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(共47張PPT)
第29講　分子的空間結(jié)構(gòu)
1.掌握價層電子對互斥模型和雜化軌道理論的內(nèi)容并能用其推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
2．掌握鍵角大小原因并能作出規(guī)范描述。
考點一
考點二
考點一
1.價層電子對互斥模型
(1)理論要點
①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。
②孤電子對排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。
(2)價層電子對數(shù)的計算
價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子的孤電子對數(shù)
【師說·助學(xué)】　解讀價層電子對數(shù)計算公式
(1)σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
(2)中心原子的孤電子對數(shù)＝(a－xb)，其中：
①a表示中心原子的價電子數(shù)。
對于主族元素：a＝原子的最外層電子數(shù)。
對于陽離子：a＝中心原子的價電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。
對于陰離子：a＝中心原子的價電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對值)。
②x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(氫為1，其他原子＝8－該原子的價電子數(shù)。如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。
2．雜化軌道理論
(1)雜化軌道理論概述
中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
(2)雜化軌道三種類型
180°　
直線
120°
平面三角形
109°28′
四面體形
(3)由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型
①雜化軌道用來形成________鍵和容納________。
②雜化軌道數(shù)＝________________________＋________________＝中心原子的價層電子對數(shù)。
σ
孤電子對
中心原子的孤電子對數(shù)
中心原子的σ鍵個數(shù)
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．價層電子對互斥模型中，π鍵電子對數(shù)應(yīng)計入中心原子的價層電子對數(shù)：
___________________________________________________________。
2．N2分子中N原子沒有雜化，分子中有1個σ鍵、2個π鍵：
___________________________________________________________。
3．只要分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，中心原子均為sp2雜化：
___________________________________________________________。
4．SiF4與的中心原子均為sp3雜化：
___________________________________________________________。
錯誤。價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子的孤電子對數(shù)。
正確。
正確。
正確。
【教考銜接】
典例 (1)[2022·全國甲卷]CF2===CF2和ETFE分子[乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物]中C的雜化軌道類型分別為________和________。
sp2
sp3
解析：CF2===CF2中C原子形成3個σ鍵，其C原子的雜化方式為sp2雜化，但其共聚物ETFE中C原子存在4對共用電子對，其C原子為sp3雜化。
(2)[2021·全國甲卷]SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為________。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機理如下：
含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________。
sp3
sp3d
解析：(2)根據(jù)SiCl4的結(jié)構(gòu)式可知，Si的價層電子對數(shù)為4，故Si采取sp3雜化；根據(jù)SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)式可知Si的價層電子對數(shù)為5，采取sp3d雜化。
(3)[2022·湖南卷，18節(jié)選]比較鍵角大小：氣態(tài)SeO3分子________離子(填“>”“<”或“＝”)，原因是
________________________________________________。
＞
SeO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形
解析：三氧化硒分子中硒原子的價層電子對數(shù)為3，孤對電子對數(shù)為0，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120°，亞硒酸根離子中硒原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為1，離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，鍵角小于120°。
【對點演練】
考向一　價層電子對數(shù)
1．下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價電子對最多的是(　　)
A．H2O　　　　D．PCl3
答案：A
解析：A項，氧原子有兩對未成鍵的價電子對；B項，HCl分子屬于AB型分子，沒有中心原子；C項的中心原子的價電子全部參與成鍵；D項，磷原子有一對未成鍵的價電子對。
2．計算下列分子中心原子的價層電子對數(shù)
(1)SO2：________，(2)SO3：________，
：________。
3
3
4
