平面三角形.pptx

化学化学第第3 3讲分子空间结构与物质性质讲分子空间结构与物质性质【考纲要求考纲要求】1.1.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp(sp、spsp2 2、spsp3 3)。2.2.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。子的空间结构。化学化学知识整合知识整合 核心主干核心主干 系统全面系统全面1.1.杂化轨道理论杂化轨道理论(1)(1)常见杂化轨道类型常见杂化轨道类型spsp杂化杂化spsp杂化轨道由一个杂化轨道由一个nsns轨道和一个轨道和一个npnp轨道杂化而成轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为杂化轨道间夹角为180,180,呈呈 形。例如形。例如,乙炔中碳原子的轨道杂化方式。乙炔中碳原子的轨道杂化方式。spsp2 2杂化杂化spsp2 2杂化轨道由一个杂化轨道由一个nsns轨道和两个轨道和两个npnp轨道杂化而成轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为杂化轨道间夹角为120,120,呈呈 形。例如形。例如,乙烯、苯等分子中碳原子的轨道杂化乙烯、苯等分子中碳原子的轨道杂化方式。方式。spsp3 3杂化杂化spsp3 3杂化轨道由一个杂化轨道由一个nsns轨道和三个轨道和三个npnp轨道杂化而成轨道杂化而成,杂化轨道间夹角为杂化轨道间夹角为109.5,109.5,呈呈 型例如型。例如,甲烷分子中碳原子的轨道杂化方式。甲烷分子中碳原子的轨道杂化方式。考点一分子的空间构型考点一分子的空间构型直线直线平面三角平面三角正四面体正四面体化学化学(2)(2)杂化轨道与分子空间构型杂化轨道与分子空间构型杂化杂化类型类型杂化轨道杂化轨道空间构型空间构型中心原子孤中心原子孤电子对数电子对数分子空分子空间构型间构型实例实例spsp直线形直线形0 0直线形直线形COCO2 2spsp2 2平面三角形平面三角形0 0平面三角形平面三角形BFBF3 31 1V V形形SnBrSnBr2 2spsp3 3正四面体型正四面体型0 0正四面体型正四面体型CClCCl4 41 1三角锥型三角锥型NHNH3 32 2V V形形H H2 2S S化学化学(3)(3)杂化轨道类型的判断杂化轨道类型的判断杂化轨道用来形成杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对键和容纳孤电子对,所以有公式所以有公式:杂化轨道数杂化轨道数=中心原子的孤电子对数中心原子的孤电子对数+中心原子的中心原子的键个数键个数=中心原子的价电中心原子的价电子对数子对数,即即:价电子对数价电子对数杂化轨道数杂化轨道数杂化类型杂化类型2 22 2spsp3 33 3spsp2 24 44 4spsp3 3化学化学2.2.价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型(1)(1)价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论分子中的价电子对由于分子中的价电子对由于 作用作用,而趋向于尽可能彼此远离以减而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力小斥力,分子尽可能采取对称的空间构型。分子尽可能采取对称的空间构型。(2)(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间构型的关键是判断分子的中用价层电子对互斥模型推测分子的空间构型的关键是判断分子的中心原子的价电子对数。心原子的价电子对数。价电子对数价电子对数=(=(中心原子的价电子数中心原子的价电子数+配位原子提供的价电子数配位原子提供的价电子数)()(说说明明:阳离子再减去电荷数阳离子再减去电荷数,阴离子再加上电荷数阴离子再加上电荷数)相互排斥相互排斥化学化学(3)(3)价层电子对互斥模型与分子空间构型的关系价层电子对互斥模型与分子空间构型的关系价层价层电子电子对数对数成键成键对数对数孤电孤电子子对数对数价电子对价电子对空间构型空间构型分子空分子空间构型间构型实例实例键角键角2 22 20 0直线形直线形 形形BeClBeCl2 21801803 33 30 0三角形三角形 形形BFBF3 31201202 21 1 形形SnBrSnBr2 21051054 44 40 0四面体型四面体型 型型CHCH4 4109.5109.53 31 1 型型NHNH3 31071072 22 2 形形H H2 2O O105105直线直线平面正三角平面正三角V V正四面体正四面体三角锥三角锥V V3.3.