最新高中化学-苯分子的空间构型学案 精品

第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理学习目标 1.认识苯分子的空间构型。

2.理解价电子对互斥理第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理论和等电子原理，并掌握它们在认识分子空间构型时的应用。

一、苯环的结构与大π键苯环上，C原子以________杂化，每个C原子的两个sp2杂化轨道分别与另外两个C原子的杂化轨道形成σ键，六个碳原子形成____________的碳环，另外一个sp2杂化轨道与H 原子的____轨道形成σ键，同时，六个C原子上剩余的____轨道，以“________”的形式形成多原子、多电子的________键。

二、价电子对互斥理论1．理论模型(1)分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互________作用，尽可能趋向彼此________，分子尽可能采取________的空间模型。

(2)AX m型分子中，A与X之间通过两对或三对电子(即通过双键或叁键)结合而成，则价电子对互斥理论把双键或叁键作为________电子对看待。

2．价电子对互斥理论的两种类型价电子对互斥理论说明的是________________________，而分子的空间构型指的是______________空间构型，____________________。

(1)当中心原子________________，两者的构型一致。

(2)当中心原子________________，两者的构型____________。

如下表中几例：1．内容：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的____________和______________等结构特征。

2．应用：判断一些简单分子或离子的空间构型。

(1)SO2－4、PO3－4等离子具有________通式，价电子总数为________，中心原子采取________杂化，呈____________空间构型。

(2)SO2－3、PO3－3等离子具有__________通式，价电子总数为__________，中心原子采取__________杂化，由于存在一对孤对电子，分子呈______________空间构型。

1．以下有关苯分子结构的说法，错误的是( )A．苯分子中每个碳原子的原子轨道都发生sp2杂化，形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道B．每个碳原子的一个sp2杂化轨道采用“肩并肩”的方式重叠，形成一个大π键C．苯分子中存在6个C—C σ键和6个C—H σ键D．乙烷、乙烯、乙炔分子中，碳原子轨道杂化方式和苯相同的只有乙烯2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( )A．C2H2 B．CS2C．NH3 D．C6H63．用价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 B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形4．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )A．XeO4 B．BeCl2C．CH4 D．PCl35．(1)根据等电子原理，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)根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，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NO－2互为等电子体的分子有：________。

练基础落实知识点一苯分子的结构与性质1．苯分子不能使酸性KMnO4溶液褪色的原因是( )A．分子中不存在π键B．分子中存在6电子大π键，结构稳定C．分子是平面结构D．分子中只存在σ键2．下列关于苯分子的结构与性质的描述错误的是( )A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角皆为120°B．苯分子中C原子采取sp2杂化，六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式形成一个大π键C．苯分子中的碳碳双键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键D．苯能使溴水褪色3．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A．①②③ B．①⑤⑥C．②③④ D．③⑤⑥知识点二价电子对互斥理论4．氨气分子的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类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3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．NH3分子中有3个σ键，而甲烷分子中有4个σ键5．用价电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( )A．正四面体形 B．V形C．三角锥形 D．平面三角形6．下列叙述正确的是( )A．P4和CO2分子中都只含有共价键B．CCl4和NH3分子的空间结构都是正四面体形C．BF3分子中各原子均达到8e－稳定结构D．甲烷的结构式为，它是对称的平面形分子知识点三等电子原理7．1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，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。

等电子体的结构相似、物理性质相近。

根据上述原理，下列各对粒子中，空间构型相似的是( )A．SO2和O3 B．CO2和NO2C．CS2和NO2 D．PCl3和BF3练方法技巧中心原子上孤电子对数的确定方法8．下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是( )A．NO－3 B．NH3C．H3O＋ D．CO2练综合拓展9．在以下的分子或离子中，空间构型不是三角锥形的是( )A．NF3 B．CH－3C．BF3 D．H3O＋10.CH＋3、·CH3、CH－3都是重要的有机物反应的中间体，CH＋3中四个原子是共平面的，则C原子是________杂化，键角应是________。

11．依据等电子原理在下表中填出相应的化学式。

第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理双基落实一、sp2正六边形1s 2p 肩并肩大π二、1．(1)排斥远离对称(2)一个2．价电子对的空间构型成键电子对不包括孤对电子(1)无孤对电子时(2)有孤对电子时不一致三、1．空间构型化学键类型2．(1)AX432 sp3四面体(2)AX326 sp3三角锥形课堂练习1．B [每个碳原子剩下一个未参加杂化的2p轨道上的电子以“肩并肩”的方式重叠，形成了一个6电子的大π键，所以B项错误。

]2．C3．D [在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型。

但中心原子S上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形结构。

在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3应为平面三角形。

]4．D5．(1)N2CO CO2N2O (2)SO2、O3课时作业1．B [苯分子中碳碳原子之间的键不是单纯的单键或双键，而是介于单、双键之间的独特的键，即存在6个电子的大π键，结构稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能与溴水反应褪色，所以选B。

]2．D3．A [sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形杂化轨道，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中C原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的C原子为sp1杂化；⑤NH3中N原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。

]4．C [本题考查杂化轨道类型与分子构型之间的关系。

A中NH3中N原子为sp3型杂化，错误；B中NH3分子中N原子形成四个杂化轨道，错误；D也无法说明两者的分子空间构型不同，错误。

C正确。

]5．D [SO3中的S原子的价电子全部用于形成了共价键，价电子对数为3，根据价电子对互斥理论，这三个价电子对应呈平面正三角形，S周围有3个氧原子，故选D。

] 6．A7．A [由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。

B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。

]8．A [NO－3中N的孤电子对数＝(5＋1－3×2)/2＝0，所以NO－3中无孤对电子，N原子通过三对电子与O成键，空间构型为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(5－3)/2＝1，H3O＋中O的孤电子对数为(6－3－1)/2＝1，在NH3和H3O＋中都有1对孤对电子，还有3对电子成键，所以NH3、H3O＋的空间构型都为三角锥形；在CO2中C的孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，没有孤对电子，只有2对σ键电子对，故CO2分子为直线形。

]9．C [其中NF3、CH－3和H3O＋的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角形分子。

所以选C。

]10．sp2120°解析根据杂化轨道类型中sp2杂化轨道的空间构型特点，可得答案。

11．(从左到右)C2H6NO－3CO2N2O4CO。