红桥高级中学高二化学第一学期期终复习教案三 苏教版

红桥高级中学高二化学第一学期期终复习教案三 物质结构与性质（专题4、5） 学习目标：1、掌握杂化的概念以及类型，认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。2、掌握等电子原理及等电子原理的应用。3、掌握配合物的概念，了解配合物的结构及性质。基础回顾：一、杂化轨道理论：（美国化学家鲍林于1931年提出）1、杂化：杂化是指原子在相互结合成键过程中,原来能量接近的原子轨道要重新混合,形成新的原子轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化。所形成的新的轨道叫杂化轨道。2、杂化轨道的特点：原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。分子的形成过程中，通常存在电子的激发、杂化和轨道重叠等过程。杂化前后轨道数目_，而轨道伸展方向、形状_。杂化轨道的形状为一头大，一头小_（画出其形状），成键时利用大的一头，可以使轨道重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。 只有能量相近的轨道才能杂化（如：2S2P），杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，从而决定了杂化轨道间的夹角，从而也决定了分子的空间构型。杂化轨道所形成的化学键一定全部为键。3.杂化轨道的类型sp杂化：_个_轨道与_个_轨道杂化形成_个杂化轨道，其夹角为_， 形成_形的骨架结构，中心原子上有_个垂直于分子骨架的未参与杂化的p轨道。例如：CO2中的碳原子、HCN中的碳原子、BeF2分子中的铍原子等等都是sp杂化。sp2杂化：_个_轨道与_个_轨道杂化形成_个杂化轨道，其夹角为_， 形成_形的骨架结构，中心原子上有_个垂直于分子骨架的未参与杂化的p轨道。例如： BCl3、CO32、乙烯等的中心原子都是以sp2杂化的。sp3杂化：_个_轨道与_个_轨道杂化形成_个杂化轨道，其夹角为_， 形成_形的骨架结构。例如：CH4、CCl4、NH4+、CH3Cl、NH3、H2O等的中心原子都采取sp3杂化。二、确定分子空间构型的简易方法价电子对互斥模型（VSEPR）1、基本思路：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。价电子对数目234中心原子的杂化类型杂化轨道的伸展方向（骨架结构）分子的空间构型实 例2、ABm型分子（A是中心原子、B为配位原子），分子中价电子对数（n）可能通过下式确定：其中中心原子的价电子数等于_，配位原子中卤原子、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。说明：如果分子中存在孤对电子对，由于孤对电子对比成键电子对更靠近原子核，它对相邻成键电子对的排斥作用较大，因而使相应的键角变小。例题1：CH3+是重要的有机反应中间本，则CH3+的价电子对数为_，中心碳原子的杂化类型为 ，空间构型为：_，键角是 ，它的电子式是 。三、等电子原理分子N2CO原子数电子数价电子数化学键2、12、1键能1072kJmol1941.7kJmol1分子构型沸点/K252253熔点/K7783液体密度/(克厘米3)0.7960.793溶解度（水）难溶于水难溶于水比较：1、等电子原理：具有相同价电子数(指分子或离子中全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的分子或离子，具有相同的结构特征。这一原理叫做等电子原理。2、应用：应用等电子原理，可利用已知的分子的构型（几何构型、电子构型）和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测。3、典型事例： (BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体 硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝（AlP）砷化镓（GaAs）也是很好的半导体材料 白锡(Sn2)与锑化锢是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体 SiCl4、SiO44、SO42的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体立体构型。例题2：1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1) 根据上述原理，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) 此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2互为等电子体的分子有： 、 。这些等电子体的微粒构型为 形（3）NO2+的价电子总数都是16，因此它的结构与由第二周期两元素组成的 分子的结构相同，微粒呈 形， 中心原子都取 杂化。（4）CO32、NO3等微粒具有相同的通式： ，它们的价电子总数都是 ，因此它们与由第六主族两元素组成的 分子的结构相同，呈 形，中心原子都取 杂化。例题3：O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子呈V型结构如图，键角1165。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供了2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：(1)臭氧与氧气的关系是_。(2)下列分子与O3分子的结构最相似的是_。 AH2O BCO2 CSO2 DBeCl2(3)分子中未与其他原子共用的1对价电子叫“孤对电子”，那么O3分子有_对“孤对电子”。