第二节分子结构和性质(2)案例
2.2.3杂化理论
sp杂化轨道是由 1个ns轨道和 1个 np轨道杂化而成
的，每个sp杂化轨道含有
1 2s
和
1 2p
的成分，sp杂化轨
道间的夹角为180°，呈直线形，如下图所示。
思考:2：如何用杂化轨道理论解释CH≡CH和BeCl2的空 间结构呢？
BeCl2
Be ↑↓
2p 2s
sp2杂化
↑↑
sp
BeCl2分子中铍原子的2个sp杂化轨道与氟原子p轨 道重叠形成三个sp-pσ键 VSEPR模型直线形 中心原子采用sp杂化（CO2等）
14s，和空34间p 结的构成为分正，四s面p3杂体化形。
பைடு நூலகம்
如图所示。
①sp3杂化
z
z
z
z
109°28′
y
y
y
y
x
x
x
x
➢ 甲烷分子中C原子的1个2s轨道与
3个2p轨道形成
个相同
的sp3杂化轨道.
➢ 夹角109°28′分别与4个氢原子的
1s轨道重叠，形成4个C-Hs-sp3σ
键，呈正四面体形。
对杂化过程的理解
NH3
N
2p
2s
sp3不等
性杂化
sp3
NH3分子中氮原子的4个sp3杂化轨道1个被孤电子对占 据，3个与氢原子的1s轨道重叠，形成3个N-Hs-sp3σ 键。
思考3：如何用杂化轨道理论解释NH3和H2O的空间结构呢？
H2O
sp3不等
O
2p
性杂化
sp3
2s
H2O分子中氧原子的4个sp3杂化轨道2个被孤电子对占据， 2个与氢原子的1s轨道重叠，形成2个O-Hs-sp3σ键。
《第二章 第二节 分子的空间结构》学历案-高中化学人教版19选修2
《分子的空间结构》学历案（第一课时）一、学习主题本课的学习主题为“分子的空间结构”。
本节课主要探讨分子的几何形态及其与化学性质之间的关系，通过学习，学生将掌握分子空间结构的基本概念和常见分子的空间构型。
二、学习目标1. 知识与理解：掌握分子空间结构的基本概念，了解常见分子的空间构型及其特点。
2. 技能与操作：通过观察模型和实验操作，能够识别和描述分子的空间结构。
3. 情感态度与价值观：培养学生对化学学科的兴趣和好奇心，激发其探索未知的欲望。
三、评价任务1. 概念理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对分子空间结构概念的理解程度。
2. 技能操作评价：通过观察学生在实验操作中的表现和提交的实验报告，评价其识别和描述分子空间结构的能力。
3. 综合应用评价：通过完成课后作业和课堂讨论，评价学生将分子空间结构知识应用于实际问题中的能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的原子结构和化学键知识，引出分子空间结构的学习主题。
2. 新课讲解：通过PPT、模型、实验等方式，讲解分子空间结构的基本概念和常见分子的空间构型。
3. 实验操作：学生动手操作分子模型，观察不同分子的空间构型，并记录观察结果。
4. 课堂讨论：学生分享观察结果，讨论分子空间结构与化学性质的关系。
5. 巩固练习：完成相关练习题，加深对分子空间结构的理解。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对分子空间结构概念的理解程度。
2. 实验报告：学生提交实验报告，评价其识别和描述分子空间结构的能力。
3. 课后作业：布置相关作业，包括选择题、填空题和简答题，巩固所学知识。
4. 作业评讲：教师评讲作业，指出学生存在的问题和不足，提供改进建议。
六、学后反思1. 教师反思：教师反思教学过程，总结经验教训，改进教学方法和手段。
2. 学生反思：学生回顾学习过程，总结所学知识，思考如何将所学知识应用于实际问题中。
3. 学习建议：针对学生的学习情况，提供学习建议和指导，帮助学生更好地掌握分子空间结构知识。
人教版2020高考化学第12章(物质结构与性质)第2节2)分子的立体构型讲与练(含解析)
第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20＋2＝2 spCH2O 0＋3＝3 sp2CH40＋4＝4 sp3SO21＋2＝3 sp2NH31＋3＝4 sp3H2O 2＋2＝4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX 10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．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。
(人教版)成都高中化学选修二第二章《分子结构与性质》(答案解析)
一、选择题1．下列各项中表达正确的是A．F－的结构示意图：B．CO2的分子模型示意图：C．CSO的电子式：D．HClO的结构式：H—Cl—O答案：C【详解】A．F-的最外层含有8个电子，F-的结构示意图：，故A错误；B．二氧化碳为直线型结构，碳原子半径大于氧原子半径，则CO2的分子模型示意图：，故B错误；C．CSO属于共价化合物，C与O、S分别形成2个共用电子对，则CSO的电子式：，故C正确；D．次氯酸的结构式：H-O-Cl，O、Cl均满足最外层8电子稳定结构，故D错误；故选C。