等电子原理等电子原理(1)(1)等电子原理等电子原理原子总数原子总数 价电子总数价电子总数 化学化学(2)(2)原理的应用原理的应用判断一些简单分子或离子的空间构型判断一些简单分子或离子的空间构型判断物质的某些性质判断物质的某些性质如晶体硅、锗是良好的半导体材料如晶体硅、锗是良好的半导体材料,它们的等电子体磷化铝、砷化镓也都它们的等电子体磷化铝、砷化镓也都是良好的半导体材料。是良好的半导体材料。化学化学【多维思考多维思考】1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)CH(1)CH4 4与互为等电子体。与互为等电子体。()(2)(2)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对。键或用于容纳未参与成键的孤电子对。()(3)(3)分子中中心原子若通过分子中中心原子若通过spsp3 3杂化轨道成键杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结则该分子一定为正四面体结构。构。()(4)NH(4)NH3 3分子为三角锥形分子为三角锥形,N,N原子发生原子发生spsp2 2杂化。杂化。()(5)HCHO(5)HCHO分子中碳原子为分子中碳原子为spsp2 2杂化杂化,分子为平面三角形。分子为平面三角形。()(6)(6)中中心原子孤电子对数为中中心原子孤电子对数为0,0,中心原子为中心原子为spsp3 3 杂化。杂化。()(7)(7)中心原子杂化类型相同时中心原子杂化类型相同时,孤电子对数越多孤电子对数越多,键角越小。键角越小。()提示提示:(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)化学化学化学化学题组演练题组演练 精挑细选精挑细选 练透练全练透练全题组一题组一 价电子对互斥理论及其应用价电子对互斥理论及其应用D D 化学化学化学化学2.2.用价层电子对互斥理论用价层电子对互斥理论(VSEPR)(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是下列判断正确的是()A.SOA.SO2 2、CSCS2 2、HIHI都是直线形的分子都是直线形的分子B.BFB.BF3 3键角为键角为120,SnBr120,SnBr2 2键角大于键角大于120120C.CHC.CH2 2O O、BFBF3 3、SOSO3 3都是平面三角形的分子都是平面三角形的分子D.PClD.PCl3 3、NHNH3 3、PClPCl5 5都是三角锥形的分子都是三角锥形的分子解析解析:SOSO2 2是是V V形分子形分子,A,A错误错误;Sn;Sn原子价电子是原子价电子是4,4,在在SnBrSnBr2 2中两个价电子与中两个价电子与BrBr形成共价键形成共价键,还有一对孤电子对还有一对孤电子对,对成键电子有排斥作用对成键电子有排斥作用,使键角小于使键角小于120,B120,B错误错误;PCl;PCl5 5是三角双锥形结构是三角双锥形结构,D,D错误。错误。C C 化学化学3.3.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.COA.CO2 2与与SOSO2 2B.CHB.CH4 4与与NHNH3 3C.BeClC.BeCl2 2与与BFBF3 3D.CD.C2 2H H2 2与与C C2 2H H4 4B B 题组二题组二 杂化轨道理论及其应用杂化轨道理论及其应用化学化学化学化学解析解析:(1)(1)金刚石中碳原子采取金刚石中碳原子采取spsp3 3杂化杂化,所以所以GeGe晶体中晶体中GeGe原子采原子采取取spsp3 3杂化杂化,Ge,Ge原子间以共价键相结合。原子间以共价键相结合。化学化学(5)(5)乙醛中甲基上的乙醛中甲基上的C C形成形成4 4条条键键,无孤电子对无孤电子对,因此采取因此采取spsp3 3杂化类型杂化类型,醛基中的醛基中的C C形成形成3 3条条键和键和1 1条条键键,无孤电子对无孤电子对,采取采取spsp2 2杂化类型。杂化类型。答案答案:(1)sp(1)sp3 3共价键共价键(2)(2)正四面体正四面体(3)(3)三角锥形三角锥形spsp3 3(4)(4)键和键和键键spspCOCO2 2、SCNSCN-(或或COSCOS等等)(5)sp(5)sp3 3、spsp2 2化学化学练后归纳练后归纳“三方法三方法”判断分子中心原子的杂化类型判断分子中心原子的杂化类型(1)(1)根据价层电子对数判断根据价层电子对数判断价层电子对数价层电子对数2 23 34 4杂化类型杂化类型spspspsp2 2spsp3 3(2)(2)根据结构根据结构(简简)式判断式判断在结构在结构(简简)式中式中,若若C C、N N等原子形成单键时为等原子形成单键时为spsp3 3杂化、双键时为杂化、双键时为spsp2 2杂杂化、叁键时为化、叁键时为spsp杂化。杂化。