道的雜化類型為 。
NO3 —的空間構型為 。（用文字敘述）
小練習
sp3
平面三角形
（ 2017江蘇） 丙酮（ ）分子中碳原子軌道的雜化
類型為 。
sp3、 sp2
（ 2016江蘇） HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是
。
sp3、 sp
注 意
（1）不同鍵型間的排斥力大?。?br/>三鍵——三鍵 > 三鍵——雙鍵 > 雙鍵—— 雙鍵 > 雙鍵——單鍵 > 單鍵——單鍵
思考：COF2的分子構型及鍵角大小關系。
鍵角 109.5 107.3 104.5
注 意
（2）孤電子對比成鍵電子對肥大，所以電子對間排斥力：
孤對
孤對
孤對
鍵對
鍵對
鍵對
～
＞
～
＞
～
（3）中心原子的電負性增大時，鍵角將增大。
如： NH3、PH3、AsH3、SbH3的鍵角：
107.3、93.3、91.8、91.3度
（4） 電負性高的配體，吸引價電子能力強，價電子離中心原
子較遠，占據空間角度相對較小。
NH3與NF3鍵角分別為
PH3與PF3鍵角比較
107° 、102°
前者小于后者
PF3中，F原子上的孤對電子對占有P原子上的3d空軌道，增大了P原子上的電子云密度，使成鍵電子對之間的排斥力增大，所以鍵角變大。
d－pπ鍵，d－pπ配鍵，d－p反饋π鍵
氧原子2p軌道上的孤對電子對反過來又可以占有P原子的3d空軌道，這兩個p－d軌道只能“肩并肩”重疊，形成π鍵，稱為d－pπ鍵。所以P、O之間的成鍵為 （一個σ配鍵，兩個d－pπ配鍵），相當于P＝O。
σ配鍵
形成條件：中心原子sp3雜化，同時有d軌道，配原子要有成對的p電子。
離域 鍵
定義：多個原子上相互平行的p軌道連貫重疊在一起構成一個整體，而p電子在這個整體內運動所形成的鍵。
離域 鍵
3個
二氧化碳分子中的p-p大 鍵
（I、路易斯結構式 II、分子中有2套平行p軌道 III、表達大 鍵的結構式)
把大 鍵看成路易斯結構式中的 鍵與鄰近原子的平行p軌道中的孤對
電子的“共軛”，參加“共軛”的電子就是大 鍵中的電子
34。
CO32–離子中的大 鍵
46
O3分子的大 鍵
34
思考：HNO3分子和NO3-大 鍵
CO分子和N2分子的某些性質
分子
熔點/℃
水中溶解度
(室溫)
分子解離能
(kJ/mol)
分子的價電子總數
CO
-205.05
2.3 mL
10
N2
沸點/℃
-210.00
-190.49
-195.81
1.6 mL
1075
946
10
等電子體：
原子總數相同、價電子總數相同的分子。
具有相似的化學鍵特征，它們的許多性質是相近的。
思考：SO2、SO3等大 鍵
常見的等電子體：
SO2
NO2-
C6H6
B3N3H6
N2
CO
C22-
CO2
N2O
CO32—
NO3－
CN－
NO+
SO42－
PO43-
N3－
CNS－
直線型分子，sp雜化，兩套 34p-p大 鍵
O3
平面三角形分子，sp2雜化，一套 34p-p大 鍵
SO3
平面三角形分子，sp2雜化，一套 46p-p大 鍵
CCl4
正四面體分子，sp3雜化，前兩個里面有d-p 配鍵
（五）、分子軌道理論
綜上所述，價鍵理論對共價鍵的本質、共價鍵的形成和特性給予了解釋，價層電子對互斥理論預測簡單分子或離子的立體結構，雜化軌道理論在價鍵理論的基礎上解釋了分子的空間構型，豐富了價鍵理論。價鍵理論雖然形象、直觀，但它對分子的某些性質卻不能給予解釋，例如O2分子為什么有順磁性。
順磁性
未成對電子
什么是分子軌道？
分子軌道: 分子中的電子圍繞整個分子運動，其波函數稱為分子軌道。分子軌道由原子軌道線性組合而成 。例如:
分子軌道的基本要點
