《2-2 分子的立体构型第四课时》导学案4

第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型 第四课时第四课时 课课标标要要求求 知识与技能要求 复习巩固本节知识 本节重点知识再现本节重点知识再现 一 常见分子的空间构型 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 还有 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 如P4 4 五原子分子有正四面体 如CH4 CCl4等 也有不规则四面体 如CH3Cl CH 2Cl2 CHCl3 另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子 二 价层电子对互斥模型 1 理论模型 分子中的价电子对 包括成键电子对和孤电子对 由于相互排斥作用 而趋向 尽可能彼此远离以减小斥力 分子尽可能采取对称的空间构型 2 价电子对之间的斥力 1 电子对之间的夹角越小 排斥力越大 2 由于成键电子对受两个原子核的吸引 所以电子云比较紧缩 而孤对电子只 受到中心原子的吸引 电子云比较 肥大 对邻近电子对的斥力较大 所以电 子对之间斥力大小顺序如下 孤电子对 孤电子对 孤电子对 成键电子 成键电子 成键电子 3 由于三键 双键比单键包含的电子数多 所以其斥力大小次序为三键 双键 单键 3 价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型 而分子的空间构型指的 是成键电子对空间构型 不包括孤对电子 1 当中心原子无孤对电子时 两者的构型一致 2 当中心原子有孤对电子时 两者的构型不一致 4 用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型 具体步骤 1 确定中心原子A价层电子对数目 中心原子A的价电子数与配体X提供共用的电子数之和的一半 即中心原子A价 层电子对数目 计算时注意 氧族元素原子作为配位原子时 可认为不提供电子 但作中心原子时 可认为它提供所有的6个价电子 如果讨论的是离子 则应加上或减去与离子电荷相应的电子数 如PO中P 3 4 原子价层电子 数应加上3 而NH中N原子的价层电子数应减去1 4 如果价层电子数出现奇数电子 可把这个单电子当作电子对看待 2 确定价层电子对的空间构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用 它们趋向于尽可能的相互远离 价层电 子对的空间构型与价层电子对数目的关系 价层电子对数 目 23456 价层电子对构 型 直线形三角形四面体 三角双 锥 八面体 3 分子空间构型确定 根据分子中成键电子对数和孤对电子数 可以确定相应的较稳定的分子几何构 型 如p47表 5 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 中心原子的价电子数 每个配位原子提供的价电子数 m 2 其中 中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数 配位原子中卤素原 子 氢原子提供1个价电子 氧原子和硫原子按不提供价电子计算 先根据价电 子对数判断分子的VSEPR 模型 再根据中心原子是否有孤对电子判断分子的立体结构模型 三 杂化轨道理论的简述 1 杂化轨道理论认为 在形成分子时 通常存在激发 杂化 轨道重叠等过程 但应注意 原子轨道的杂化 只有在形成分子的过程中才会发生 而孤立的 原子是不可能发生杂化的 同时只有能量相近的原子轨道 如2s 2p等 才能发生 杂化 而1s轨道与2p轨道由于能量相差 较大 它是不能发生杂化的 2 杂化轨道成键时 要满足化学键间最小排斥原理 键与键间排斥力大小决定 于键的方向 即决定于杂化轨道间的夹角 由于键角越大化学键之间的排斥力 越小 对sp杂化来说 当键角为180 时 其排斥力最小 所以sp杂化轨道成键 时分子呈直线形 对sp2杂化来说 当键角为120 时 其排斥力最小 所以sp2杂 化轨道成键时 分子呈平面三角形 由于杂化轨道类型不同 杂化轨道夹角也 不相同 其成键时键角也就不相同 故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关 3 杂化轨道的数目与组成杂化轨道的各原子轨道的数目相等 四 ABm型杂化类型的判断 1 公式 电子对数n 中心原子的价电子数 配位原子的成键电子数 电荷数 1 2 2 根据n值判断杂化类型 一般有如下规律 当n 2 sp杂化 n 3 sp2杂化 n 4 sp3杂化 例如 SO2 n 6 0 3 sp2杂化 NO n 5 1 3 sp2杂化 1 2 3 1 2 NH3 n 5 3 4 sp3杂化 1 2 注意 当上述公式中电荷数为正值时取 电荷数为负值时取 当配位原子为氧原子或硫原子时 成键电子数为零 五 配合物 1 配位键是一种特殊的共价键 但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是 由双方共同提供的 2 过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道 对多种配体具有较强的结 合力 因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多 3 配合物的电离 配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子 而内界的配体离子和分子通常 不能电离 如 Co NH3 5Cl Cl2 Co NH3 5Cl 2 2Cl 有三分之一的氯不能电离 对对点点练练习习 1 用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构 两个结论都正确的 是 A 直线形 三角锥形 B V形 三角锥形 