2022高中化学411《分子的空间构型》精品学案苏教版选修3.docx

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1、专题4分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质第1课时分子的空间构型学习目标能用杂化轨道理论、价层电子对互斥模型及等电子原理解释或预测一些分子或离子的空间构型。一、杂化轨道及其类型1杂化轨道(1)碳原子的电子排布式为_，当2s的一个电子被激发到2p空轨道后，电子排布式为_。(2)在外界条件影响下，原子内部能量_的原子轨道_的过程叫做原子轨道的杂化，重新组合后的新的原子轨道，叫做_，简称_。(3)参与杂化的原子轨道数等于_。(4)原子轨道的杂化改变了原子轨道的_。原子轨道的杂化使原子的成键能力增加。2杂化轨道类型和空间构型(1) sp型杂化对于非过渡元素，由于ns、np能级的能量接近，

2、往往采用sp型杂化，而sp型杂化又分为sp杂化：_s轨道和_p轨道间的杂化。sp2杂化：_s轨道和_p轨道间的杂化。sp3杂化：_s轨道和_p轨道间的杂化。(2)对sp型杂化而言，杂化轨道的空间分布与形成分子的立体构型的关系：sp杂化：键角_，空间构型_形，例如：C2H2、BeCl2。sp2杂化：键角_，空间构型_形，例如：BF3。sp3杂化：键角_，空间构型_形，例如：CH4、CF4。3杂化轨道与共价键的类型杂化轨道只能用于形成_键或者_，不能形成_键；未参与杂化的p轨道可用于形成_键。二、确定分子或离子空间构型的简易方法1价层电子对互斥理论(1)理论要点：分子中的_(包括成键电子对和孤电子

3、对)由于_作用，而趋向尽可能彼此_以减小斥力，分子尽可能采取_空间构型。价电子对数_。价电子对数目与价电子对构型关系价电子对数目23456价电子对构型直线形平面三角形四面体形三角双锥形八面体形(2)价电子对数计算方法对于ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下式确定：n其中，中心原子的价电子数等于中心原子的_，配位原子中卤素原子、氢原子提供_个价电子，氧原子和硫原子按_价电子计算，氧原子、硫原子作为中心原子时提供_价电子。如果讨论的是离子，那么应加上或减去与离子电荷相应的电子数。如PO中P原子价电子数应_3，而NH中N原子的价电子数应_1。如果价电子数出现奇数电子

4、，可把这个单电子当作电子对看待。2等电子原理(1)等电子原理是指_相同、_相同的分子或离子具有相似的结构特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是_的。(2)仅第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的有_、_。3分子空间构型的判断方法(1)双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、N2 等。(2)三原子分子有直线形，如CO2、CS2等；也有V形，如H2O、H2S、SO2等。(3)四原子分子有平面三角形，如BF3、BCl3、CH2O等；有三角锥形，如NH3、PH3等；也有正四面体形，如P4。(4)五原子分子有正四面体形，如CH4、CCl4等；也有不规那么四面体形，如CH3Cl、CH2Cl2

5、、CHCl3等。另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。1以下分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ABeCl2与BF3BCO2与SO2CCCl4与NH3DC2H2与C2H42关于CO2与CS2的以下说法正确的选项是()A它们互为等电子体BCO2为直线形而CS2为V形C它们分子中的化学键类型不同DCS2比CO2稳定3假设ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥理论，以下说法正确的选项是()A假设n2，那么分子的空间构型为V形B假设n3，那么分子的空间构型为三角锥形C假设n4，那么分子的空间构型为正四面体形D以上说法都不正确4假设ABn的中心原子上有一对孤对电子未能

6、成键，当n2时，其分子构型为_；当n3时，其分子构型为_。5指出以下化合物中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型：(1)BeH2；(2)BBr3；(3)SiH4；(4)PH3。练根底落实知识点1杂化轨道理论1以下分子中，中心原子的杂化类型相同，立体构型也相同的是()AH2O、SO2 BBeCl2、CO2CH2O、NH3DNH3、CH2O2形成以下分子时，一个原子用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的是()PF3CCl4NH3H2OA B C D知识点2价层电子对互斥模型3用价层电子对互斥模型预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的选项是()A直线形；三角锥形 BV形；三角

7、锥形C直线形；平面三角形 DV形；平面三角形4以下分子和离子中中心原子价层电子对几何构型为四面体形且分子或离子立体构型为V形的是()ANH BPH3 CH3ODOF2知识点3等电子原理5以下关于等电子体的说法中，正确的选项是()AN2与CO不属于等电子体，故它们的熔沸点、溶解度相差较大BPO与SO不属于等电子体，故结构不相似CNO与O3属于等电子体，故NO为O2的同素异形体D苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大键6通常把具有相同电子数和相同原子数的分子或离子称为等电子体。等电子体的结构和性质相似(等电子原理)。有以下两个系列的物质：系列一：CH4C2H6COYC2OW系列二：NHN

