共价键及其分类、​ 配位键、配合物、超分子

一、共价键的本质和特征1.本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。2.特征：具有饱和性和方向性。二、共价键的分类分类依据类型形成共价键的原子轨道重叠方式σ键电子云“头碰头”重叠π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的数目单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对三键原子间有三对共用电子对三、共价键类型的判断(1)σ键与π键①依据键强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂。②由物质结构式判断：共价单键都是σ键,共价双键中含有1个σ键、1个π键,共价叁键中含有1个σ键、2个π键。③由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。(2)极性键与非极性键看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。【特别提醒】

(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。(3)通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。四、共价键的键参数1.概念①键能：气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量。②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。③键角：两个共价键之间的夹角。2.键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。②(3)利用键能(E)计算ΔH的公式：ΔH＝E(反应物)－E(生成物)。【归纳总结】比较键角大小的三种思维模型(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。(2)(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。配位键、配合物、超分子一、

配位键的形成及配合物的性质1.孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。2.配位键①配位键定义：由一个原子提供孤电子对与另一个接受孤电子对的原子形成的共价键。配位键属于σ键。②配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。③成键的性质：共用电子对对两个原子的电性作用。④配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH4可表示为，在NH4中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。⑤配位键的形成条件：a.配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。b.中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。3.配合物如[Cu(NH3)4]SO4：(1)中心原子：提供轨道接受孤对电子的原子叫中心原子。中心原子一般是带正电荷的金属离子(此时又叫中心离子)，过渡元素最常见如：Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋。(2)配位体：含有并提供孤电子对的分子或离子，即电子对的给予体。常见的配位体：H2O、NH3、SCN－、CO、N2、X－、OH－、CN－。(3)配位原子：配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。(4)配离子：由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如：[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋。(5)配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。(6)配离子的电荷数：配离子的电荷数等于中心离子和配位体电荷数的代数和。(7)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为外界，如：[Cu(NH3)4]SO4

的内界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SO4，配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分。即：[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2＋＋SO4，而内界很难电离，其电离程度很小，[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。4.配合物的形成对性质的影响①溶解性：一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物等可溶于含过量的氯离子、溴离子、碘离子和氨的溶液中，形成可溶的配合物。如：②颜色：当简单离子形成配合物时，颜色往往会发生变化。如黄色的铁离子溶液与硫氰酸根配合，就形成血红色的溶液。③稳定性增强：对于配位化合物稳定性由配位键的强弱决定；配位键的强弱取决于配位体给电子的能力，配位体给出电子能力越强，则配位体与中心离子形成的配位键就越强，配合物也就越稳定，如：N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2＋形成的配位键更强。配位键的强弱还与中心粒子空轨道的数目、空间构型，配体空间结构等因素有关，如果形成环状配离子或配体体积较大，则空轨道数目较多的原子或阳离子才能形成稳定的配离子。6.配合物的应用超过百万种的配合物在医药科学、化学催化剂、新型分子材料等领域有广泛的应用。二、超分子1.概念：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。【易错提醒】超分子定义中的分子是广义，包括离子。2.微粒间作用力—非共价键：超分子内部分子之间通过非共价键结合，主要是静电作用、范德华力和氢键、疏水作用以及一些分子与金属离子之间形成的弱配位键。3.分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。4.特征(1)分子识别(2)自组装：超分子组装的过程称为分子自组装（Molecularself-assembly)，自组装过程（Self-organization)是使超分子产生高度有序的过程。5.应用实例(1)“杯酚”分离C60和C70：杯酚与C60通过范德华力相结合，通过尺寸匹配实现分子识别。向C60和C70的混合物中加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”,再加入甲苯溶剂，溶解未装入“杯酚”的C70，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。

(2)冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴，能与正离子，尤其是碱金属离子络合，并随环的大小不同而与不同的金属离子络合，利用此性质可以识别碱金属离子。冠醚环的大小与金属离子匹配，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂，因而成为有机反应中很好的催化剂。(3)细胞和细胞器的双分子膜：细胞膜的两侧都是水溶液，水是极性分子，而构成