解析：(1)2＋×(6－2×2)＝3，(2)3＋×(6－3×2)＝3，(3)4＋×(8－4×2)＝4。
考向二　雜化方式的判斷
3．判斷下列物質(zhì)中心原子的雜化方式。
(1)PCl3分子中，P的雜化方式為________。
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是________、________。
(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是________。
(4)丙烯腈分子(H2C===CH—C≡N)中碳原子雜化軌道類型為________。
sp3雜化
sp3
sp3
sp3和sp
sp2、sp
(5)氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：
＋9H2
的結(jié)構(gòu)為 。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由
________變?yōu)開_______。
sp3
sp2
考點二
分子(ABn型)、離子型)的空間結(jié)構(gòu)
實例 σ鍵電子對數(shù) 孤電子對數(shù)　 價層電子對數(shù) 中心原子雜化軌道類型　　 VSEPR模型 分子(離子)空間結(jié)構(gòu)
BeCl2、CS2 ____ ____ ____ ____ ______ ______
BF3、SO3、 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
____
O3、SO2 ____ ____ ____ ____
SnCl4、、 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
____
PH3、 ____ ____ ____
____ ____
H2S、 ____ ____
2
0
2
sp
直線形
直線形
3
0　
2　
1　
sp2　
sp2　
平面
三角形　
平面
三角形
V形
3
4
0
3
1
2
2
4
sp3
sp3
sp3
四面
體形
正四
面體形
三角錐形
V形
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)：
____________________________________________________________。
2．NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化：
___________________________________________________________。
3．只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化：
___________________________________________________________。
4．中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形：
___________________________________________________________。
錯誤。中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，且無孤電子對時該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)，否則，分子一定不是正四面體結(jié)構(gòu)。
錯誤。N原子發(fā)生sp3雜化。
正確。
錯誤。中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型一定為直線形。
【教考銜接】
典例 下列說法正確的是(　　)
A．NH3分子的VSEPR模型： [2023·湖南卷，2C]
B．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形[2023·遼寧卷，2A]
C．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體[2023·湖北卷，9A]
和的空間構(gòu)型均為平面三角形[2023·湖北卷，9B]
答案：C
解析：NH3的中心原子為N原子，有1對孤電子，還通過3個σ鍵連有3個H原子，因此N的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體型，A錯誤；BeCl2的中心原子為Be，Be不含孤電子，其價層電子對數(shù)為2，BeCl2為直線型分子，B錯誤；甲烷分子的中心原子C的價層電子對為4，水分子的中心原子價層電子對也為4，所以他們的VSEPR模型都是四面體，C正確；中S有1對孤電子，其價層電子對數(shù)為的空間構(gòu)型為三角錐形；中C的孤電子對數(shù)為0，其價層電子對數(shù)為的空間構(gòu)型為平面三角形，D錯誤。
【師說·延伸】　判斷微粒空間結(jié)構(gòu)的思路
確定價層電子對數(shù)→價層電子對數(shù)決定雜化方式空間結(jié)構(gòu)。
【對點演練】
1．下列分子或離子中，中心原子的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的是(　　)
B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
答案：D
解析：的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)呈平面三角形，A錯誤；PH3的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，B錯誤；H3O＋的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，C錯誤；OF2中心原子的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形且分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，D正確。
2．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為(　　)
A．直線形 B．平面正方形
C．正四面體形 D．正八面體形
答案：C
解析：根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結(jié)合4個Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤電子對數(shù)為0，所以[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
