苏教版高中化学选修3讲义分子的空间构型
高中化学苏教版选修3 专题4第一单元 分子构型与物质的性质 课件(49张)

三、手性分子
1.手性异构现象:具有完全相同的组成和原子排列的分子, 如左手和右手一样互为_____镜__像______,在三维空间里 __不__能__重__叠_____的现象。 2.手性分子:具有___手__性__异__构__体__的分子。
3.手性碳原子:在有机物分子中,连接 ____四__个__不__同__的__原__子__或__基__团___________的碳原子。
2.价层电子对互斥模型 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,而趋向于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。 电子对之间的夹角越大,排斥力____越__小_______。
杂化轨道及 2个sp杂化
数目
轨道
sp2 1个s轨道2 个p轨道
3个sp2杂化 轨道
sp3 1个s轨道3个p轨道 4个sp3杂化轨道
杂化轨道示 意图
杂化类型
sp
sp2
sp3
分子结构 示意图
杂化轨道 间夹角
180°
形成分子 空间构型
直线形
实例
BeCl2、C2H2
120° 平面三角形
BF3
109.5° 正四面体形 CH4、CCl4
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/182021/11/182021/11/182021/11/18
1.用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。 提示:氨分子中的氮原子价电子的轨道表示式为
高二化学苏教版选修3素材互动课堂专题4第一单元分子构型与物质的性质Word版含解析

互动课堂疏导引导知识点1:分子的空间构型1.杂化和杂化轨道杂化是指在形成分子时,由于原子的相互影响,若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成一组新轨道。
这种轨道重新组合的过程叫做杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。
2.杂化过程及杂化轨道类型(1)杂化过程杂化轨道理论认为在形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
(2)杂化轨道的类型对于非过渡元素,由于ns、np能级比较接近,往往采用sp型杂化。
对于过渡元素,(n-1)d、ns、np能级比较接近,常常采用dsp型杂化。
sp型杂化,又分为sp杂化、sp2杂化、sp3杂化。
dsp型杂化分为dsp2、dsp3、d2sp2等。
3.典型分子的杂化过程及立体构型(1)sp型杂化:一个ns轨道和一个np轨道间的杂化,杂化后得到两个sp杂化轨道,且杂化轨道间的夹角是180°,呈直线形。
如BeCl2、CH≡CH分子的形成。
①BeCl2:Be原子的电子排布为1s22s2,从表面上看Be原子似乎不能形成共价键,但是在激发状态下,Be的一个2s电子可以进入2p轨道,经过杂化形成2个sp杂化轨道,与氯原子的具有一个单电子的3p轨道重叠形成两个σ键。
由于杂化轨道间的夹角为180°,所以形成的BeCl2分子的空间结构是直线形的。
请参看过程图:Be原子sp杂化过程两个sp杂化轨道BeCl2分子中σ键②CH≡CH:碳原子的电子排布为1s22s22p2,在形成CH≡CH分子时,碳原子2s轨道上的一个电子受激发跃迁到2p空轨道,一个2s轨道和一个2p轨道杂化形成2个sp杂化轨道,且各有一个单电子,呈直线形;剩余的2个各具有1个电子的2p轨道未参加杂化,则垂直于两个sp杂化轨道形成的直线,每个碳原子的两个sp杂化轨道分别与一个氢原子的1s轨道形成1个σ键,各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成一个σ键,而各自没有参与杂化的2个2p轨道以垂直于前面3个σ键所在的直线“肩并肩”形成2个π键,从而形成CH≡CH分子。
高中化学苏教版选修三 4.1.2 分子构型与物质的性质 分子立体构型课件(共28张PPT)

课本37页科学视野
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二、价层电子对互斥理论(VSEPR)
1.价层电子对(分子中中心原子上的电子对)
代表物 电子式
与中心原子结 σ键电子 中心原子上 价层电 合的原子数 对数 孤电子对数 子对数
: :: :
H2O H : O: H
2
2
2
4
NH3
H : N:H H
3
H
CH4 H : C: H
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一、形形色色的分子:
二、价层电子对互斥理论:
1.价层电子对(分子中中心原子上的电子对) 2.中心原子上的孤电子对数计算 3.价层电子对互斥理论内容 4.价层电子对互斥模型即VSEPR模型 5.VSEPR模型的应用:推测分子的立体构型
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1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥
一、形形色色的分子
3、五原子分子立体构型
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CH4
正四面体
资料卡片: 形形色色的分子(课本36页)
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资料卡片:形形色色的分子
C60
C70
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C20
C40
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分子结构又是怎么测定的呢
测分子的立体构型:红外光谱仪→吸收峰→分析。
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BF3
0
3
平面三角形 平面三角形
NH4+
0
4
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正四面体 正四面体