2．下列描述中不正确的是A．CS2是含极性键的非极性分子B．CO2-3和ClO-3的具有相同的空间构型C．AlCl3和SF6的中心原子均不不满足8电子构型D．BF3和BF-4的中心原子杂化方式不同答案：B【详解】A. CS2含有C=S键，是极性键，分子是直线型，是含极性键的非极性分子，A正确；B. CO2-3中C原子孤电子对数42232+-⨯==、价电子对数303=+=，则其空间构型为平面三角形，ClO-3中Cl原子孤电子对数712312+-⨯==、价电子对数314=+=，则其空间构型为三角锥体，空间构型不相同，B不正确；C. AlCl3中Al原子满足6电子构型，SF6中的S原子满足12电子构型，故C正确；D. BF3中B原子孤电子对数3132-⨯==、价电子对数303=+=，则其空间构型为平面三角形，中心原子为sp2杂化，BF-4中B原子孤电子对数31142+-⨯==、价电子对数404=+=，则其空间构型为正四面体，中心原子为sp3杂化，故D正确；答案选B。
3．下列叙述错误的是（）A．C2H4分子中有π键B．CH4的中心原子是sp3杂化C．HCl和HI化学键的类型和分子的极性都相同D．价电子构型为3s23p4的粒子其基态原子在第三周期第ⅣA族答案：D【详解】A. C2H4分子中含有碳碳双键，故分子内有π键，A正确；B. CH4的价层电子对数为4、空间构型为正四面体，故中心原子是sp3杂化，B正确；C. HCl和HI中化学键均为极性共价键、正负电荷中心不重叠，故均为极性分子，C正确；D. 价电子构型为3s23p4的粒子，其最外层为第3层有6个电子，在第三周期第ⅥA族，D 不正确；答案选D。
分子结构与物质性质
分子结构与物质性质分子结构与物质性质之间存在密切的联系，其中分子结构的特征对物质的性质产生重要影响。
本文将从分子结构理论和物质性质的角度来探讨这一关系。
我们将首先介绍分子结构的基本概念，然后探讨分子结构与物质性质之间的关系，并以一些具体的例子加以说明。
一、分子结构的基本概念分子结构是指化学物质中原子之间的连接方式和排列方式。
分子结构可以通过多种方法加以表征，例如分子式、结构式和立体结构等。
其中，分子式简明地表示了化学物质中各元素的种类和数量关系，结构式则更详细地描述了原子之间的连接方式，而立体结构则进一步揭示了分子中原子的立体排列方式。
二、分子结构与物质性质的关系1. 构成元素和键的属性：分子的构成元素以及化学键的属性直接影响物质的性质。
比如，含碳氢键的有机分子通常具有较高的燃烧热，这是因为碳氢键的能量较高，容易发生燃烧反应。
此外，不同元素之间的化学键强度也不同，从而影响了分子的稳定性和化学活性。
2. 分子形状与极性：分子的形状和极性对物质的物理性质和化学性质都有重要影响。
分子的形状决定了分子之间的相互作用力，从而影响物质的物理状态（如固体、液体或气体），以及物质的溶解性、表面张力等性质。
另外，分子的极性也会影响分子之间的相互作用力，导致物质的溶解度、极性溶剂中的离子化趋势等性质产生差异。
3. 分子量和分子大小：分子量和分子大小对物质的性质有一定的影响。
通常情况下，相同性质的物质，其分子量越大，密度越大，同时分子的大小也会变得更大。
例如，分子量较大的有机聚合物通常比分子量较小的分子物质具有更高的软化点和更强的机械强度。
4. 分子内部结构：分子内部的键长、键角以及功能基团的存在等内部结构对物质的性质也有重要影响。
具体来说，键长和键角的变化可能导致分子的拉伸性、弹性和化学活性的变化。
而不同的功能基团可以赋予物质不同的化学反应性质，例如醛基和羟基在化学反应中具有不同的活性。
三、具体案例分析1. 水分子的分子结构为H2O，由两个氢原子和一个氧原子构成。
高中化学第二章分子结构与性质2_3配合物简介课件新人教版选修3
3．下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成
配位键的是( D )
①H2O ②NH3 ③F－ ④CN－ ⑤CO
A．仅①②
B．仅①②③
C．仅①②④ D．①②③④⑤
解析：这几种微粒的电子式分别为：①H··O······H ② ③[··F······]－ ④[··C⋮⋮N··]－ ⑤··C⋮⋮O··，由此可见，这几种微粒都能提 供孤对电子与某些金属离子形成配位键，故选 D。
上式表示氨跟能产生氢离子的物质(酸)作用，生成铵根离子。
在铵根离子中，虽然有一个 N—H 键跟其他 3 个 N—H 键的 形成过程不同，但是它们的键长、键能、键角都是一样的，4 个键 表现的化学性质也完全相同。所以，铵根离子通常就用右式表示：
【问题探究 1】 在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
(2)K2Na[Co(CNO)6]的配 离子为 [Co(CNO)6]3－，中 心离 子为 Co3＋，配位体为 CNO－，配位数为 6，配位原子为 O。
(3)K 2[Pt(NH3)2(OH)2Cl2] 的 配 离 子 为 [Pt(NH3)2-(OH)2Cl2]2 － ， 中心离子为 Pt2＋，配位体为 NH3、OH－、Cl－，配位数为 6，配位 原子为 N、O、Cl。
原子，另一方是具有_能__够__接__受__孤__对__电__子__的__空__轨__道____的原子。
4．现在以铵根离子(NH＋ 4 )为例来说明配位键的形成。我们已 知道，氨跟酸起反应生成铵盐，例如：NH3＋HCl===NH4Cl
这个反应可用离子方程式来表示：___N_H__3_＋_H__＋_=_=_=_N__H_＋ 4__
空气湿度指示剂。现有 65 g 无水 CoCl2，吸水后变成 119 g CoCl2·xH2O，试回答下列问题：
高中化学人教版2019选修第二册公开课教案分子结构与物质的性质