3．[2024·九省聯(lián)考貴州卷，9]磷酸聚合可以生成鏈狀多磷酸和環(huán)狀多磷酸，三分子磷酸聚合形成的鏈狀三磷酸結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．鍵能：P—O>P===O
B．元素的電負性：P>O>H
的空間構(gòu)型：平面四邊形
D．六元環(huán)狀三磷酸的分子式：H3P3O9
答案：D
4．[2022·河北卷，17(3)]SnCl的空間結(jié)構(gòu)為________，其中心離子雜化方式為________。
三角錐形
sp3
微專題10 大π鍵的判斷
【要點歸納】
1．形成條件
(1)中心原子采取sp或sp2雜化。
(2)參與形成大π鍵的多個原子應(yīng)在同一個平面或同一直線上。
2．大π鍵的符號和表示方法：離域π鍵符號可用∏表示，其中m為平行的p軌道數(shù)(即參與形成大π鍵的原子數(shù))，n為平行p軌道里的電子數(shù)，上述符號可讀為“m原子n電子大π鍵”。
3．大π鍵中共用電子數(shù)的確定方法
(1)大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。
(2)判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先填充兩個電子，形成孤電子對，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。
(3)根據(jù)配位原子的價層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)。
4．常見的大π鍵
分子(離子) 大π鍵
C6H6(苯) ∏
CO2 ∏
O3 ∏
NO ∏
N ∏
NO ∏
CO ∏
∏
【典題示例】
典例1 確定SO2分子中的大π鍵，用大π鍵的符號表示為________。

∏
解析：中心原子硫的價層電子對數(shù)為2＋(6－2×2)＝3，為sp2雜化，有1對孤電子對，硫原子有1個垂直于分子平面的p軌道；SO2的價電子總數(shù)為3×6＝18，每個氧原子有2個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數(shù)為18－2×2－2－2×2×2＝4，故SO2分子中的大π鍵表示為∏。
典例2 確定中的大π鍵，用大π鍵的符號表示為________。
∏
解析：根據(jù)價層電子對互斥模型判斷為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子為sp2雜
化，價層電子軌道表示式為 ，每個O原子有兩個單電子，三個O分
別用一個單電子與中心C原子形成三個C—O σ鍵，另一個單電子參與形成大π鍵，形成兩個負電荷的電子也參與形成大π鍵。則大π鍵的電子總數(shù)為1＋3＋2＝6，表示為∏。
【對點演練】
1．苯分子中含有大π鍵，可記為∏ (右下角“6”表示6個原子，右上
角“6”表示6個共用電子)。已知某化合物的結(jié)構(gòu)簡式為 ，不能
使溴的四氯化碳溶液褪色，該分子中的大π鍵可表示為________，Se的雜化方式為________。
∏
sp2
解析：不能使溴的CCl4溶液褪色，說明分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵，而是存在大π鍵；分子中的碳原子均為sp2雜化，每個碳原子都有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有一個單電子)參與形成大π鍵，Se原子σ鍵數(shù)為2，還有2個孤電子對，其中有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有2個電子)參與形成大π鍵，故參與形成大π鍵的電子總數(shù)為4×1＋2＝6，表示為∏；Se的價層電子對數(shù)為2＋1＝3，為sp2雜化。
2．(1)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K＋的試劑，配體的中心原子的雜化形式為________，空間結(jié)構(gòu)為________。大π鍵可用符號∏表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為∏)，則中大π鍵應(yīng)表示為________。
(2) 中的大π鍵應(yīng)表示為________，其中碳原子的雜化方式為________。
sp2
V形
∏
∏
sp2
解析：(1)配體的中心原子N原子的價層電子對數(shù)為2＋(6－2×2)＝3，且含有一對孤電子對，故中N原子的雜化方式是sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)是V形中參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，中心原子采取sp2雜化，所以中心原子中有1對孤電子對沒有參與形成大π鍵，則參與形成大π鍵的電子數(shù)為6×3－2×2－2－4×2＝4，故中大π鍵可表示為∏。(2) 中的5個原子參與形成大π鍵，5個C原子共提
供5個p電子，加上得到的1個電子，共有6個電子參與形成大π鍵，應(yīng)表示為∏，其中C原子的雜化方式均為sp2。
3．已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用∏表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數(shù)和原子個數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為∏。按要求回答下列問題：
(1)下列微粒中存在“離域π鍵”的是________(填字母)。
(2)N2O分子中的大π鍵表示為________。
(3)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，在水中能微弱電離出H＋和，則中的大π鍵應(yīng)表示為________。
ad
∏
∏
解析：(1)“離域π鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道” ，O3為V形結(jié)構(gòu)，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”；硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu)，原子不處于同一平面內(nèi)，不能形成“離域π鍵”；硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道，不能形成“離域π鍵”；為平面三角形，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”。價電子總數(shù)為16，原子總數(shù)為3，所以與CO2為等電子體，二者成鍵方式類似，參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，形成兩個∏，如圖 。
