鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构备课ppt课件

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第2节 共价键与分子的空间结构备课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了利用等电子原理，H2OH2S，NH3NF3，sp3，三角锥形，正四面体，sp2，AsH3等内容，欢迎下载使用。

一、杂化轨道类型的判断方法1.由杂化轨道数目判断杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数＝价电子对数。即：
2.根据杂化轨道的空间分布判断中心原子杂化轨道类型：①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化；②若杂化轨道在空间的分布为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化；③若杂化轨道在空间的分布为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。3.根据杂化轨道之间的夹角判断中心原子杂化轨道类型：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子采取sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子采取sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子采取sp杂化。4.有机物中碳原子的杂化方式可根据成键情况判断：若碳原子形成的全部为单键，则为sp3杂化，若有一个双键，则为sp2杂化，若有三键，则为sp杂化。
例1　下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是A.BeCl2与BF3 B.CO2与SO2C.CCl4与NH3 D.C2H2与C2H4
解析　A项中，BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2；B项中，CO2分子中杂化轨道数为2，SO2分子中杂化轨道数为3，中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2；C项中，中心原子杂化轨道类型均为sp3；D项中，中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2。
二、分子空间构型的判断方法1.利用价电子对互斥理论
例2　下列各组分子的空间结构相同的是A.SnCl2、BeCl2B.BF3、NH3C.CCl4、SiF4D.CS2、OF2
解析　通过分子的价电子对数、孤电子对数确定分子的空间结构，其中A、D项中分子的具体情况如下表：
B项中BF3、NH3的空间结构分别为平面三角形、三角锥形；C项中，CCl4与SiF4的空间结构均为正四面体形。
三、键角大小判断的一般步骤1.首先看中心原子杂化类型中心原子杂化类型是决定键角大小的最根本的原因，如下表：
中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化类型的，它们对应的键角会依次增大。
2.确定中心原子孤电子对数对于中心原子杂化类型相同的分子，中心原子所含孤电子对数目越多，键角越小。3.看电负性对于中心原子杂化类型且孤电子对数相同的分子，可以比较原子的电负性①若中心原子相同，则配位原子电负性越大，键角越小；②若配位原子相同，则中心原子电负性越大，键角越大。
例3　填空：(1)CH4、BF3、CO2键角从大到小的顺序为______________。
CO2>BF3>CH4
解析　CH4、BF3、CO2的中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。
(2)H2O、NH3、CH4键角从大到小的顺序为_______________。
CH4>NH3>H2O
解析　H2O、NH3、CH4分子的中心原子采取的都是sp3杂化，但孤电子对数不同。其孤电子对数分别为2、1、0，在H2O分子中，键角要受2对孤电子对的压缩，键角会最小。
(3)H2O与H2S键角从大到小的顺序为__________。
解析　H2O与H2S分子中的O与S原子都采取了sp3杂化，都有2对孤电子对，但O原子的电负性大，H2O比H2S键角大。
(4)NF3与NH3键角从大到小的顺序为__________。
解析　NF3与NH3比较，中心原子都是N原子且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远，两个N—F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。
(5)HCHO中两个C—H间的夹角___(填“>”或“<”)120°。
解析　在HCHO分子中，C原子为sp2杂化，但由于C原子与O原子间以双键C==O结合，该双键对C—H键的斥力要更大些。所以两个C—H键的键角小于120°。
解析　①NF3分子中N原子采取sp3杂化；②C2H4分子中C原子采取sp2杂化；③C6H6分子中C原子采取sp2杂化；④C2H2分子中C原子采取sp杂化；⑤ 中N原子采取sp3杂化。
解析　CH4中4个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同，所以分子的空间结构不是正四面体形，A错误；H2O分子中O原子的价电子对数＝2＋ ×(6－1×2)＝4，为sp3杂化，含有2对孤电子对，分子的空间结构为V形，B错误；CO2中C原子的价电子对数＝2＋ ×(4－2×2)＝2，为sp杂化，分子的空间结构为直线形，C正确； 中S原子的价电子对数＝3＋ ×(6＋2－3×2)＝4，为sp3杂化，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误。
3.(2019·淄博高二检测)下列说法中正确的是A.PCl3分子是三角锥形，这是磷原子sp2杂化的结果B.sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C.中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形 或V形D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形
解析　PCl3分子中中心磷原子的价电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋ ＝4，因此PCl3分子中磷原子为sp3杂化，故选项A错误；sp3杂化轨道是原子最外电子层上的s轨道和3个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B错误；一般中心原子采取sp3杂化的分子所得到的空间结构为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则结构发生变化，如NH3、PCl3分子是三角锥形，H2O分子是V形，故选项D错误，C项正确。
解析　①CS2和CO2的分子结构相同，为直线形分子，错误；
③SF6中含有6个S—F键，每个S—F键含有1对成键电子对，则SF6分子中有6对完全相同的成键电子对，正确；
解析　CS2中心原子为sp杂化，键角最大，故选D。
6.高考组合填空(1)[2019·全国卷Ⅰ，35(2)节选]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______、______。
解析　乙二胺中N形成3个单键，含有1个孤电子对，属于sp3杂化；C形成4个单键，不存在孤电子对，也是sp3杂化。
(2)[2019·全国卷Ⅱ，35(1)节选]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为__________。
解析　As与N同族，则AsH3分子的空间结构类似于NH3，为三角锥形。
(3)[2019·全国卷Ⅲ，35(4)节选]NH4H2PO4中P的____杂化轨道与O的2p轨道形成____键。 (4)[2019·江苏，21(2)节选] 的空间结构为_________(用文字描述)。
解析　根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和形成双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化。
(5)[2019·江苏，21(3)节选]抗坏血酸的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________。
(6)[2020·山东，17(2)节选]NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为________________。(7)[2020·全国卷Ⅰ，35(3)]磷酸根离子的空间构型为_________，其中P的价层电子对数为____、杂化轨道类型为____。
(8)[2020·全国卷Ⅲ，35(2)节选]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
的结构为 。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由____变为_____。