(3)(3)根据等电子原理进行判断根据等电子原理进行判断如如COCO2 2是直线形分子是直线形分子,CNS,CNS-、与与COCO2 2是等电子体是等电子体,所以分子构型均为直所以分子构型均为直线形线形,中心原子均采用中心原子均采用spsp杂化。杂化。化学化学题组三题组三 等电子原理应用等电子原理应用5.5.下列粒子属于等电子体的是下列粒子属于等电子体的是()A A 解析解析:原子个数和价电子数相等的两种微粒原子个数和价电子数相等的两种微粒,称为等电子体。称为等电子体。化学化学6.6.根据等电子原理写出下列分子或离子的空间构型。根据等电子原理写出下列分子或离子的空间构型。(1)N(1)N2 2O O ;(2)H(2)H3 3O O+;(3)O(3)O3 3 ;(4)4)。解析解析:根据等电子原理根据等电子原理,N,N2 2O O的等电子体为的等电子体为COCO2 2,故故N N2 2O O的空间构型为直线形的空间构型为直线形;同理同理,H,H3 3O O+的等电子体为的等电子体为NHNH3 3,空间构型为三角锥形空间构型为三角锥形;O;O3 3的等电子体为的等电子体为SOSO2 2,空空间构型为间构型为V V形形;的等电子体为的等电子体为BFBF3 3,空间构型为平面三角形。空间构型为平面三角形。答案答案:(1)(1)直线形直线形(2)(2)三角锥形三角锥形(3)V(3)V形形(4)(4)平面三角形平面三角形化学化学知识整合知识整合 核心主干核心主干 系统全面系统全面1.1.分子的极性分子的极性(1)(1)极性分子和非极性分子的概念极性分子和非极性分子的概念极性分子极性分子:分子中正电荷重心和负电荷重心分子中正电荷重心和负电荷重心 ,使分子的某一使分子的某一个部分呈正电性个部分呈正电性,另一部分呈负电性另一部分呈负电性,这样的分子称为极性分子。这样的分子称为极性分子。非极性分子非极性分子:分子中正电荷重心和负电荷重心分子中正电荷重心和负电荷重心 ,这样的分子称这样的分子称为非极性分子。为非极性分子。(2)(2)键的极性与分子极性的关系键的极性与分子极性的关系分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定:考点二分子的极性配合物考点二分子的极性配合物不相重合不相重合相重合相重合化学化学(3)(3)“相似相溶规则相似相溶规则”由非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂由非极性分子构成的物质一般易溶于非极性溶剂,由极性分子构成的物由极性分子构成的物质一般易溶于极性溶剂。质一般易溶于极性溶剂。2.2.配合物配合物(1)(1)定义定义:由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。结合形成的化合物。(2)(2)配合物的组成配合物的组成化学化学【多维思考多维思考】1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)(1)极性分子中极性分子中,一定含有极性键。一定含有极性键。()(2)(2)离子化合物中不可能含有非极性键。离子化合物中不可能含有非极性键。()(3)(3)非极性分子中不可能含有极性键。非极性分子中不可能含有极性键。()(4)CS(4)CS2 2在水中的溶解度很小在水中的溶解度很小,是由于是由于CSCS2 2属于非极性分子。属于非极性分子。()(5)NH(5)NH3 3在水中溶解度很大只是由于在水中溶解度很大只是由于NHNH3 3分子有极性。分子有极性。()(6)(6)极性分子中可能含有非极性键。极性分子中可能含有非极性键。()提示提示:(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.在在Ag(NHAg(NH3 3)2 2+中中的的原子提供孤电子对原子提供孤电子对,提提供空轨道。供空轨道。提示提示:NHNH3 3N NAgAg+化学化学题组演练题组演练 精挑细选精挑细选 练透练全练透练全题组一题组一 键的极性和分子极性的关系键的极性和分子极性的关系1.1.下列各组分子中下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是都属于含极性键的非极性分子的是()A.COA.CO2 2、H H2 2S SB.CB.C2 2H H4 4、CHCH4 4C.ClC.Cl2 2、C C2 2H H2 2D.NHD.NH3 3、HClHClB B 解析解析:H H2 2S S和和NHNH3 3、HClHCl都是含有极性键的极性分子都是含有极性键的极性分子;Cl;Cl2 2是含有非极性键是含有非极性键的非极性分子的非极性分子;CO;CO2 2、CHCH4 4是含有极性键的非极性分子是含有极性键的非极性分子;C;C2 2H H4 4和和C C2 2H H2 2是含有是含有极性键和非极性键的非极性分子。极性键和非极性键的非极性分子。化学化学2.2.