4．[2023·山東卷，16(2)]ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵(∏)。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為________；O—Cl—O鍵角______Cl—O—Cl鍵角(填“>”“<”或“＝”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因
____________________________________________________________。
sp2
>
鍵長：ClO2解析：ClO2為V形結(jié)構(gòu)，且存在3原子5電子的大π鍵，則Cl的雜化類型為sp2。ClO2中Cl提供1個電子、每個O提供2個電子形成∏，Cl有1個孤電子對，Cl2O中O存在兩個孤電子對，根據(jù)孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力，知Cl2O中Cl—O—Cl鍵角小于ClO2中O—Cl—O鍵角。
答題規(guī)范③ 解釋鍵角相對大小的三個角度
角度1　價層電子對構(gòu)型(或中心原子雜化方式)不相同，優(yōu)先看雜化方式，鍵角：sp>sp2>sp3
【模型構(gòu)建】
答題模板：×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××，而×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××。
【模型認知】
典例1 Si與C元素位于同一主族，SiO2鍵角小于CO2的原因是
____________________________________________________________。
SiO2中中心Si原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′；CO2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°
【規(guī)范精練】
1．比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①H2O________CS2，
原因是_____________________________________________________。
②SO3________。
③BF3________NCl3。
＜
H2O中中心O原子采取sp3雜化，鍵角約為105°；CS2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°
＞
＞
角度2　價層電子對構(gòu)型(或中心原子雜化方式)相同，看電子對間的斥力
【模型構(gòu)建】
(1)電子對排斥力大小順序：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間。
(2)三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序：三鍵—三鍵>三鍵—雙鍵>雙鍵—雙鍵>雙鍵—單鍵>單鍵—單鍵，舉例：
分子 雜化軌 道角度 排斥力分析 實際鍵角
COCl2 120° C===O對C—Cl的排斥力大于C—Cl對C—Cl的排斥力 形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′
答題模板：×××分子中無孤電子對，×××分子中含有n個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小。
【模型認知】
典例2 已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是_____________，
原因為______________________________________________________。
CH4＞NH3＞H2O
CH4分子中無孤電子對，NH3分子中含有1個孤電子對，H2O分子中含有2個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用依次增大，故鍵角逐漸減小
【規(guī)范精練】
2．比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①PH3________，原因是
____________________________________________________________。
②________。
3．在 分子中，鍵角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是______________________________________。
<
PH3與中中心P原子都采取sp3雜化中無孤電子對，PH3分子中含有1個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小
<
＞
π鍵斥力大于σ鍵斥力
角度3　空間結(jié)構(gòu)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電負性
【模型認知】
典例3 (中心原子不同，配位原子相同)AC3與BC3，若電負性：A＞B，則鍵角：AC3________BC3。
原因：______________________________________________________。
典例4 (中心原子相同，配位原子不同)AB3與AC3，若電負性：B＞A＞C，則鍵角：AB3________AC3。
原因為______________________________________________________。
>
中心原子的電負性A強于B，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大
<
電負性：B＞A＞C，在AB3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角較小
【規(guī)范精練】
4．①NH3的鍵角__________PH3的鍵角，
原因是_____________________________________________________。
②NF3的鍵角__________NH3的鍵角，