8、2HXNOZN2试根据等电子体的概念及上述两系列物质的排列规律，推断X、Y、Z、W可能是以下各组分子或离子中的()ANOCO2N2O4COBNOCO2N2H4C2H2CNOCONO2C2H2DNOHCON2OCO练方法技巧区别杂化轨道空间构型与分子几何构型的技巧7以下各组分子中，中心原子的杂化轨道类型相同，分子的几何构型也相同的是()ANF3BF3NH3BH2OH2SOF2CH2ONH3CH4DCO2H2OHCHO8以下各组分子或离子，中心原子的杂化轨道类型相同，但分子或离子的几何构型不同的是()H2O、H3O、NHH3O、NH3、PCl3BF3、NH3、PCl3OF2、H3O、CH4A B

9、C D价层电子对互斥模型与分子几何构型判定的方法9以下分子或离子中，不含有孤对电子的是()AH2O BH3OCNH3DNH10对SO3的说法正确的选项是()A结构与NH3相似 B结构与SO2相似C结构与BF3相似 D结构与P4相似练综合拓展11(1)写出具有10个电子，两个或两个以上原子核的离子符号：_、_、_。(2)写出具有18个电子的无机化合物的化学式：_、_、_、_。(3)在(1)(2)题涉及的粒子中，空间结构为正四面体形的有_；为三角锥形的有_。12A、B、C、D、E为中学常见的五种物质，均含元素Y，有的还可能含有元素X、Z，元素X、Y、Z的原子序数依次递增。元素Y在A、B、C、D、E

10、中所呈化合价依次递增，其中只有B为单质。常温下将气体D通入水中发生反响，生成C和E。工业上以A、空气和水为原料，通过催化氧化法制成E。请答复以下问题：(1)A分子的几何构型是_；从轨道重叠的方式看，B分子中的共价键类型有_。(2)写出中反响的化学方程式：_。(3)工业上，假设输送Cl2的管道漏气，用A进行检验时可观察到大量白烟，同时有B生成，写出有关反响的化学方程式：_。专题4分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质第1课时分子的空间构型根底落实一、1(1)1s22s22p21s22s12p3(2)相近重新组合形成新的原子轨道杂化原子轨道杂化轨道(3)形成的杂化轨道数(4)形状和方向

11、(5)不同键角2(1)一个一个一个两个一个三个(2)180直线120平面三角109.5正四面体3用来容纳未参与成键的孤电子对二、1(1)价电子对相互排斥远离对称的成键电子对数孤电子对数(2)最外层电子数1不提供6个加上减去2(1)原子总数价电子总数相似(2)N2和COCO2和N2O课堂练习1CBeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。CO2分子中杂化轨道数为2，SO2分子中杂化轨道数为3，中心原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。C项中中心原子杂化类型均为sp3杂化。D项中中心原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。2ACO2与CS2的分

12、子中原子总数相同，价电子总数也相同，互为等电子体；二者结构相似，都为直线形的分子；在CO2分子中，C原子与每个O原子均形成两个共价键，一个键，一个键，同样CS2分子中，C原子与每个S原子也形成双键，一个键，一个键，键角都是180，但由于C=O键长比C=S键长短，C=O键能比C=S键能大，CO2比CS2稳定。3C假设中心原子A上没有未用于成键的孤对电子，那么根据斥力最小的原那么，当n2时，分子结构为直线形；n3时，分子结构为平面三角形；n4时，分子结构为正四面体形。4V形三角锥形解析假设中心原子上有未成键的孤对电子，根据价层电子对互斥理论，其与成键电子对之间存在斥力，AB2型分子为V形(如SO2

13、)，AB3型分子为三角锥形(如NH3)。5(1)sp杂化直线形(2)sp2杂化平面三角形(3)sp3杂化正四面体形(4)sp3杂化三角锥形层级训练1B各选项中中心原子的杂化类型和立体构型分别为A中的H2O中O原子为 sp3杂化，V形；SO2中S原子为sp2杂化，V形。B中BeCl2中Be原子和CO2中C原子都是sp杂化，直线形。C中NH3中N原子为sp3杂化，三角锥形。D中CH2O中C原子为sp2杂化，平面三角形。2A3DS原子最外层尚有孤电子对，参与成键电子对间的排斥，故H2S为V形结构；BF3中B原子最外层电子全部参与成键，三条BF键等效排斥，故分子的立体构型为平面三角形。4D中心原子价层

14、电子对几何构型为四面体形，所以应该是sp3杂化，A、B、C、D都符合，但V形结构的分子只有3个原子构成，所以答案选D。A项三角锥形的NH3结合一个H变为四面体形；B项PH3为三角锥形；C项H2O为V形，H2O结合一个H变为三角锥形结构。5D选项A、B中的CO和N2、PO与SO均属于等电子体。选项C中NO与O3属于等电子体，但NO与O2不是同素异形体。6A将四个选项分别与系列一、系列二对照验证是否为等电子体即可。7B8.D9.D10C根据价层电子对互斥理论可知，在SO3中，S原子没有孤电子对，但与S原子相连的原子个数为3，因此SO3分子结构呈平面三角形。11(1)OHNHH3O(2)H2SPH3SiH4HCl(3)NH、SiH4H3O、PH3解析(1)第2周期非金属元素的氢化物具有10个电子，其分子结合1个H或失去1个H，都不会影响离子的电子数。同理第3周期元素的氢化物具有18个电子。12(1)三角锥形键和键(2)3NO2H2O=2HNO3NO(3)8NH33Cl2=N26NH4Cl