第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.3.1共价键的极性本节是在学习了共价键和分子的立体构型的基础上，进一步来认识分子的一些性质，包括共价键的极性和非极性，并由此引出一些共价分子的性质及其应用；范德华力、氢键及其对物质性质的影响，特别是物质的熔沸点及溶解性等；教学时要注意引导学生运用“物质结构决定物质性质，性质反映结构”的观念来理解和解释分子的性质。
教学难点：极性分子与非极性分子的判断多媒体调试、讲义分发【复习回顾】1.共价键的分类写出H 2、O 2、N 2、HCl 、CO 2、H 2O 、CH 4、NH 3的电子式和结构式。
【设疑】共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移? 【讲解】有些共用电子对的两个原子由于电负性不同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会便不同，即共用电子对发生偏移。
有些共用电子对的两个原子由于电负性相同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会相同，即共用电子对不发生偏移。
根据共用电子对是否偏移，可以将共价键分为极性键和非极性键。
【讲解】 2.键的极性以HCl 分子为例，HCl 分子是由不同元素的原子构成的，Cl 原子的电负性大于H 原子，致使共用电子对发生偏移，那么会使H 原子呈正电性、Cl 原子呈负电性。
以Cl 2分子为例，Cl 2分子是由同种元素的原子构成的，每个Cl 原子的电负性相同，致使共用电子对不发生偏移，使成键原子呈电中性。
【总结】 2.键的极性【学生活动1】极性共价键、非极性共价键存在于那些物质中？ 【讲解】极性共价键存在于共价键化合物(如HCl 、H 2O 等)和部分离子化合物(如NaOH 等）； 非极性共价键存在于非金属单质(如P 4、O 2等)和部分共价化合物(如H 2O 2中O-O 等）。
分类 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同元素的原子 同种元素的原子 电子对 发生偏移不发生偏移成键原子 的电性一个原子呈正电性(δ＋)一个原子呈负电性(δ－)呈电中性【过渡】共价键按是否发生电子对偏移可分为极性键和非极性键。
(经典)2019-2020高考化学 第12章(物质结构与性质)第2节 分子结构与性质 考点(2)分子的立体构型讲与练
第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．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。
( √)2．分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。
( ×)3．NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。
( ×)4．只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。
( √)5．中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形。
( ×)6．价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。
( √)7．中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小。
( √)1．杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，剩余的p轨道可以形成π键，即杂化过程中若还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。
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对杂化轨道理论的考查
• • • •
1．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是( ) A sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 A． B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂 化的2p轨道形成π键 • D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂 化的2p轨道形成π键
• 2．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其 晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化 轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( ) • A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 • C．sp2，氢键 D．sp3，氢键 • 解析：由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化，故B原子 也为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连， 羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。 • 答案：C