规律: 常见ABx型分子的立体构型
中心原子
代表物
中心原子 结合的原子数
分子类 型
分子立体构型
苏教版化学选修3《分子构型与物质的性质》word教案

第一单元分子构型与物质的性质第一课时分子的空间构型【学习目标】1.理解杂化轨道理论的主要内容,掌握三种主要的杂化轨道种类;2.学会用杂化轨道原理解说常有分子的成键状况与空间构型;3.掌握价层电子对互斥理论,知道确立分子空间构型的简略方法;4.认识等电子原理及其应用。
【学习要点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子空间构型的简略方法、等电子原理【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论【学习方法】解说法、概括法【教课过程】〖你知道吗〗1.O 原子与H 原子联合形成的分子为何是H 2O,而不H 3O 或H 4O?是CH 2? CH 4分子为何拥有正四周体结原子与H 原子联合形成的分子为何是CH 4,而不是构?°,而不是“直线型”或键角是“ 90 °”?3.为何H2 O 分子是“ V”型 .键角是一、杂化轨道理论(1931 年,美国化学家鲍林L.Pauling 提出)1.CH 4——sp3杂化轨道排布式:电子云表示图:(1)能量邻近的原子轨道才能参加杂化;(2)杂化后的轨道一头大,一头小,电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠,形成σ键;因为杂化后原子轨道重叠更大,形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳固,所以C 原子与H 原子联CH4,而不是CH 2。
合成稳固的个 s 轨道、个 p 轨道;(3)杂化轨道能量同样,成分同样,如:每个sp3杂化轨道据有(4)杂化轨道总数等参加杂化的原子轨道数量之和,如个s轨道和个p轨道杂化成个sp3杂化轨道(5)正四周体构造的分子或离子的中心原子,一般采纳sp3杂化轨道形式形成化学键,如CCl 4、NH 4+等,原子晶体金刚石、晶体硅、SiO2等中 C 和 Si 也采纳sp3杂化形式,轨道间夹角为。
2.BF 3——sp2杂化型用轨道排布式表示 B 原子采纳sp2杂化轨道成键的形成过程:电子云表示图:(1 )每个 sp2杂化轨道据有个 s 轨道、个 p 轨道;(2 ) sp2杂化轨道呈型,轨道间夹角为;(3 )中心原子经过sp2杂化轨道成键的分子有、等。
苏教版高中化学选修三课件4.1.1第1单元分子构型与物质的性质

杂化轨道理论与分子空间构型
1.sp3 杂化与 CH4 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成
1个 2s 碳原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 空轨道,_____ 3个 能量相等、成分相同 轨道和 ____2p 轨道“混合”,形成 ____________________
的 4 个 sp3 杂化轨道。
1.确定中心原子价电子对数的方法 对于ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子),分子 的价电子对数可以通过下式确定:即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 规定:①作为配体,卤素原子和氢原子提供1个电子,氧族 元素的原子不提供电子;②作为中心原子,卤素原子按提 供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算,即 中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数;③对 于复杂离子,在计算价电子对数时,还应加上阴离子的电 荷数或减去阳离子的电荷数;④计算价电子对数时,若剩 余1个电子,亦当作1对电子处理。⑤双键、叁键等多重键 作为1对电子看待。
【解析】
碳原子的杂化轨道数为2,采用sp杂化。
C2H2分子中,每个碳原子通过1个2s轨道和1个2p轨道杂化 形成2个sp杂化轨道,呈直线形,2个sp杂化轨道分别与H原 子1s轨道、另一碳原子的1个sp杂化轨道形成2个σ键;每个 碳原子上剩余的2个2p轨道与另一个碳原子上剩余的2个2p 轨道形成2个π键。
2 3个 ________sp 杂化轨道。
图
示
为
:
(2)sp2 杂化轨道的空间指向
平面三角形的三个顶点 硼原子的 3 个 sp2 杂化轨道指向 ____________________, 120° 3 个 sp2 杂化轨道间的夹角为____________ 。
苏教版高中化学选修3分子构型与物质的性质价层电子对互斥理论等电子原理

第2课时 价层电子对互斥理论 等电子原理[核心素养发展目标] 1.了解价层电子对互斥理论,通过对价层电子对互斥模型的探究,建立判断分子空间构型的思维模型。
2.了解等电子体的概念及判断方法,能用等电子原理解释物质的结构和某些性质。
一、价层电子对互斥模型1.价层电子对互斥模型的基本内容分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,而趋向于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。
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时,为使价电子斥力最小,就要求尽可能采取对称结构。
(2)当中心原子的价电子部分参与成键时,未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同,从而影响分子的空间构型。
(3)电子对之间的夹角越大,相互之间的斥力越小。
2.价电子对的计算(1)AB m 型分子中心原子价层电子对数目的计算方法AB m 型分子(A 是中心原子,B 是配位原子)中价层电子对数n 的计算:n =中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m2(2)在计算中心原子的价层电子对数时应注意如下规定①作为配位原子,卤素原子和H 原子提供1个电子,氧族元素的原子不提供电子; ②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算; ③对于复杂离子,在计算价层电子对数时,还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