原因是_____________________________________________________。
＞
中心原子的電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大
<
F的電負性比H大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角也較小第29講　分子的空間結(jié)構(gòu)
1.掌握價層電子對互斥模型和雜化軌道理論的內(nèi)容并能用其推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
2．掌握鍵角大小原因并能作出規(guī)范描述。
考點一　“VSEPR”模型　雜化軌道理論
1.價層電子對互斥模型
(1)理論要點
①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。
②孤電子對排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。
(2)價層電子對數(shù)的計算
價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子的孤電子對數(shù)
【師說·助學(xué)】　解讀價層電子對數(shù)計算公式
(1)σ鍵電子對數(shù)＝中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
(2)中心原子的孤電子對數(shù)＝(a－xb)，其中：
①a表示中心原子的價電子數(shù)。
對于主族元素：a＝原子的最外層電子數(shù)。
對于陽離子：a＝中心原子的價電子數(shù)－離子的電荷數(shù)。
對于陰離子：a＝中心原子的價電子數(shù)＋離子的電荷數(shù)(絕對值)。
②x表示與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(氫為1，其他原子＝8－該原子的價電子數(shù)。如氧和氧族元素中的S、Se等均為2，鹵族元素均為1)。
2．雜化軌道理論
(1)雜化軌道理論概述
中心原子上若干不同類型(主要是s、p軌道)、能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成同等數(shù)目、能量完全相同的新軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。
(2)雜化軌道三種類型
(3)由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型
①雜化軌道用來形成________鍵和容納________。
②雜化軌道數(shù)＝________________________＋________________＝中心原子的價層電子對數(shù)。
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．價層電子對互斥模型中，π鍵電子對數(shù)應(yīng)計入中心原子的價層電子對數(shù)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．N2分子中N原子沒有雜化，分子中有1個σ鍵、2個π鍵：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．只要分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，中心原子均為sp2雜化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．SiF4與的中心原子均為sp3雜化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例 (1)[2022·全國甲卷]CF2===CF2和ETFE分子[乙烯(CH2===CH2)與四氟乙烯(CF2===CF2)的共聚物]中C的雜化軌道類型分別為________和________。
(2)[2021·全國甲卷]SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為________。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機理如下：
含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________。
(3)[2022·湖南卷，18節(jié)選]比較鍵角大小：氣態(tài)SeO3分子________離子(填“>”“<”或“＝”)，原因是________________________________________________。
【對點演練】
考向一　價層電子對數(shù)
1．下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價電子對最多的是(　　)
A．H2O　　　　D．PCl3
2．計算下列分子中心原子的價層電子對數(shù)
(1)SO2：________，(2)SO3：________，
：________。
考向二　雜化方式的判斷
3．判斷下列物質(zhì)中心原子的雜化方式。
(1)PCl3分子中，P的雜化方式為________。
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是________、________。
(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是________。
(4)丙烯腈分子(H2C===CH—C≡N)中碳原子雜化軌道類型為________。
(5)氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：
＋9H2
的結(jié)構(gòu)為。在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由________變?yōu)開_______。
考點二　微粒的空間結(jié)構(gòu)
分子(ABn型)、離子型)的空間結(jié)構(gòu)
實例 σ鍵電子對數(shù) 孤電子對數(shù)　 價層電子對數(shù) 中心原子雜化軌道類型　　 VSEPR模型 分子(離子)空間結(jié)構(gòu)
BeCl2、CS2 ____ ____ ____ ____ ______ ______
BF3、SO3、 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
O3、SO2 ____ ____ ____ ____