原子軌道線性組合成分子軌道，分子軌道中能量高于原來原子軌道者稱為反鍵分子軌道（反鍵軌道）；分子軌道中能量低于原來原子軌道者稱為成鍵軌道。分子軌道中能量跟組合前沒有差別稱為非鍵軌道。
（3）與原子的核外電子排布相同，分子軌道中電子的排布也遵守：
能量最低原理
泡利不相容原理
洪特規則
H2 中的分子軌道
思考：存在著H2+離子嗎？
存在。成鍵軌道中有1個電子，鍵級0.5，形成分子體系能量降低。
可見，量子力學的化學鍵理論不受路易斯電子配對束縛。
鍵級=（成鍵電子數-反鍵電子數）/2
1s
1s
能量
He
“He2”
He
思考：存在He2？
成鍵電子數與反鍵電子數相等, 凈結果是產生的吸引力與排斥力相抵消, 即兩個 He 原子間不形成共價鍵。
鍵級=0
O2的順磁性
(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(σ2Px)2(π2Py)2(π2Pz)2(π*2Py)1(π*2Pz)1
O2 分子中三電子鍵
第二周期同核雙原子分子的分子軌道能級圖
第二周期同核雙原子分子的分子軌道組態與基本性質
分子 基態分子的分子軌道組態 鍵級 未成對電子數 鍵能/Ev 鍵長/pm
Li2 [He2]s2S2 1 0 1.05 267
Be2 [He2]s2S2s*2S2 0 0 0.07 -
B2 [He2]s2S2s*2S2p2px1p2py1 1 2 ≈3 159
C2 [He2]s2S2s*2S2p2px2p2py2 2 0 6.36 124
N2 [He2]s2S2s*2S2p2px2p2py2s2p2 3 0 9.90 110
O2 [He2]s2S2s*2S2s2p2p2px2p2py2p*2px1p*2py1 2 2 5.21 121
F2 [He2]s2S2s*2S2s2p2p2px2p2py2p*2px2p*2py2 1 0 1.65 142
分別將O2、KO2、BaO2、O2[ASF6]填入與O-O鍵長對應的空格中。
O-O鍵長/pm 112 121 128 149
化學式
O2 KO2 BaO2 O2[ASF6]
鍵級
2
1.5
1
2.5
O2[ASF6]
O2
KO2
BaO2
前面討論的是分子內原子間的強相互作用－化學鍵。鍵能約在100～800 kJ/mol。另外，分子間還存在弱相互作用力。即分子間力，其大小為幾到幾十kJ/mol。分子間力雖然很弱，但對物質的許多性質產生較大的影響。
分子間作用力
（1）結構 的分子，相對分子質量越 ，范德華力越 ，
熔、沸越 。

HCl
HBr
HI
范德華力(kJ/mol)
21.14
23.11
26.00
-114.8
-98.5
-50.8
-84.9
-67
-35.4
相似
大
大
高
熔點 ℃
沸點 ℃
把分子聚集在一起的作用力
很弱
CO
N2
-205.0
-210.0
-195.8
-191.5
范德華力對物質熔沸點的影響規律
比共價鍵鍵能
小1~2數量級
（2）相對分子質量 或 時，分子的極性越 ，范德
華力越 ，熔、沸越 。
相同
相近
大
大
高
極性共價鍵 非極性共價鍵
鍵的極性和分子的極性
(1)鍵的極性
HCl
Cl2
共價鍵兩端原子
電負性
(吸引電子對能力)
同
不同
實驗：用毛皮摩擦玻璃棒分別靠近H2O 流和CCl4 流。
現象：水流方向有變化，
CCl4流的方向沒有變化。
H2O分子受靜電作用
CCl4分子不受靜電作用。
H2O分子中正電荷的中心和負電荷的中心不重合，
CCl4分子中正電荷中心和負電荷中心重合。
(2) 分子的極性
極性分子
非極性分子
第一類：一般，全部由非極性鍵組成的分子 是非極性分子。
如：P4、C60、S8 、 C70、B12
現已知03分子為V字形結構，據理推斷O3應為
(極性或非極性)分子.
