高中化学 2.2《分子的立体构型》（第4课时）导学案 新人教版选修3

选修三第二章第二节分子的立体构型导学案（第4课时）学习时间 2020 2020学年上学期 周【课标要求】知识与技能要求： 复习巩固本节知识【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、CH2Cl2、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。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)2.根据n值判断杂化类型一般有如下规律：当n2，sp杂化；n3，sp2杂化；n4， sp3杂化。例如：SO2n(60)3sp2杂化 NOn(51)3sp2杂化 NH3n(53)4 sp3杂化注意 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)5ClCl2=Co(NH3)5Cl22Cl，有三分之一的氯不能电离。【对点练习】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 BV形；三角锥形C直线形；平面三角形 DV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()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H4与C2H23A、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CrCl36H2O，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AB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AB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。【学习效果自测】1.在下列分子中，电子总数最少的是()A.H2S BO2 CCO DNO2.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 BCH CCO2 DH3O3.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)42配离子中，中心离子的配位数为()A.1 B2 C3 D45.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120C.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 BNH3 C.H2O DCH2CH27.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1809.三氯化氮(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)【课后作业】1下列分子中，既没有对称轴，又没有对称面的是()ACH4 BH2O CNH3 DCHBrClF2下列推断正确的是()ABF3是三角锥形分子 BNH的电子式：HN, H，离子呈平面形结构CCH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的sp 键DCH4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CH 键3下列分子中，键角最大的是()AH2S BH2O CCCl4 DNH34中心原子采取平面三角形的是()ANH3 BBCl3 CPCl3 DH2O5下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是()AK、Na、Cl、NO BMg2、Ca2、SO、OHCFe2、Fe3、H、NO DBa2、Fe3、Cl、SCN6下列离子中的中心原子采取不等性杂化的是()AH3O BNH CPCl DBI7下列各种说法中正确的是()A极性键只能形成极性分子 BCO2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BCH4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Csp3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()Asp杂化 Bsp2杂化 C.sp3杂化 D无法确定10H2S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。疑点反馈：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）_选修三第二章第二节分子的立体构型导学案（第4课时）【对点练习】1答案D 2 答案B 3 答案(1)Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O(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，这类分子或离子是极性的。(2)