C 直线形 平面三角形 D V形 平面三角形 2 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 A CO2与SO2 B CH4与NH3 C BeCl2与BF3 D C2H4与C2H 2 3 A B C三种物质均是中心原子配位数为6的不同配合物 它们的化学 式都是CrCl3 6H2O 但结构不同 颜色不同 A呈亮绿色 B呈暗绿色 当B与 硝酸银溶液反应时 能沉淀出1 3的氯元素 而C呈紫色 1 试写出B的结构简式 2 B配合物配离子的空间形状如何 画出其两种几何异构体的空间结构 4 1 某校化学课外活动小组的同学对AB3型分子或离子的空间构型提出了 两种看法 你认为是哪两种 若两个A B键均是极性键且极性相同 它们分子 的极性是怎样的 举例说明 2 参照上题 你认为AB4型分子或离子的空间构型有几种 若每个A B键 都是极性键且极性相同 它们分子的极性是怎样的 举例说明 学学习习效效果果自自测测 1 在下列分子中 电子总数最少的是 A H2S B O2 C CO D NO 2 在以下的分子或离子中 空间结构的几何形状不是三角锥形的是 A NF3 B CH C CO2 D H3O 3 3 有关甲醛分子的说法正确的是 A C原子采用sp杂化 B 甲醛分子为三角锥形结构 C 甲醛分子为平面三角形结构 D 在甲醛分子中没有 键 4 Cu NH3 4 2 配离子中 中心离子的配位数为 A 1 B 2 C 3 D 4 5 苯分子 C6H6 为平面正六边形结构 下列有关苯分子的说法错误的是 A 苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2 B 苯分子内的共价键键角为120 C 苯分子中的共价键的键长均相等 D 苯分子的化学键是单 双键相交 替的结构 6 下列分子的中键角最大的是 A CO2 B NH3 C H2O D CH2 CH2 7 对SO3的说法正确的是 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 8 在SO2分子中 分子的空间结构为V形 S原子采用sp2杂化 那么SO2的键角 A 等于120 B 大于120 C 小于120 D 等于180 9 三氯化氮 NCl3 是一种淡黄色的油状液体 测得其分子具有三角锥形结构 则 下面对于NCl3的描述不正确的是 A 它是一种极性分子 B 它的挥发性比PBr3要大 C 它还可以再以配位键与Cl 结合 D 已知NBr3对光敏感 所以NCl3对光也 敏感 10 试用杂化轨道理论说明下列分子或离子的立体构型 1 SiF4 正四面体形 2 BCl3 平面三角形 3 NF3 三角锥形 键角为102 课课后后作作业业 1 下列分子中 既没有对称轴 又没有对称面的是 A CH4 B H2O C NH3 D CHBrClF 2 下列推断正确的是 A BF3是三角锥形分子 B NH的电子式 H N H 离子呈 4 H 平面形结构 C CH4分子中的4个C H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的sp 键 D CH4分子中的碳原子以4个四面体形轨道分别与4个氢原子的1s轨道重 叠 形成4个C H 键 3 下列分子中 键角最大的是 A H2S B H2O C CCl4 D NH 3 4 中心原子采取平面三角形的是 A NH3 B BCl3 C PCl3 D H2 O 5 下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是 A K Na Cl NO B Mg2 Ca2 SO OH 3 2 4 C Fe2 Fe3 H NO D Ba2 Fe3 Cl SCN 3 6 下列离子中的中心原子采取不等性杂化的是 A H3O B NH C PCl D 4 6 BI 4 7 下列各种说法中正确的是 A 极性键只能形成极性分子 B CO2中碳原子是sp2杂 化 C 形成配位键的条件是一方有空轨道 另一方有孤对电子 D 共价键形成的条件是成键原子必须有未成对电子 8 下列关于原子轨道的说法正确的是 A 凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体 B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起 来而形成的 C sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的 一组能量相等的新轨道 D 凡AB3型的共价化合物 其中心原子A均采取sp3杂化轨道成键 9 乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是 A sp杂化 B sp2杂化 C sp3杂化 D 无法确定 10 H2S分子中共价键键角接近90 说明分子的空间立体结构为 CO2分子中的共价键键角为180 说明分子的空间立体结构为 NH3 分子中共价键键角为107 说明分子的空间立体结构为 11 在形成氨气分子时 氮原子中的原子轨道发生sp3杂化生成4个 生成的4个杂化轨道中 只有 个含有未成对电子 所以只能与 个氢原子形成共价键 又因为4个sp3杂化轨道有一个有 所以氨气分 子中的键角与甲烷不同 第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型 第第4 4课时课时 对对点点练练习习 1 答案 D 2 答案 B 3 答案 1 Cr H2O 4Cl2 Cl 2H2O 2 八面体 B的配离子 Cr H2O 4Cl2 的几何异构体 4 答案 1 平面正三角形 如BF3 SO3 NO CO等 这类分子 3 2 3 或离子是非极性的 三角锥形 如NH3 NCl3 PCl3 PH3 SO ClO等 这类分子或 2 3 3 离子是极性的 2 正四面体构型 如CCl4 CH4 SiH4 SiF4 SiCl4 NH SO C