極性
判斷分子極性和非極性的方法
第二類：對于ABn型分子極性判別方法
由極性鍵組成的雙原子分子 一定是極性分子。
如：HX、CO、NO、
一般規律：ABn型分子，中心原子A的化合價絕對值＝主族元素序數，為非極性分子。
如：BF3、CO2、CH4
判斷分子極性和非極性的方法
第三類：結合分子空間構型判斷
判斷分子極性和非極性的方法
甲醛是極性分子嗎？苯是極性分子嗎？
非極性分子
相似相溶原理也可以推出。
非極性物質一般易溶于非極性溶劑，
極性溶質一般易溶于極性溶劑。
H2
N2
CO2
CS2
H2S
SO2
H2O
HCl
HBr
HI
CO
HCN
0
0
0
0
3.66
5.33
6.16
3.43
2.63
1.27
0.40
6.99
分子μ /10–30C m
分子中電荷中心（正電荷中心或負電荷中心）上的電荷量（q）與正、負電荷中心間距離（d）的乘積：
■ 偶極矩 (m)：衡量分子的極性。
m = q d
例如：
范德華力包含：
色散力，最普遍
取向力，很小份額
極-極
固有偶極與固有偶極
誘導力
極-非、極-極
固有偶極與誘導偶極
瞬時偶極與瞬時偶極
極-極、極-非、非-非
變形性（極化率）越大
偶極矩越大
極化率、偶極矩越大
▲ 三種力中主要是色散力
分子間作用力的分配 (kJ·mol-1)
分子
取向力
誘導力
色散力
總和
Ar 0.000 0.000 8.5 8.5
CO 0.003 0.008 8.75 8.75
HI 0.025 0.113 25.87 26.00
HBr 0.69 0.502 21.94 23.11
HCl 3.31 1.00 16.83 21.14
NH3 13.31 1.55 14.95 29.60
H2O 36.39 1.93 9.00 47.31
▲ 色散力大小依賴于分子的大小和形狀
正戊烷 異戊烷 新戊烷
相同點
不同點
沸點
分子組成相同，鏈狀結構
結構不同，出現支鏈結構
36.07℃
27.9℃
9.5℃
支鏈烷烴：相同C原子的烷烴，支鏈愈多，沸點愈低。
17.9
18.8
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
2
3
4
5
×
×
×
×
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸點/℃
周期
一些氫化物的沸點
HF、H2O、NH3的沸點出現反常，為什么？
氫鍵（特殊的分子間作用力）對物質熔沸點的影響
kJ/mol F—H···F O—H···O N—H···N
氫鍵鍵能 28.1 18.8 17.9
范德華力 13.4 16.4 12.1
共價鍵鍵能 568 462.8 390.8
介于范德華力和化學鍵間一種較弱的作用力。
強弱與電負性有關
28.1
氫鍵的一般形成條件：
分子中有一個極性X-H鍵作為氫鍵給予體，X的電負性（N、O、F）要大，使得氫原子帶部分正電荷。
分子中有一對孤對電子的Y原子或基團，具有電子給予體的基團，作為氫鍵接受體 。
氫鍵
氫鍵對物質物理性質的影響
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×
×
×
CH4
SiH4
GeH4
SnH4
NH3
PH3
AsH3
SbH3
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
H2Se
H2Te
沸點/℃
周期
一些氫化物的沸點
①分子間氫鍵使物質熔沸點較高：
例如：比較熔沸點： NH3>PH3(NH3分子間形成氫鍵)、 H2O>H2S(H2O分子間形成氫鍵)、HF>HCl(HF分子間形成氫鍵)、C2H5OH>CH3OCH3(C2H5OH分子間形成氫鍵)。
分子間與分子內氫鍵
分子內氫鍵在熔化和汽化時不需要破壞，因此熔點和沸點比分子間氫鍵化合物低。
氫鍵對物質物理性質的影響：
②使物質易溶于水：如NH3、C2H5OH、CH3CHO、H2O2、CH3COOH等易溶于水(該分子與水分子間形成氫鍵)。
氫鍵對物質物理性質的影響：