如PO 3-4中P 原子价层电子数应加上3,而NH +4中N 原子的价层电子数应减去1;④计算电子对数时,若剩余1个电子,即出现奇数电子,也把这个单电子当作1对电子处理;⑤双键、叁键等多重键作为1对电子看待。
3.价层电子对互斥模型与分子的几何构型(1)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测):AB m几何构型示例m=2 直线形CO2、BeCl2m=3 平面三角形CH2O、BF3m=4 正四面体CH4、CCl4(2)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的几何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子互相排斥,使分子的几何构型发生变化,如:H2O、NH3等。
苏教版高中化学选修3分子构型与物质的性质杂化轨道理论与分子空间构型

第1课时杂化轨道理论与分子空间构型[核心素养发展目标] 1.了解杂化轨道理论,能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间构型的影响。
2.通过对杂化轨道理论的学习,掌握中心原子杂化轨道类型的判断方法,建立分子空间构型分析的思维模型。
一、杂化轨道及其理论要点1.试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型?(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道,可表示为(2)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。
(3)CH4分子的空间构型甲烷分子中的4个C—H键是等同的,C—H键之间的夹角——键角是109.5°,形成正四面体型分子。
2.轨道杂化与杂化轨道(1) 轨道的杂化:在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。
(2)杂化轨道:重新组合后的新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。
(3)轨道杂化的过程:激发→杂化→轨道重叠。
3.杂化轨道的类型杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数目 2 3 4杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
(2)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。
(3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。
(4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。
(5)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理,使轨道在空间取得最大夹角分布。
故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变,但杂化轨道的形状完全相同。
例1下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道中不一定有一个电子答案 A解析参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电子,也可以是空轨道,也可以有一对孤电子对(如NH3),故D项正确。
2021高考苏教版化学一轮复习讲义: 选修3 第3单元 分子空间结构与物质性质

第三单元分子空间构造与物质性质考纲定位考情播报1.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3),能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间构造。
2.了解“等电子原理〞的含义,能结合实例说明“等电子原理〞的应用。
3.了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。
4.了解简单配合物的成键情况和组成构造。
考点1| 分子的空间构型[根底知识自查]1.杂化轨道理论(1)杂化图式①sp3杂化(以CH4为例)②sp2杂化(以BF3为例)③sp杂化(以BeCl2为例)(2)分子空间构型与杂化关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp 2 180°直线形BeCl2、CO2 sp2 3 120°平面三角形CO2-3、BF3、SO3 sp3 4 109.5°正四面体CH4、CCl4、NH+4σ键和容纳孤电子对,未杂化轨道可以形成(1)价电子对数与价电子对构型(2)对ABm 型分子价电子对数(n)的计算n =中心原子价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m 2(说明: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。
)(3)价电子对的几何构型与分子空间构型的关系 ①无孤电子对,二者一样。
②有孤电子时,二者不同,分子构型为省略孤电子对的剩余构型。
(4)价电子对之间斥力的大小顺序孤电子对与孤电子对间斥力>孤电子对与成键电子对间斥力>成键电子对与成键电子对斥力。
即孤电子对越多,成键电子对之间的斥力减小,键角也减小。
如CH 4、NH 3、H 2O 分子中键角依次减小。
3.等电子原理原子总数一样,价电子总数一样的分子具有相似的化学键特征和立体构造,许多性质相似,如N 2与CO 、O 3与SO 2、N 2O 与CO 2、CH 4与NH +4等。
[应用体验] 1.填表[提示]①02直线形直线形sp②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体形三角锥型sp3④04正四面体型正四面体型sp3⑤14四面体形三角锥型sp32.写出与CCl4互为等电子体的分子或离子有________。
