高考热点8　键角大小的比较与答题模板　大π键判断

高考热点8键角大小的比较与答题模板大π键判断一、比较键角的三种方法1.价层电子对构型(或中心原子杂化方式)不相同,优先看杂化方式,键角:sp>sp2>sp3【例1】(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”):①H2OCS2,原因是

。

②SO3SO42-③BF3NCl3。

(2)Si与C元素位于同一主族,SiO2键角小于CO2的原因是

。

答案(1)①<H2O中中心O原子采取sp3杂化,键角约为105°;CS2中中心C原子采取sp杂化,键角为180°②>③>(2)SiO2中中心Si原子采取sp3杂化,键角为109°28';CO2中中心C原子采取sp杂化,键角为180°2.价层电子对构型(或中心原子杂化方式)相同,看电子对间的斥力(1)电子对排斥力大小顺序:孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间,孤电子对越多,键角越小。(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。【例2】(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”):①PH3PO43-,原因是。

②SO32-(2)在分子中,键角∠HCO(填“>”“<”或“=”)∠HCH。理由是

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答案(1)①<PH3与PO43-中中心P原子都采取sp3杂化,PO43-中无孤电子对,PH3分子中含有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用较大(2)>双键斥力大于单键斥力3.杂化类型相同,中心原子相同或配位原子相同,看中心原子或配位原子的电负性(1)中心原子不同,配位原子相同时,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,斥力越大,键角也越大。(2)中心原子相同,配位原子不同时,配位原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越远,斥力越小,键角也越小。【例3】(1)NH3的键角(填“>”“<”或“=”)PH3的键角,原因是

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(2)NF3的键角(填“>”“<”或“=”)NH3的键角,理由是

。

答案(1)>中心原子的电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,斥力越大,键角也越大(2)<F的电负性比H大,NF3中成键电子对离中心原子较远,斥力较小,因而键角也较小常见键角大小原因解释答题模板(1)价层电子对数(或中心原子杂化方式)不相同时:×××中心原子采取×××杂化,键角为×××,而×××中心原子采取×××杂化,键角为×××。(2)价层电子对数(或中心原子杂化方式)相同时:×××分子中含有n个孤电子对,×××分子中无孤电子对[或有m(m<n)个孤电子对],孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,因而键角较小。热点训练1.比较下列分子(或离子)中共价键的键角大小(填“>”“=”或“<”)。(1)H2ONH3CH4;

(2)NH3PH3AsH3;

(3)NF3NCl3NBr3;

(4)NH2-答案(1)<<(2)>>(3)<<(4)<<2.下列分子或离子中键角按照由大到小的顺序排列的是

①BCl3②NH3③H2O④PCl4+⑤A.⑤①④②③ B.⑤④①②③C.④①②⑤③ D.③②④①⑤答案A解析根据价层电子对互斥模型可知,BCl3中B原子的价层电子对数为3,无孤电子对,则BCl3为平面三角形,键角为120°;NH3中N原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,排斥力较小,则NH3为三角锥形结构,键角为107°;H2O中O原子的价层电子对数为4,有2个孤电子对,排斥力较大,则H2O为V形结构,键角为105°;PCl4+中P原子的价层电子对数为4,无孤电子对,则PCl4+为正四面体,键角为109°28';BeCl2中Be原子的价层电子对数为2,无孤电子对,则BeCl2为直线形结构,键角为180°,故键角的大小顺序为BeCl2>BCl3>PCl4+3.(1)H3BO3分子中的O—B—O的键角(填“大于”“等于”或“小于”)BH4-中的H—B—H的键角,判断依据是。

答案大于H3BO3分子中的B采取sp2杂化,而BH4-中的B采取sp3杂化,sp2杂化形成的键角大于sp4.NH3分子在独立存在时H—N—H键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及H—N—H键角的测量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H键角变大的原因:

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答案NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用,排斥作用减弱二、大π键的理解与判断1.大π键的含义多个原子有相互平行的p轨道,它们“肩并肩”重叠在一起,p电子在这个整体内运动形成离域π键,称为大π键。如苯:苯环中C采取sp2杂化,每个碳原子有一个未参与杂化的p轨道,6个p轨道肩并肩重叠,每个碳原子有一个未成对的p电子,形成了Π66大2.大π键的表示方法表示方法:Πmn;m为形成大π键的原子数,n为形成大π键的电子数,且n<23.大π键的形成条件(1)所有参与形成离域π键的原子必须在同一平面上。所以中心原子只能采取sp2或sp杂化。(2)参与形成离域π键的原子都必须提供一个没有杂化的互相平行并垂直于该平面的p轨道。(3)形成离域π键的p电子的总数小于p轨道数的两倍。4.大π键中共用电子数的判断方法(1)大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数目总和。(2)判断出中心原子的杂化方式,并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道,优先填充两个电子,形成孤电子对,杂化轨道中的电子不参与形成大π键。(3)根据配位原子的价层电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成键且垂直该分子或离子平面的p轨道中电子数目(单电子优先形成π键)。【例】写出下列分子(离子)的大π键分子(离子)C6H6(苯)CO2O3N大π键分子(离子)NOCO大π键答案Π66Π34(2个)Π热点训练1.(2022·全国乙卷改编)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键为。

答案Π解析由题给信息可知一氯乙烯(C2H3Cl)分子中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键,故该大π键为Π32.(全国卷)N5-中的σ键总数为个。分子中的大π键可用符号Πmn表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大答案5Π3.分子中的大π键可用符号Πmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66),则中的大π键应表示为答案Π解析中N原子有一个孤电子和一个孤电子对,一个孤电子参与形成大π键,则6个原子(5个C原子和1个N原子)和6个电子形成Π664.(2024·湖州中学高三模拟)离子液体熔点很低,常温下呈液态,阴、阳离子可自由移动,因此离子液体在电池中可作为。某离子液体的结构如图所示,其中碳原子杂化方式为,该离子液体中阴离子PF6-的空间结构为,已知其阳离子的环状结构中含有大π键,该大π键应表示为答案电解质溶液sp2、sp3正八面体Π解析离子液体熔点很低