③解釋一些特殊現象：例如水結冰體積膨脹（水分子間形成氫鍵，體積大，密度小）。
小練習
（2017江蘇）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為：
_________。
（2015江蘇）H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為__ _________。
H2O與CH3CH2OH之間形成氫鍵
乙醇分子之間形成氫鍵
思考：氯仿在苯中的溶解度明顯比1，1，1－三氯乙烷的大，請給出
一種可能的原因（含圖示）。
CHCl3的氫原子與苯環的共軛電子形成氫鍵。
氫鍵的拓展：
X-H···Π
▲ 生物體中蛋白質的構象很多都是靠許許多多的C=O…H-N氫鍵得以維持的。DNA的雙螺旋結構也是由于形成分子間氫鍵的結果。
2014年夏令營題目
第 1 題 硅元素在地殼中的含量僅次于氧而居于第二位。硅是古老而又年輕的元素，它既是金磚漢瓦的組成元素，又在現代信息工業中有廣泛的應用，請回答以下問題：
1-1 硅原子的最外層電子排布為 ；SiF4的幾何構型為 ，其中 Si 原子的雜化軌道為 ；SiO2 是硅最重要的化合物，它熔點高、硬度大，是典型的 晶 體。
1-2 實驗表明，若略去氫原子，N(CH3)3 分子為三角錐形結構，而 N(SiH3)3 分子卻為平面結構，其主要原因是 N(SiH3)3 中存在著 N(CH3)3 中沒有的 鍵，N(SiH3)3 和 N(CH3)3 均為路易斯堿，其中 堿性較強。
3s23p4
正四面體
sp3
原子
思考：(SiH3)3N和(CH3)3N的分子構型如何？
2014年夏令營題目
第 1 題 硅元素在地殼中的含量僅次于氧而居于第二位。硅是古老而又年輕的元素，它既是金磚漢瓦的組成元素，又在現代信息工業中有廣泛的應用，請回答以下問題：
1-2 實驗表明，若略去氫原子，N(CH3)3 分子為三角錐形結構，而 N(SiH3)3 分子卻為平面結構，其主要原因是 N(SiH3)3 中存在著 N(CH3)3 中沒有的 鍵，N(SiH3)3 和 N(CH3)3 均為路易斯堿，其中 堿性較強。
d-p反饋Π鍵
N(CH3)3
水是有氫氧兩種元素組成的最常見的無機物之一。水是生命的源泉，水有許多特別的性質。
1 1 氧原子的最外層電子排布為__________；H2O 的幾何構型為__________，其中氧原子的雜化軌道為__________； H2O 的熔沸點明顯高于氧族其它元素的氫化物，主要原因是水分子間形成了 __________。
1 2 水分子是__________分子（填“極性”或“非極性”），根據“相似相溶”的原理，下列物質中不易溶于水的是________。
A．食鹽 B．酒精 C．汽油 D．明礬
2015年夏令營題目
2s22p4
V型
sp3
氫鍵
極性
C
近日，中科院大連化物所首次成功使用 CO2 直接加氫制取高辛烷值汽油。
2017年夏令營題目
1-1 寫出 C 原子的價電子排布 ；
1-2 用 VSEPR 預測 CO2 分子的幾何構型 ；
1-3 分別指出 CO2 分子中 C 原子以及上圖中 C1 和 C2 兩原子的雜化方式 ；
1-4 CO2 中存在的離域鍵為（寫出離域鍵的個數和種類） ；
1-5 CO2 中碳氧鍵長 （填“大于”、“等于”或“小于”）甲醛中的。
2s22p2
直線型
sp、 sp3、 sp2
2個
小于
2019年夏令營題目
1- 3 BF3 為缺電子化合物，BF3 與 F－離子反應生成 BF4－離子時，分子中硼的雜
化類型由__________變為__________；
1-4 AlCl3 和 Al(Me) 3 在氣相和液相以雙聚體的形式存在，請分別畫出其結構圖。
2-4 BF 和CO 互為等電子體，但是計算結果表明，BF 分子中 B—F 鍵的鍵級約
為1.6。請寫出 BF 中可能存在的 Lewis 共振式，根據雜化軌道理論指明結
構中 F 原子的雜化類型。
sp2
sp3
三中心四電子
三中心兩電子

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