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第一单元分子构型与物质的性质第1课时分子的空间构型目标与素养:1.能准确判断共价分子中中心原子的杂化轨道类型,能用杂化轨道理论和价层电子对理论判断分子的空间构型。
(宏观辨识与微观辨析)2.利用“等电子原理”推测分子或离子中中心原子的杂化轨道类型及空间构型。
(证据推理与模型认知)一、杂化轨道理论与分子的空间构型1.sp3杂化与CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,1个2s轨道和3个2p轨道“混合”,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。
(2)sp3杂化轨道的空间指向碳原子的4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点,每个轨道上都有一个未成对电子。
(3)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。
(4)CH4分子的空间构型CH4分子为空间正四面体结构,分子中C—H键之间的夹角都是109.5°。
(1)杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相同,但形状不同。
(2)杂化轨道为使相互间的排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同。
(3)杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
(4)未参与杂化的p轨道,可用于形成π键。
2.sp2杂化与BF3分子的空间构型(1)sp2杂化轨道的形成硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。
1个2s轨道和2个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的3个sp2杂化轨道。
(2)sp2杂化轨道的空间指向硼原子的3个sp2杂化轨道指向平面三角形的三个顶点,3个sp2杂化轨道间的夹角为120°。
(3)共价键的形成硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠,形成3个相同的σ键。
(4)BF3分子的空间构型BF3分子的空间构型为平面三角形,键角为120°。
3.sp杂化与BeCl2分子的空间构型(1)杂化轨道的形成Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的2个sp杂化轨道。
(2)sp杂化轨道的空间指向两个sp杂化轨道呈直线形,其夹角为180°。
(3)共价键的形成Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个3p轨道重叠形成2个相同的σ键。
二、价层电子对互斥模型1.价层电子对互斥模型的基本内容分子中的电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远离。
(1)当中心原子的价电子全部参与成键时,为使价电子斥力最小,就要求尽可能采取对称结构。
(2)当中心原子的价电子部分参与成键时,未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的斥力不同,从而影响分子的空间构型。
(3)电子对之间的夹角越大,相互之间的斥力越小。
2.价层电子对互斥模型与分子的几何构型(1)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测):何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子对互相排斥,使分子的几何构型发生变化,如:H2O、NH3等。
(3)相关说明①具有相同价电子对数的分子,中心原子的杂化轨道类型相同,价电子对分布的几何构型也相同。
②如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对,价电子对之间的斥力大小顺序为:孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力,且随着孤电子对数目的增多,成键电子对与成键电子对之间的斥力减小,键角也减小。
三、等电子原理1.原理具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。
2.应用(1)判断一些简单分子或离子的立体构型。
(2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。
(3)利用等电子原理针对某物质找等电子体。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)金刚石中的碳原子和CO2中的碳原子采用的杂化类型相同。
()(2)CH4和NH3分子中的中心原子均采用sp杂化,故两分子的键角相同。
() [答案](1)×(2)×2.下列分子或离子中,中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是()A.NH+4B.PH3C.H3O+D.OF2D[如果中心原子价层电子对的几何构型为四面体,则应该是sp3杂化,V形结构由3个原子构成,所以D选项正确;A选项中,三角锥型的NH3结合一个H +变为四面体结构;B选项中,PH3为三角锥型;C选项中,H2O为V形,H2O结合一个H+变为三角锥型结构。
]3.CH4与NH+4________(填“是”或“不是”)互为等电子体,二者的空间构型为________。
[答案]是正四面体形分子的空间构型与杂化类型(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等,杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向,使原子形成的共价键更牢固。
(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同。