四、分子的极性1、极性键：_非极性键： _2、极性分子：_非极性分子： _3、分子极性的判断： _4、相似相溶原理： 练习：下列分子中，属于非极性分子的有_，属于极性分子的有_。SO2 SiF4 H2S H2O2 PCl3 BF3五、手性分子：1、手性异构体（对映异构体）：_2、手性分子：_3、手性碳原子：_ 有机物中手性异构体的判断：若有机物分子中有且只有一个手性碳原子时，该分子一定具有手性异构体。例题4：下列化合物中含有手性碳原子的是： ( )ACF2 B CCH3CH2OH DCOOH六、配合物：1、写出下列微粒的结构式.NH4+ H3O+ H2SO4 2、硫酸铜溶液和过量浓氨水反应方程式 画出Cu(NH3)42+的结构式： 3、配合物：概念： 形成条件 结构：_中心离子配体络离子配位数Ag(NH3)2 OH= Ag(NH3)2+OH； Ag(NH3)2+ Ag+2NH3例题5：信息： 有两种化合物，A：COCl35NH3H2O；B：COCl35NH3H2O，根据下面的实验结果，确定它们的络离子、中心离子和配体。 分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。 向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。 沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。又已知该化合物中心离子配位数均为6，试按照“Ag(NH3)2 OH”的书写格式写出A、B的化学式： A _，B _。（答案：A：CO(NH3)5H2OCl3；B：CO(NH3)5Cl Cl 2H2O ）例题6：在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F、CN、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？中心原子： 配位体： 配合物中心原子配位数中心原子杂化类型空间构型Cu(NH3)42+Ag(NH3)2+Zn(NH3)42+Ni(CN)42AlF634、 5、顺式和反式异构体： 例题7：以 Pt(NH3)2Cl2 的顺反异构体为例说明其性质差异。（P71）6、配合物的应用：（课本P7275）巩固练习：1下列常见化合物的溶液中，滴入足量氨水最后仍为澄清溶液的是： （ ）A硫酸镁 B氯化铁 C氯化锌 D氯化铜2对于SO2和CO2的说法中正确的是： （ ）A都是直线形结构 B中心原子都采用SP杂化轨道CSO2为V形结构，CO2为直线形结构 DS原子和C原子上都没有孤对电子3. 下列各组物质中，都是由极性键构成为极性分子的一组的： （ ）A.CH4 和 H2O B.CO2 和 HCl C.NH3 和 H2S D.HCN 和 BF34下列分子或离子中，含有孤对电子的是： （ ）AH2O BCH4 CSiH4 DNH4+5. 氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为A两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。BNH3分子中N原子形成三个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道。CNH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。6向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是： （ ） A. 反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。 B. 沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子Cu（NH3）4 2+。C. 向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化 。D. 在Cu（NH3）4 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。7关于CO2说法正确的是： （ ） A. 碳原子采取sp杂化。 B. CO2是正四面体型结构。C. 干冰是原子晶体。 D. CO2为极性分子。8下列物质的立体结构与NH3相同的是： （ ）A. H2O B. H3O+ C. CH4 D. CO29下列分子或离子中，含有孤对电子的是： （ ） ANH4+ BCCl4 CSiH4 DH3P10实验测得 BeCl2为共价化合物，两个BeCl键的夹角为180。则BeCl2属于：（ ） 由极性键构成的极性分子 由极性键构成的非极性分子由非极性键构成的极性分子 由非极性键构成的非极性分子11下列关于丙烯（CH3CH =CH2）的说法正确的： （ ）A.丙烯分子有7个键，1个键 B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化C.丙烯分子存在非极性键 D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上。12美国诺尔斯、夏普雷斯及日本野依良治三位化学家在发现和合成手性催化剂方面有卓越贡献，被授予2001年诺贝尔化学奖。例如有机物中有一个手性碳原子，它具有光学活性，它发生下列反应得到的有机产物中也具有光学活性的是： （ ）A与乙酸发生酯化反应的产物 B被铜网催化氧化后的产物C与银氨溶液作用后的产物 D被H2还原后的产物13对于H3O+的下列说法中正确的是：（ ）AO原子采用SP2杂化 BO原子采用SP3杂化C离子中存在配位键 D离子中存在非极性键14+3价Co的八面体配合物CoClmnNH3，中心原子的配位数为6，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m和n的值是：