________( 填“a”或 “b”)，理由是 a
根据价层电子对互斥理论， (a)的阴离子中Ga原子周围有4对电子对， __________________________________________________________ 离子空间构型为正四面体， (b)的阴离子中。 Sb原子周围有5对电子对，离子空间构型为变形四面体， ______________ 稳定性减弱，因此结构应是[SbCl 2 ＋][GaCl 4 －]
)
－ B．ClO3 的空间构型为平面三角形 － C．CO2 3 的空间构型为三角锥形 － 3 D． SiF4和 SO2 3 的中心原子均为sp 杂化
解析：CS2 属于 sp 杂化为直线形非极性分子，A 项错；ClO－ 3 离子中
－ 存在三对共用电子对，有一个孤电子对，应为三角锥形，B 项错；CO2 3
第二章
分子结构与性质
第二课时
课堂练习：
1、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有＿＿ ＿直线 形和 V 形，大多数四原子分子采取 平面三角 形和 ＿ 三角锥 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是 ＿＿ 正四面体 形。 D 2 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 ＿＿＿ A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+ 3 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大 ③②①④ 的顺序为＿＿＿ 4、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′ 的是＿ C ＿＿＿ ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
• 答案：(1)N2 • (2)SO2 O3
CO
N2O
CO2
6．已知CO2为直线形结构，SO3为平面正三角形结构，NF3为三角
－ 锥形结构，请推测COS、CO2 3 、PCl3的空间结构。
解析：COS与 CO2互为等电子体，其结构与 CO2相似，所以其为直
－ 2－ 线形结构；CO 2 3 与 SO3互为等电子体，结构相似，所以CO 3 为平面正
等电子原理的应用
5．1919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，仅由第二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 NO－ 2 互为等电子体的分子有________、________。
• 中心原子杂化方式的判断 • 杂化轨道数＝中心原子孤电子对数(未参与成键)＋中心 原子形成的σ键个数。 • (1)中心原子形成σ键个数的判断方法： • 因为两原子之间只能形成一个σ键，所以中心原子形成 的σ键个数＝中心原子结合的原子数。
(2)中心原子孤电子对数的判断பைடு நூலகம்法：
n± ①依据经验公式进行计算，对于通式 AX m 中心原子 (A)未用于成键
中存在三对共用电子对，没有孤电子对，为平面三角形，C 项错误；SiF4
－ 3 是正四面体结构， SO2 3 是三角锥结构，都同为 sp 杂化， D 项正确。
• 答案：D
• 中心原子杂化类型和分子构型的相互推断
用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型
4．元素周期表第ⅤA族元素包括N、P、As、Sb、 Si。
• (4)范德华力： • 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。 范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一 组成和结构 相似的物质，随着相对分子质量 的 般来说，___________ 增大 。 增加，范德华力逐渐
三角形结构；PCl3与 NF3互为等电子体，结构相似，所以 PCl3为三角锥 形结构。
答案：COS为直线形结构；CO 角锥形结构。
2－ 3
为平面正三角形结构；PCl3为三
名师归纳 常见的等电子体汇总
•考点三 分子间作用力与分子的性质
• 1．分子间作用力 • (1)概念： • 物质分子之间 普遍 存在的相互作用力，称为分子间作 用力。 • (2)分类： • 分子间作用力最常见的是 范德瓦尔斯力 和 氢键 。 • (3)强弱： • 范德华力 < 氢键 < 化学键。
三角锥形 SbCl3分子的几何构型为________ ， Sb原子的杂化形式为
3杂化 sp ________ 。一定条件下SbCl3与 GaCl3以物质的量之比为1∶1混合得到一
种固态离子化合物，其离子式可能为(a)[SbCl (b)[GaCl
＋
＋
2
][GaCl
－
4
]或
2
][SbCl
－
4
]，从阴离子的稳定性分析最可能的离子式为
的孤电子对数 A的族序数－ X能接受的最多电子数×m－ ± n ＝ ； 2 ②根据分子结构式推断出中心原子的孤电子对数。如 HCN：结构 简式 (HCN)，中心原子 C形成两个σ键， C原子的四个价电子全部参与成 键无孤电子对。
中心原子杂化类型和分子构型间的相互推断
3．下列描述中正确的是( A．CS2为 V形的极性分子