SnCl4、、 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
PH3、 ____ ____ ____
H2S、 ____ ____ ____ ____
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例 下列說法正確的是(　　)
A．NH3分子的VSEPR模型：[2023·湖南卷，2C]
B．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形[2023·遼寧卷，2A]
C．CH4和H2O的VSEPR模型均為四面體[2023·湖北卷，9A]
和的空間構(gòu)型均為平面三角形[2023·湖北卷，9B]
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【師說·延伸】　判斷微粒空間結(jié)構(gòu)的思路
確定價層電子對數(shù)→價層電子對數(shù)決定雜化方式空間結(jié)構(gòu)。
【對點演練】
1．下列分子或離子中，中心原子的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形且分子或離子的空間結(jié)構(gòu)為V形的是(　　)
B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
2．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3型雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為(　　)
A．直線形 B．平面正方形
C．正四面體形 D．正八面體形
3．[2024·九省聯(lián)考貴州卷，9]磷酸聚合可以生成鏈狀多磷酸和環(huán)狀多磷酸，三分子磷酸聚合形成的鏈狀三磷酸結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．鍵能：P—O>P===O
B．元素的電負性：P>O>H
的空間構(gòu)型：平面四邊形
D．六元環(huán)狀三磷酸的分子式：H3P3O9
4．[2022·河北卷，17(3)]SnCl的空間結(jié)構(gòu)為________，其中心離子雜化方式為________。
微專題10 大π鍵的判斷
【要點歸納】
1．形成條件
(1)中心原子采取sp或sp2雜化。
(2)參與形成大π鍵的多個原子應(yīng)在同一個平面或同一直線上。
2．大π鍵的符號和表示方法：離域π鍵符號可用∏表示，其中m為平行的p軌道數(shù)(即參與形成大π鍵的原子數(shù))，n為平行p軌道里的電子數(shù)，上述符號可讀為“m原子n電子大π鍵”。
3．大π鍵中共用電子數(shù)的確定方法
(1)大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。
(2)判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先填充兩個電子，形成孤電子對，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。
(3)根據(jù)配位原子的價層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)。
4．常見的大π鍵
分子(離子) 大π鍵
C6H6(苯) ∏
CO2 ∏
O3 ∏
NO ∏
N ∏
NO ∏
CO ∏
∏
【典題示例】
典例1 確定SO2分子中的大π鍵，用大π鍵的符號表示為________。
典例2 確定中的大π鍵，用大π鍵的符號表示為________。
【對點演練】
1．苯分子中含有大π鍵，可記為∏ (右下角“6”表示6個原子，右上角“6”表示6個共用電子)。已知某化合物的結(jié)構(gòu)簡式為，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，該分子中的大π鍵可表示為________，Se的雜化方式為________。
2．(1)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗K＋的試劑，配體的中心原子的雜化形式為________，空間結(jié)構(gòu)為________。大π鍵可用符號∏表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為∏)，則中大π鍵應(yīng)表示為________。
(2)中的大π鍵應(yīng)表示為________，其中碳原子的雜化方式為________。
3．已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用∏表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數(shù)和原子個數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為∏。按要求回答下列問題：
(1)下列微粒中存在“離域π鍵”的是________(填字母)。
(2)N2O分子中的大π鍵表示為________。
(3)疊氮酸(HN3)是一種弱酸，在水中能微弱電離出H＋和，則中的大π鍵應(yīng)表示為________。
4．[2023·山東卷，16(2)]ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵(∏)。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式為________；O—Cl—O鍵角______Cl—O—Cl鍵角(填“>”“<”或“＝”)。比較ClO2與Cl2O中Cl—O鍵的鍵長并說明原因_________________________________________________。
答題規(guī)范③ 解釋鍵角相對大小的三個角度
角度1　價層電子對構(gòu)型(或中心原子雜化方式)不相同，優(yōu)先看雜化方式，鍵角：sp>sp2>sp3
【模型構(gòu)建】
答題模板：×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××，而×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××。
【模型認知】
典例1 Si與C元素位于同一主族，SiO2鍵角小于CO2的原因是________。
【規(guī)范精練】
1．比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①H2O________CS2，原因是___________________________________________________。
