人教B版高中化学选择性必修2第2章微专题3分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论课件

这是一份人教B版高中化学选择性必修2第2章微专题3分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论课件，共26页。
第二章 微专题3　分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论 专题阐释1.分子(或离子)空间结构的判断判断分子(或离子)的空间结构时,要能够正确计算价层电子对数:一是运用计算式推导出孤电子对数;二是看σ键电子对数。如下表:例1　(1)利用VSEPR模型推断分子或离子的空间结构。 (2)四硫氰基二氨络铬酸铵的结构如图所示。①阳离子的空间结构为　　　　　;NH3的空间结构为　　　　 　　　。②SCN-中碳原子的杂化方式为　　　　　　　　。 (3)BF3和NF3都是四原子分子,BF3的中心原子是　　　　(填元素符号,下同),NF3的中心原子是　　　　;BF3分子的空间结构是平面三角形而NF3分子的空间结构是三角锥形,其原因是　   　。 答案 (1)正四面体形　平面三角形　(2)①正四面体形　三角锥形　②sp　(3)B　N　BF3分子中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键,无孤电子对,呈平面三角形,而NF3分子中N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有1个未成键的孤电子对,占据了N原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形结构(3)BF3分子的中心原子为B原子,其中B原子的3个价电子都与F原子形成共价键,无孤电子对,呈平面三角形;而NF3分子的中心原子N原子的3个价电子与F原子形成共价键,还有1个未成键的孤电子对,占据了N原子周围的空间,参与相互排斥,形成三角锥形结构。2.键角的判断与比较含有共价键的物质中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定物质分子空间结构的主要因素之一。在高中阶段学习中,影响键角大小的因素主要有三:一是中心原子的杂化轨道类型;二是中心原子的孤电子对数;三是中心原子的电负性大小。(1)一般情况下,应该先从中心原子的杂化轨道类型入手。中心原子杂化轨道类型不同的粒子,键角大小为sp杂化>sp2杂化>sp3杂化,如键角:CH≡CH>CH2═CH2>CH4。(2)中心原子杂化方式相同的粒子,由于斥力:孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子对之间,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小。如键角:CH4>NH3>H2O。(3)中心原子杂化方式相同且孤电子对数目也相同,利用中心原子的电负性大小比较键角大小。如H2O、H2S中,中心原子均为sp3杂化,分子空间结构均为V形,由于电负性:O>S,吸引电子的能力:O>S,且键长:O—HH2S(92.3°)。(4)同一粒子中不同共价键的键角,由于斥力:双键间>双键与单键间>单键间,则键角大小不同。如甲醛中: ,键角:α>β。例2　请回答下列问题。(1)BF3中键角　　　(填“大于”或“小于”)CCl4中键角。 (2)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,原因是   　。 (3)乙酸分子( )中的键角1　　　(填“大于”“等于”或“小于”)键角2,原因是　   　。 答案 (1)大于　(2)H2O中氧原子上有2个孤电子对,H3O+中氧原子上有1个孤电子对,H2O中孤电子对对成键电子对的排斥力大于H3O+中孤电子对对成键电子对的排斥力　(3)大于　C═O对C—C的斥力大于C—O对C—C的斥力解析 (1)BF3分子的空间结构为平面三角形,键角为120°;CCl4分子的空间结构为正四面体形,键角为109°28'。(2)H3O+、H2O的中心原子的杂化轨道类型均为sp3,H2O中O原子上有2个孤电子对,H3O+中O原子上有1个孤电子对,因为孤电子对间的排斥力>孤电子对与成键电子对间的排斥力>成键电子对间的排斥力,故H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。(3)由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力,故乙酸分子中的键角1大于键角2。3.spd杂化(高考延伸)(1)简介有些元素原子在形成化合物时,除了ns、np轨道发生杂化外,能量相近的(n-1)d、nd轨道也参与杂化。常见的杂化方式有dsp2、sp3d、sp3d2等,通常存在于过渡元素形成的化合物中。(2)判断方法先计算出中心原子的价层电子对数,若大于4,一般有d轨道参与杂化,并有相应的空间结构:注意 不是所有的元素原子均能发生d轨道参与的杂化,例如,由于第二周期元素原子的第二能层不存在d轨道,N与Cl只能通过sp3杂化形成NCl3;而P与Cl既可以通过sp3杂化形成PCl3,也可以通过sp3d杂化形成PCl5。例3　(1)[2021全国甲卷]SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应,机理如下: 含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　　　　(填序号)。 (2)[2021山东卷]O、F、Cl电负性由大到小的顺序为　　　　　　　;OF2分子的空间结构为　　　　　　　　;Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　(填字母)。 A.sp　　 B.sp2　　C.sp3　　 D.sp3d答案 (1)sp3　②　(2)F>O>Cl　V形　5　D解析 (1)由SiCl4的结构式可知,Si的价层电子对数为4,故Si采取sp3杂化;由SiCl4(H2O)的结构式可知,Si的价层电子对数为5,故SiCl4(H2O)中Si采取sp3d杂化。(2)电负性一定程度上相当于得电子能力,半径越小,得电子能力越强,电负性越大,半径由小到大的顺序为F、O、Cl,所以电负性大小顺序为F>O>Cl;专题精练1.写出符合下列条件的相应的分子或离子的化学式。(1)氧原子以sp3杂化轨道形成两个σ键　　　　。 (2)氧原子形成一个π键　　　　。 (3)硼原子以sp2杂化轨道形成三个σ键　　　　。 (4)氮原子形成四个σ键　　　　;氮原子形成两个π键　　　　。 答案 (1)H2O(或其他合理答案,下同)　(2)O2　(3)BF3　(4)　 N2解析 形成π键时可以有双键或三键,σ键全为单键;sp3杂化构型为四面体形,sp2杂化构型为平面三角形。根据以上两点可解此题,答案合理即可。2.(1)P4S3可用于制造火柴,其分子结构如图所示。①电负性:磷　　　(填“>”“”“