(5)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
(6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键。
2.AB m型粒子的中心原子杂化与分子空间构型的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时杂化类型sp sp2sp3轨道组成一个n s和一个n p一个n s和两个n p一个n s和三个n p轨道夹角180°120°109.5°杂化轨道示意图实例BeCl2BF3CH4分子结构示意图分子的空间构型直线形平面三角形正四面体型由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。
如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,其分子不呈正四面体构型,而呈V形,氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据,氨分子不呈正四面体构型,而呈三角锥型。
3.含σ键和π键的分子构型和杂化类型物质结构式杂化轨道类型分子中共价键数键角分子的空间构型甲醛sp23个σ键1个π键约120°平面三角形乙烯5个σ键1个π键120°平面形氰化氢sp2个σ键2个π键180°直线形乙炔3个σ键2个π键180°直线形分子或离子中中心原子杂化类型的判断(1)根据分子或离子的立体结构判断,如直线形为sp杂化,平面形为sp2杂化,四面体为sp3杂化。
(2)根据参加杂化的轨道数(价层电子对数)与形成的杂化轨道数相同判断,如2个价层电子对的杂化为sp杂化,3个价层电子对的杂化为sp2杂化,4个价层电子对的杂化为sp3杂化。
(3)根据中心原子是否形成π键及π键数目判断,如中心原子没有π键为sp3杂化,形成一个π键为sp2杂化,形成两个π键为sp杂化。
1.(1)(2019·全国Ⅲ卷)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
(2)(2019·全国Ⅰ卷)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。
[答案](1)O sp3σ(2)sp3sp3价层电子对互斥模型与等电子原理m杂化类型价电子对数成键电子对数孤电子对数分子空间构型实例sp 2 2 0 直线形BeCl2、CO2价层电子对数的一般计算方法:对于AB m型分子(A是中心原子,B是配位原子),分子的价电子对数可以通过下式确定:即n=中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m2。
规定:①作为配体,卤素原子和氢原子提供1个电子,氧族元素的原子不提供电子;②作为中心原子,卤素原子按提供7个电子计算,氧族元素的原子按提供6个电子计算,即中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数;③对于复杂离子,在计算价电子对数时,还应加上阴离子的电荷数或减去阳离子的电荷数;④计算价电子对数时,若剩余1个电子,亦当作1对电子处理。
⑤双键、三键等多重键作为1对电子看待。
3.等电子体满足等电子原理的微粒称为等电子体。
等电子体具有相同的原子总数和价电子总数,常见的等电子体如下:面体形(1)互为等电子体的分子或离子,其中心原子的杂化类型相同,与成键原子形成的化学键类型相同。
(2)互为等电子体的分子或离子的价电子总数相同,而不是电子总数相同。
(3)O3可以看成OO2,故O3的通式及价电子总数与SO2均相同,二者互为等电子体。
【典例】用价层电子对互斥模型推测下列分子的空间构型:(1)H2S________;(2)NH-2________;(3)BF3________;(4)CHCl3________;(5)SiF4________。
[解析]根据原子的最外层电子的排布,可以判断出本题分子的中心原子含有的孤电子对数和结合的原子数为:化学式H2S NH-2BF3CHCl3SiF4中心原子含有孤电子对数 2 2 0 0 0中心原子结合的原子数 2 2 3 4 4[答案](1)V形(2)V形(3)平面三角形(4)四面体(5)正四面体确定AB m型分子或离子空间构型的思路σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=中心原子上的价电子对数价层电子对互斥模型分子或离子的空间构型。
2.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A.正四面体型B.V形C.三角锥型D.平面三角形D[SO3分子中S原子的价电子对数=6+02=3,由于结合3个O原子,故成键电子对数为3,孤电子对数是0,其分子为平面三角形构型。
]3.B3N3H6和C6H6是等电子体,则下列说法不正确的是()A.B3N3H6能发生加成反应和取代反应B.B3N3H6具有碱性C.B3N3H6各原子在同一平面上D.B3N3H6不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B[苯所有原子都在同一平面上,能发生加成反应和取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不具有碱性,而B3N3H6具有相似的性质,故B错误。
]1.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空间构型都是正四面体型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轨道杂化而形成的一组能量相等的新轨道D.凡AB3型共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键C[凡中心原子采取sp3杂化得到的杂化轨道都是正四面体型,但是根据孤电子对占据杂化轨道数目的多少,其分子立体构型也可以呈现V形(H2O)、三角锥型(NH3),也有的呈现变形四面体,如CH3Cl,故A错;CH4的sp3杂化轨道是由中心原子碳中能量相近的一个2s轨道和3个2p轨道杂化而形成的,与氢原子结合时,四个杂化轨道分别和四个氢原子的1s轨道重叠,形成四个C—Hσ键,B错;AB3型分子中,BF3的B原子采用sp2杂化,D错。