②SO3________。
③BF3________NCl3。
角度2　價層電子對構(gòu)型(或中心原子雜化方式)相同，看電子對間的斥力
【模型構(gòu)建】
(1)電子對排斥力大小順序：孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間。
(2)三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序：三鍵—三鍵>三鍵—雙鍵>雙鍵—雙鍵>雙鍵—單鍵>單鍵—單鍵，舉例：
分子 雜化軌 道角度 排斥力分析 實際鍵角
COCl2 120° C===O對C—Cl的排斥力大于C—Cl對C—Cl的排斥力 形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′
答題模板：×××分子中無孤電子對，×××分子中含有n個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小。
【模型認知】
典例2 已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是________，原因為________________________________________________。
【規(guī)范精練】
2．比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①PH3________，原因是_________________________________________________。
②________。
3．在分子中，鍵角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
角度3　空間結(jié)構(gòu)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電負性
【模型認知】
典例3 (中心原子不同，配位原子相同)AC3與BC3，若電負性：A＞B，則鍵角：AC3________BC3。原因： ___________________________________________。
典例4 (中心原子相同，配位原子不同)AB3與AC3，若電負性：B＞A＞C，則鍵角：AB3________AC3。原因為________________________________________________________。
【規(guī)范精練】
4．①NH3的鍵角__________PH3的鍵角，原因是______________________________。
②NF3的鍵角__________NH3的鍵角，原因是_________________________________。
第29講　分子的空間結(jié)構(gòu)
考點一
夯實·必備知識
2．(2)180°　直線　120°　平面三角形　109°28′　四面體形　(3)①σ　孤電子對　②中心原子的孤電子對數(shù)　中心原子的σ鍵個數(shù)
易錯診斷
1．錯誤。價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋中心原子的孤電子對數(shù)。
2．正確。
3．正確。
4．正確。
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：(1)CF2===CF2中C原子形成3個σ鍵，其C原子的雜化方式為sp2雜化，但其共聚物ETFE中C原子存在4對共用電子對，其C原子為sp3雜化。
解析：(2)根據(jù)SiCl4的結(jié)構(gòu)式可知，Si的價層電子對數(shù)為4，故Si采取sp3雜化；根據(jù)SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)式可知Si的價層電子對數(shù)為5，采取sp3d雜化。
解析：(3)三氧化硒分子中硒原子的價層電子對數(shù)為3，孤對電子對數(shù)為0，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120°，亞硒酸根離子中硒原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為1，離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，鍵角小于120°。
答案：(1)sp2　sp3
(2)sp3　sp3d
(3)＞　SeO3的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形
對點演練
1．解析：A項，氧原子有兩對未成鍵的價電子對；B項，HCl分子屬于AB型分子，沒有中心原子；C項的中心原子的價電子全部參與成鍵；D項，磷原子有一對未成鍵的價電子對。
答案：A
2．解析：(1)2＋×(6－2×2)＝3，(2)3＋×(6－3×2)＝3，(3)4＋×(8－4×2)＝4。
答案：(1)3　(2)3　(3)4
3．答案：(1)sp3雜化　(2)sp3　sp3　(3)sp3和sp　(4)sp2、sp　(5)sp3　sp2
考點二
夯實·必備知識
2　0　2　sp　直線形　直線形　3　0　2　1　3　sp2　sp2　平面三角形　平面三角形　V形　4　0　3　1　2　2　4　sp3　sp3　sp3　四面體形　正四面體形　三角錐形　V形
易錯診斷
1．錯誤。中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，且無孤電子對時該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)，否則，分子一定不是正四面體結(jié)構(gòu)。
2．錯誤。N原子發(fā)生sp3雜化。
3．正確。
4．錯誤。中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型一定為直線形。
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：NH3的中心原子為N原子，有1對孤電子，還通過3個σ鍵連有3個H原子，因此N的價層電子對數(shù)為4，VSEPR模型為四面體型，A錯誤；BeCl2的中心原子為Be，Be不含孤電子，其價層電子對數(shù)為2，BeCl2為直線型分子，B錯誤；甲烷分子的中心原子C的價層電子對為4，水分子的中心原子價層電子對也為4，所以他們的VSEPR模型都是四面體，C正確；中S有1對孤電子，其價層電子對數(shù)為的空間構(gòu)型為三角錐形；中C的孤電子對數(shù)為0，其價層電子對數(shù)為的空間構(gòu)型為平面三角形，D錯誤。
答案：C
對點演練
