化学Ⅰ›化学键与分子世界

分子结构

Molecular Structure (VSEPR)

直觉导入 — 分子为何具有特定形状?
💡 类比:扎气球
①扎2个气球 → 直线形(180°)
②扎3个气球 → 平面三角形(120°)
③扎4个气球 → 正四面体(109.5°)
④电子对也像气球互相排斥,尽量远离
⑤这就是VSEPR(电子对排斥理论)的核心!
VSEPR分子结构可视化
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🔍 比较六种结构!
①直线形(CO₂):成键对2、孤对0 → 非极性
②平面三角形(BF₃):成键对3、孤对0 → 非极性
③弯形(SO₂):成键对2、孤对1 → 极性
④正四面体(CH₄):成键对4、孤对0 → 非极性
⑤三角锥(NH₃):成键对3、孤对1 → 极性
孤对电子与键角
VSEPR核心
电子对排斥:孤孤 > 孤-成键 > 成键-成键
孤对占据更大空间 → 键角变小
键角比较
CH₄(109.5°) > NH₃(107°) > H₂O(104.5°)
孤对 0 → 1 → 2:键角逐步减小
💡 为何孤对会减小键角?
①孤对 = 仅属一个核 → 范围更大
②成键对 = 介于两核 → 较窄
③孤对更强地推开成键对
④结果:键角↓(109.5° → 107° → 104.5°)
极性判定

分子极性判定

📊结构与极性的关系
结构例子对称?极性
直线形CO₂是非极性
平面三角形BF₃是非极性
弯形H₂O, SO₂否极性
正四面体CH₄, CCl₄是非极性
三角锥NH₃否极性
💡 判定极性的3步
①各键是否极性?(电负性差)
②分子结构是否对称?(由VSEPR判断)
③对称 → 偶极矩相消 → 非极性
④不对称 → 偶极矩之和 ≠ 0 → 极性
⑤相同的键因结构不同极性也会不同!
总结
分子结构的判定法
① 数中心原子的电子对数 → ② 用VSEPR确定结构
电子对 = 成键对 + 孤对
🎯 考试重点
①VSEPR = 电子对最大化远离的原理
②孤对占据更大空间 → 键角↓
③CH₄:正四面体(非极性)、NH₃:三角锥(极性)、H₂O:弯形(极性)
④CO₂:直线形(非极性) vs H₂O:弯形(极性)
⑤分子极性 = 键极性 + 分子结构(对称性)综合判定