鲁科版选修3 第2章第2节 共价键与分子的空间构型（第2课时） 学案.doc

第2课时价电子对互斥理论等电子原理学习目标定位理解价电子对互斥理论和等电子原理，能根据有关理论、原理判断简单分子或离子的空间构型。一、价电子对互斥理论1价电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对(成键电子对)和孤电子对由于相互_作用，尽可能趋向彼此远离。(1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子_，就要求尽可能采取_结构。(2)当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的_，从而影响分子的空间构型。(3)电子对之间的夹角_，相互之间的斥力_。(4)成键电子对之间斥力由大到小顺序：叁键叁键叁键双键双键双键双键单键单键单键。(5)含孤电子对的斥力由大到小顺序：孤电子对孤电子对_孤电子对单键_单键单键。2价电子对互斥理论与分子的空间构型(1)分析中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的空间构型并完成下表(由中心原子周围的原子数n来预测)：abn空间构型范例n2co2、becl2n3ch2o、bf3n4ch4、ccl4n5pcl5n6sf6(2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的空间构型：中心原子上的_占据中心原子周围的空间，与_互相排斥，使分子的空间构型发生变化，如：h2o为ab2型分子，氧原子上的_参与互相排斥，所以h2o分子的空间构型为v形而不是直线形。nh3分子中氮原子上有_参与互相排斥，故nh3的空间构型不能为平面三角形。常见分子的价电子对互斥模型和空间构型键成键电子对数孤电子对数价电子对数目电子对的排列方式价电子对空间构型分子或离子的空间构型实例202becl2、co2303bf3、bcl321pbcl2404ch4、ccl431nh322h2o1.abm型分子中心原子价电子对数目的计算方法abm型分子(a是中心原子，b是配位原子)中价电子对数n的计算：n2在计算中心原子的价电子对数时应注意如下规定(1)作为配位原子，卤素原子和h原子均提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子。(2)作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算。(3)对于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。如po中p原子价电子数应加上3，而nh中n原子的价电子数应减去1。(4)计算电子对数时，若剩余1个电子，即出现奇数电子，也把这个单电子当作1对电子处理。(5)双键、叁键等多重键作为1对电子看待。1利用价电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型。(1)h2se_；(2)of2_；(3)bcl3_；(4)pcl3_；(5)sicl4_；(6)so2_；2根据价电子对互斥理论及原子的杂化轨道理论判断，nf3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为()a直线形、sp1杂化 b平面三角形、sp2杂化c三角锥形、sp2杂化 d三角锥形、sp3杂化二、等电子原理1比较n2和co的结构、性质，填写下表空格：分子n2co结构原子数电子数价电子数空间构型性质沸点/195.81191.49熔点/210.00205.05液体密度/gcm30.7960.7932.分析比较n2和co的结构和性质，你能得出的结论是_。3等电子原理是指_相同、_相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征，它们的许多性质(主要是物理性质)是_的。满足等电子原理的分子或离子互称为_。4常见的等电子体类型实例空间构型双原子10价电子n2、co、no、c、cn_形三原子16价电子co2、cs2、n2o、cno、no、n、scn、becl2_形三原子18价电子no、o3、so2_形四原子24价电子no、co、bo、sio、bf3、so3_形四原子26价电子nf3、pcl3、ncl3、so_形五个原子8价电子ch4、nh、sih4_形五个原子32价电子sif4、ccl4、bf、so、po1.等电子体判断方法化学通式相同，价电子总数相等的分子或离子互为等电子体。2等电子体应用等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。利用等电子体可以：(1)判断一些简单分子或离子的空间构型；(2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；(3)利用等电子原理针对某性质找等电子体。3根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。(1)仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)在短周期元素组成的物质中，与no互为等电子体的分子有_。4根据等电子原理回答：(1)已知反应：cac22h2ochchca(oh)2。cac2中c与o互为等电子体，o的电子式可表示为_；1 mol o中含有的键数目为_。(2)二氧化钛(tio2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。