1．解析：的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)呈平面三角形，A錯誤；PH3的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，B錯誤；H3O＋的空間結(jié)構(gòu)呈三角錐形，C錯誤；OF2中心原子的價層電子對的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形且分子的空間結(jié)構(gòu)為V形，D正確。
答案：D
2．解析：根據(jù)雜化軌道理論知，Zn2＋的4s軌道和4p軌道形成的sp3雜化軌道為正四面體形，Zn2＋再結(jié)合4個Cl－形成[ZnCl4]2－，其中Zn2＋的孤電子對數(shù)為0，所以[ZnCl4]2－的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
答案：C
3．答案：D
4．答案：三角錐形　sp3
微專題10
典題示例
典例1　解析：中心原子硫的價層電子對數(shù)為2＋(6－2×2)＝3，為sp2雜化，有1對孤電子對，硫原子有1個垂直于分子平面的p軌道；SO2的價電子總數(shù)為3×6＝18，每個氧原子有2個容納孤電子對的軌道不與形成大π鍵的p軌道平行，則大π鍵中電子數(shù)為18－2×2－2－2×2×2＝4，故SO2分子中的大π鍵表示為∏。
答案：∏
典例2　解析：根據(jù)價層電子對互斥模型判斷為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子為sp2雜化，價層電子軌道表示式為，每個O原子有兩個單電子，三個O分別用一個單電子與中心C原子形成三個C—O σ鍵，另一個單電子參與形成大π鍵，形成兩個負電荷的電子也參與形成大π鍵。則大π鍵的電子總數(shù)為1＋3＋2＝6，表示為∏。
答案：∏
對點演練
1．解析：不能使溴的CCl4溶液褪色，說明分子結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵，而是存在大π鍵；分子中的碳原子均為sp2雜化，每個碳原子都有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有一個單電子)參與形成大π鍵，Se原子σ鍵數(shù)為2，還有2個孤電子對，其中有一個垂直于該平面的p軌道(該軌道上有2個電子)參與形成大π鍵，故參與形成大π鍵的電子總數(shù)為4×1＋2＝6，表示為∏；Se的價層電子對數(shù)為2＋1＝3，為sp2雜化。
答案：∏　sp2
2．解析：(1)配體的中心原子N原子的價層電子對數(shù)為2＋(6－2×2)＝3，且含有一對孤電子對，故中N原子的雜化方式是sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)是V形中參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，中心原子采取sp2雜化，所以中心原子中有1對孤電子對沒有參與形成大π鍵，則參與形成大π鍵的電子數(shù)為6×3－2×2－2－4×2＝4，故中大π鍵可表示為∏。(2)中的5個原子參與形成大π鍵，5個C原子共提供5個p電子，加上得到的1個電子，共有6個電子參與形成大π鍵，應(yīng)表示為∏，其中C原子的雜化方式均為sp2。
答案：(1)sp2　V形　∏　(2)∏　sp2
3．解析：(1)“離域π鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道” ，O3為V形結(jié)構(gòu)，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”；硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu)，原子不處于同一平面內(nèi)，不能形成“離域π鍵”；硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道，不能形成“離域π鍵”；為平面三角形，有相互平行的p軌道，可以形成“離域π鍵”。價電子總數(shù)為16，原子總數(shù)為3，所以與CO2為等電子體，二者成鍵方式類似，參與形成大π鍵的原子數(shù)為3，形成兩個∏，如圖 。
答案：(1)ad　(2)∏　(3)∏
4．解析：ClO2為V形結(jié)構(gòu)，且存在3原子5電子的大π鍵，則Cl的雜化類型為sp2。ClO2中Cl提供1個電子、每個O提供2個電子形成∏，Cl有1個孤電子對，Cl2O中O存在兩個孤電子對，根據(jù)孤電子對與成鍵電子對間的斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對間的斥力，知Cl2O中Cl—O—Cl鍵角小于ClO2中O—Cl—O鍵角。
答案：sp2　>　鍵長：ClO2答題規(guī)范③
角度1
模型認知
典例1　答案：SiO2中中心Si原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′；CO2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°
規(guī)范精練
1．答案：①＜　H2O中中心O原子采取sp3雜化，鍵角約為105°；CS2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°　②＞　③＞
角度2
模型認知
典例2　答案：CH4＞NH3＞H2O　CH4分子中無孤電子對，NH3分子中含有1個孤電子對，H2O分子中含有2個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用依次增大，故鍵角逐漸減小
規(guī)范精練
2．答案：①<　PH3與中中心P原子都采取sp3雜化中無孤電子對，PH3分子中含有1個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小　②<
3．答案：＞　π鍵斥力大于σ鍵斥力
角度3
模型認知
典例3　答案：>　中心原子的電負性A強于B，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大
典例4　答案：<　電負性：B＞A＞C，在AB3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角較小
規(guī)范精練
4．答案：①＞　中心原子的電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大　②<　F的電負性比H大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角也較小

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