常温下常温下S S2 2ClCl2 2是橙黄色液体是橙黄色液体,其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒其分子结构如图所示。少量泄漏会产生窒息性气味息性气味,遇水易水解遇水易水解,并产生酸性悬浊液。下列关于并产生酸性悬浊液。下列关于S S2 2ClCl2 2的说法错误的的说法错误的是是()A.A.为非极性分子为非极性分子B.B.分子中既含有极性键又含有非极性键分子中既含有极性键又含有非极性键C.C.与与S S2 2BrBr2 2结构相似结构相似,熔沸点熔沸点S S2 2BrBr2 2SS2 2ClCl2 2D.D.与水反应的化学方程式可能为与水反应的化学方程式可能为2S2S2 2ClCl2 2+2H+2H2 2O SOO SO2 2+3S+4HCl+3S+4HCl解析解析:该分子中该分子中,电荷的分布是不均匀的电荷的分布是不均匀的,不对称的不对称的,所以是极性分子所以是极性分子,A,A错误错误;S;S2 2BrBr2 2与与S S2 2ClCl2 2均属于分子晶体均属于分子晶体,分子晶体中分子晶体中,分子量越大则熔沸点分子量越大则熔沸点越高越高,所以熔沸点所以熔沸点:S:S2 2BrBr2 2SS2 2ClCl2 2,C,C正确正确;Cl;ClS SS SClCl遇水易水解遇水易水解,并产并产生酸性悬浊液生酸性悬浊液,说明有不溶于水的物质生成说明有不溶于水的物质生成,且有溶于水呈酸性的物质且有溶于水呈酸性的物质生成生成,根据反应前后元素守恒知根据反应前后元素守恒知,生成不溶于水的物质是生成不溶于水的物质是S S单质单质,同时生同时生成二氧化硫和氯化氢成二氧化硫和氯化氢,所以水解方程式为所以水解方程式为2S2S2 2ClCl2 2+2H+2H2 2O SOO SO2 2+3S+3S+4HCl,D4HCl,D正确。正确。A A 化学化学练后归纳练后归纳分子的极性判断方法分子的极性判断方法(1)(1)分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定分子的极性由共价键的极性和分子的空间构型两方面共同决定(2)(2)判断判断ABABn n型分子极性的经验规律型分子极性的经验规律若中心原子若中心原子A A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性则为非极性分子分子,若不等则为极性分子。若不等则为极性分子。化学化学题组二题组二 配合物理论及其应用配合物理论及其应用3.3.向向盛盛有有硫硫酸酸铜铜溶溶液液的的试试管管中中滴滴加加氨氨水水,先先生生成成难难溶溶物物,继继续续滴滴加加氨氨水水,难难溶溶物物溶溶解解,得得到到深深蓝蓝色色透透明明溶溶液液。下下列列对对此此现现象象的的说说法法正正确确的的是是()A.A.反应后溶液中不存在任何沉淀反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后所以反应前后CuCu2+2+的浓度不变的浓度不变B.B.沉淀溶解后沉淀溶解后,生成深蓝色的配离子生成深蓝色的配离子Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+C.C.配合物中只有配位键配合物中只有配位键D.D.在在Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+配离子中配离子中,Cu,Cu2+2+给出孤电子对给出孤电子对,NH,NH3 3提供空轨道提供空轨道B B 化学化学解析解析:Ni(NHNi(NH3 3)6 6 2+2+中中NiNi2+2+与与NHNH3 3之间形成的化学键是配位键之间形成的化学键是配位键,Ni,Ni2+2+提供空提供空轨道轨道,NH,NH3 3中的中的N N提供孤电子对。提供孤电子对。答案答案:配位键配位键N N4.(4.(20162016全国全国卷卷,37,37节选节选)在在Ni(NHNi(NH3 3)6 6 2+2+中中NiNi2+2+与与NHNH3 3之间形成的化学之间形成的化学键称为键称为,提供孤电子对的成键原子是提供孤电子对的成键原子是。化学化学解析解析:由化合物由化合物K K3 3FeFFeF6 6,知它是一种离子化合物知它是一种离子化合物,其中的化学键有离子键其中的化学键有离子键和配位键和配位键,复杂离子为复杂离子为FeFFeF6 6 3-3-,配位体是配位体是F F-。答案答案:离子键、配位键离子键、配位键FeFFeF6 6 3-3-F F-5.(5.(20132013全国全国卷卷,37,37节选节选)F)F-、K K+和和FeFe3+3+三种离子组成的化合物三种离子组成的化合物K K3 3FeFFeF6 6,其中化学键的类型有其中化学键的类型有;该化合物中存在一个复杂离子该化合物中存在一个复杂离子,该离子的该离子的化学式为化学式为,配位体是配位体是。化学化学点击进入点击进入 课时集训课时集训