o2在其催化作用下，可将cn氧化成cno，进而得到n2。写出一种与cn互为等电子体的单质分子的结构式_，根据等电子原理写出co、hcn分子的结构式_、_，判断hcn中c原子的杂化轨道类型是_。与cno互为等电子体的分子、离子化学式分别为_、_ (各写一种)。cno的空间构型为_，cno中c原子的杂化类型为_，cno中键与键的个数之比为_。1价电子对互斥理论，杂化轨道理论应用2等电子体化学通式相同，价电子总数相同，其结构相似，物理性质相似。1用价电子对互斥理论预测下列粒子的空间构型是直线形的是()apcl3 bbecl2cnh dccl42等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中，空间结构相似的是()aso2与o3 bco2与no2ccs2与no2 dpcl3与bf33关于co2与cs2的下列说法正确的是()a它们互为等电子体bco2为直线形，cs2为v形c它们分子中的化学键类型不同dcs2比co2稳定4下列分子或离子中，中心原子价电子对的空间构型为四面体形，且分子或离子空间构型为v形的是()anh bph3ch3o dof25回答下列问题：(1)用价电子对互斥理论推测下列分子或离子的空间构型：nh_；bbr3_；chcl3_；sif4_；no_；so_。(2)用价电子对互斥理论推断甲醛中hch的键角_(填“”“”或“”)120。(3)用价电子对互斥理论推断pcl3中clpcl的键角_(填“”“”或“”)109.5。6请解答下列各题：(1)写出与h2o分子互为等电子体的两种微粒的化学式：_、_。(2)写出一种与no互为等电子体的微粒的化学式：_。(3)写出一种由第2周期元素组成的且与co互为等电子体的阴离子的电子式：_。(4)二原子14电子的等电子体的共同特点是物质中都具有共价叁键，请举出相应的3个例子：_、_、_(分子或离子)，每个分子或离子中含_个键，_个键。(5)cacn2中阴离子为cn，与cn互为等电子体的分子的化学式为_，可推知cn的空间构型为_形。(6)写出两个与cs2具有相同空间构型和化学键类型的分子或离子：_。答案精析新知导学一、1排斥(1)斥力最小对称(2)斥力不同(3)越大越小(5)2(1)直线形平面三角形正四面体形三角双锥形正八面体形(2)孤电子对成键电子对两对孤电子对一对孤电子对(从左到右，从上到下)直线形直线形三角形平面三角形v形四面体形正四面体形三角锥形v形活学活用1(1)v形(2)v形(3)平面三角形(4)三角锥形(5)正四面体形(6)v形2d(1)nf3分子中n原子价电子对数4n原子价电子对空间构型为四面体形nf3为三角锥形。(2)nf3分子中，n原子杂化轨道数4n原子杂化轨道(sp3杂化)空间构型为四面体形nf3为三角锥形。二、1(从左到右，从上到下)2214141010直线形直线形2co分子和n2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，即等电子体，其性质相近3化学通式价电子总数相近等电子体4直线直线v平面三角三角锥正四面体活学活用3(1)n2coco2n2o(2)so2、o3解析(1)仅由第2周期元素组成的共价分子中，即c、n、o、f组成的共价分子，如n2与co价电子总数均为10，co2与n2o价电子总数均为16个电子。(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体，no为三原子，各原子最外层电子数之和为(5621)，so2、o3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6318。4(1) 1.2041024个(或2na)(2)nncohcnsp1co2(或n2o、cs2、becl2等合理均可)n直线形sp111达标检测1b2a由题中信息可知，只要算出分子中各原子最外层电子数之和即可判断。b的最外层电子数为3，c的最外层电子数为4；n、p的最外层电子数为5，o、s的最外层电子数为6。3aco2与cs2的分子中原子总数相同，价电子总数也相同，互为等电子体；二者结构相似，都为直线形分子；在co2分子中，c原子与每个o原子均形成两个共价键，1个键，1个键，同样cs2分子中，c原子与每个s原子也形成双键，1个键，1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，故co2比cs2稳定。4d对abm型分子中心原子价电子对数：nnh中，n4，成键电子对数为4，离子空间构型为正四面体形；ph3中，n4，成键电子对数为3，孤电子对数为1，分子为三角锥形；h3o中，n4，成键电子对数为3，孤电子对数为1，分子为三角锥形；of2中，n4，成键电子对数为4，孤电子对数为2，分子为v形。5(1)v形平面三角形四面体形正四面体形平面三角形正四面体形(2)(3)6(1)h2snh(2)co(或bf3、sio、so3等)(3) (4)n2cocn(合理即可)12(5)co2(或n2o)直线(6)co2、scn(合理即可)解析(1)用s原子替换h2o中的o原子得等电子体h2s；用n原子替换h2o中的o原子且增加1个负电荷得等电子体nh。(2)用c原子或si原子替换no中的n原子，同时需增加1个负电荷得等电子体co、sio；用s原子替换no中的n原子，同时需减掉1个负电荷得等电子体so3；同理推出bf3与so3为等电子体。(3)用n原子替换co中的o原子需增加1个负电荷得等电子体cn；用c原子替换co中的o原子需增加2个负电荷得等电子体c，co、n2、cn、c互为等电子体，故c、cn的电子式与n2相似，分别为。(4)二原子14电子的等