师：各位同学，大家好，今天这节课我们来复习分子结构与性质的相关内容。从高考考察内容来看，这部分注重考察共价键类型的判断、分子空间构型的判断，以及利用相关理论解释物质溶解性等内容。在前面元素化合物的复习中，我们已复习了氨等常见分子的物理和化学性质。那为什么氨气易溶于水？氨气与酸反应生成铵盐的反应中，氨分子又是怎样与氢离子结合的呢？结构决定性质，因此，今天我想以氨作为研究对象，帮助大家梳理这部分的主要内容。

　　首先我们来看共价键类型。按照轨道重叠方式不同，共价键可分为σ键和π键。以头碰头方式重叠的是σ键，以肩并肩方式重叠的是π键。一般来说，共价单键是σ键，共价双键或三键中有一个是σ键，其余为π键。

　　我们还可根据共用电子是否偏移，把共价键分为极性键和非极性键。共用电子发生偏移的是极性键，未发生偏移的是非极性键。同时，根据共用电子偏移程度，极性键又可分为强极性键和弱极性键。对于氨分子，它的共价键是极性共价键，且由于氮的电负性较大，属于强极性键。

　　描述共价键的性质，主要有键能、键长、键角三种键参数。键能是指在101.3千帕、298K条件下，断开1摩尔AB分子中的化学键，使其分别生成气态A和B原子所吸收的能量。键能越大，键越稳定，越不易断裂。键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，键能越大，键越稳定。键角是指两个共价键之间的夹角，它表明共价键有方向性，决定分子的立体结构。氨分子中，氮氢的键长为101PM，键能为390.8千焦每摩尔，键角为104.5度。下面我们来看考点类型，共价键类型的判断。1摩尔丙酮分子中含有σ键的数目为多少？请同学们思考。

　　这是丙酮分子的结构示意图。我们可以发现，碳氧双键中一个为σ键，一个为π键，因此整个丙酮分子中，除碳氧双键中的一个π键外，其余都为σ键。那么1摩尔甲醛分子中含有σ键的数目是多少呢？其实我们可以把丙酮中两个甲基替换成两个氢。再看，1摩尔柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目是多少？请同学们注意审题，题目问的是碳原子与氧原子形成的σ键，而不是整个分子的σ键。我们来观察，左边碳原子与羟基相连，碳氧键为σ键，右边为三个羧基。在羧基中，碳原子既以双键与氧相连，又以单键与氧相连，双键中一个为π键，一个为σ键，所以形成的σ键数目为7摩尔。

　　以上三道题目都是近年来江苏高考题的考察内容，请同学们认真领会，正确解答。通过键的参数及前面所学知识，我们知道氨分子的空间构型为三角锥形。那么第二个问题，如何根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论来分析推导出氨的空间构型呢？

　　首先看杂化轨道理论，它是指在形成多原子分子时，中心原子价电子层上某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成与原轨道数相等的一系列新轨道的过程，这就是杂化。杂化后形成能量相同的新轨道叫杂化轨道。杂化类型有sp、sp2和sp3，对应的轨道空间构型分别是直线型、平面三角形、四面体型。我们来分析氨分子的空间构型，它以sp3杂化方式形成4个sp3杂化轨道，其轨道空间构型仍为四面体型。但要注意，4个sp3杂化轨道中，有一个杂化轨道已有一对电子，实际上只有另外三个sp3杂化轨道中有一个未成对电子，进而与氢原子的1s轨道发生重叠，所以分子的空间构型为三角锥。

　　我们再来看如何利用价层电子对互斥理论解释。价层电子对互斥理论是指分子中的中心原子的价电子对，包括成键电子对和孤电子对，由于相互排斥作用，处于不同空间取向，且尽可能趋向于彼此远离，分子尽可能采取对称的空间构型。当价层电子对数为2、3、4时，它们的空间取向分别为直线形、平面三角形、正四面体型，同样要注意这是价层电子对的空间构型，而非分子的空间构型。同时我们复习一下价电子对数的计算方法。

　　对于AB?型分子（A是中心原子），价电子对数n =（中心原子的价电子数 + 每个配位原子提供的价电子数×m）÷2 。配位原子中，卤素原子、氢原子提供一个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。来看氨分子，计算它的价电子对，应该是（5 + 3）÷ 2 = 4 ，但此时它的分子空间构型不是四面体型，因为还要考虑孤电子对数。氨分子中孤电子对数为1，所以真实的分子空间构型为三角锥。

　　我们借助这张表把相关分子的空间构型做个梳理和归纳。价层电子对数为2，分子的空间构型为直线型，如二氧化碳、氯化氢等；价层电子对数为3，孤电子对数为0，分子的空间构型一般为平面三角形；孤电子对数为1，则为V型，比如二氧化硫、臭氧；价层电子对数为4，孤电子对数为0，分子的空间构型为正四面体；价层电子对数为4，孤电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形；孤电子对数为2，则为V型。

　　来看这三道题目，硝酸根的空间构型、硫酸根的空间构型、甲醛分子的空间构型，请同学们思考。硝酸根，计算它的价电子对数，（5 + 1）÷ 2 = 3 ，它没有孤电子对，所以是平面正三角形；硫酸根是正四面体；甲醛分子是平面三角形。我们可根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论来判断这些分子的空间构型。

　　这部分第二个常考的是杂化轨道类型的判断，如何判断某些原子轨道的杂化类型呢？通常有两个方法。一看中心原子有没有形成双键或三键，如果有一个三键，则其中有两个π键，用去了两个p轨道，为sp杂化；有一个双键，其中有一个π键，为sp2杂化；全部是单键的话，就是sp3杂化。方法二，根据价电子对数，价电子对数为2、3、4时，中心原子分别发生sp、sp2、sp3杂化。比如丙酮分子，观察可知，左右两边的甲基都以单键相连，因此为sp3杂化；中间的酮基碳与氧是双键，所以为sp2杂化。这道题目的答案是sp2和sp3。请同学们思考下面三道题目，它们的轨道杂化类型分别是什么？