学年高二化学人教版选修三教学案第二章 第二节 分子的立体构型 Word版含答案Word下载.docx

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直线形和V形，如

化学

式

电子式

结构式

键角

分子的立体结构模型

立体

结构

比例模型

球棍模型

CO2

O===C===O

180°

直线形

H2O

105°

V形

2.四原子分子的空间构型：

平面三角形和三角锥形，如

CH2O

平面三角形

NH3

107°

三角锥形

3.五原子分子的空间构型：

正四面体形，如

CH4

109°

28′

正四面

体形

[对点演练]

1．硫化氢（H2S）分子中，两个H—S键的夹角都接近90°

，说明H2S分子的立体构型为________________；

二氧化碳（CO2）分子中，两个C===O键的夹角是180°

，说明CO2分子的立体构型为______________；

甲烷（CH4）分子中，任意两个C—H键的夹角都是109°

28′，说明CH4分子的立体构型为__________________。

解析：

用键角可直接判断分子的立体构型。

三原子分子键角为180°

时为直线形，小于180°

时为V形。

五原子分子、键角约109°

28′时，立体构型为正四面体形。

答案：

V形　直线形　正四面体形

1．价层电子对互斥理论

分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，由于电子对的相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以减小斥力。

2．价层电子对的确定方法

（1）a表示中心原子的价电子数

对主族元素：

a＝最外层电子数；

对于阳离子：

a＝价电子数－离子电荷数；

对于阴离子：

a＝价电子数＋|离子电荷数|。

（2）x表示与中心原子结合的原子数。

（3）b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。

3．VSEPR模型的两种类型

（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子

ABn

n＝2

n＝3

n＝4

价层电

子对数

__2__

__3__

__4__

电子对

排布

方式

立体构

型名称

正四面体

120°

实例

BF3

（2）中心原子上有孤电子对的分子：

对于中心原子上有孤电子对（未用于形成共价键的电子对）的分子，中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。

化学式

含孤电子对的

VSEPR模型

分子或离子

的立体构型

分子或离子的立体构型名称

HCN

H3O＋

SO2

[名师点拨]

　分子空间构型确定

（1）若分子中没有孤电子对，VSEPR模型和分子模型一致

立体结构

范例

正四面体形

（2）若分子中有孤电子对，VSEPR模型和分子模型不一致，价层电子对互斥理论对几种分子或离子的立体构型的预测如表所示：

价层

电子

对数

价层

对排

布

成键

孤电

子对

数

分子

类型

电子对的

排布方式

构型

2

直线

形

2

AB2

3

平面

三角

3

AB3

续表

4

四面体

4

AB4

1

2．（2016·

成都高二检测）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是（　　）

A．SO2、CS2、HI都是直线形分子

B．BF3键角为120°

，SnBr2键角大于120°

C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形分子

D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形分子

选C　SO2分子中含有孤对电子，不是直线形分子，是V型分子，A错误；

BF3键角为120°

，SnBr2键角大于109°

28′，不一定大于120°

，B错误；

COCl2、BF3、SO3是平面三角形分子，C正确；

PCl3、NH3是三角锥形分子，PCl5是三角双锥形分子，D错误。

1．杂化与杂化轨道

2．杂化轨道类型及分子立体构型

杂化类型

sp

sp2

sp3

参与杂化的原子轨道及数目

1个s轨道和1个p轨道

1个s轨道和2个p轨道

1个s轨道和3个p轨道

杂化轨道的数目

杂化轨道

间的夹角

__180°

__

__120°

立体构型名称

CO2、C2H2

BF3、CH2O

CH4、CCl4

3.杂化轨道与共价键类型

杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键；

未参与杂化的p轨道可用于形成π键。

　分子的立体构型与杂化类型的关系

（1）当杂化轨道全部用于形成σ键时

轨道组成

一个ns和一个np

一个ns和两个np

一个ns和三个np

轨道夹角

杂化轨道示意图

BeCl2

分子结构示意图

分子的立体构型

（2）当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时

由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。

如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈V形，氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。

3．（2016·

襄阳高二检测）下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是（　　）

A．杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对

B．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构

C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变

D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°

28′、120°

、180°

选A　杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键，A错误；

分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子是否是正四面体，还与该中心原子是否有孤对电子有关，若无孤对电子，则为正四面体，B正确；

杂化前后轨道的数目不变，但轨道的形状会发生变化，C正确；

sp3杂化轨道为正四面体形，夹角为109°

28′，sp2杂化轨道为平面三角形，夹角是120°

，sp杂化轨道为直线型，夹角是180°

，D正确。

1．配位键

（1）概念：

孤电子对由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予——接受键”，是一类特殊的共价键。

（2）表示：

配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。

例如：

（3）实例：

如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。

2．配合物

（1）定义：

金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物，简称配合物。

（2）配合物的形成举例

实验操作

实验现象

有关离子方程式

滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体

Cu2＋＋2NH3·

H2O===

Cu（OH）2↓＋2NH，

Cu（OH）2＋4NH3·

===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O，

[Cu（NH3）4]2＋＋SO＋H2O[Cu（NH3）4]SO4·

H2O↓

溶液颜色变成红色

Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

1．配合物的组成和形成条件

（1）配合物的组成

一般中心原子（或离子）的配位数为2、4、6。

（2）形成配合物的条件

①配体有孤电子对；

②中心原子有空轨道。

2．配合物的形成对物质性质的影响

（1）溶解性的影响

一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。

（2）颜色的改变

当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。

颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。

（3）稳定性增强

配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。

当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。

4．过渡金属在生产生活中的应用十分广泛。

Ⅰ.铬元素形成的氯化铬酰（CrO2Cl2）有重要用途，在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。

Ⅱ.Cu可形成多种配合物，根据下列信息回答问题：