高中 化学 选择性必修2 第二章 分子结构与性质《专题突破 (二)分子(或离子)空间结构与杂化轨道理论》教学设计.docxVIP

判断分子(或离子)的空间结构和键角时，要能够正确计算价层电子对数：一是运用计算式推导出价层电子对数；二是看σ键电子对数。

一、分子的空间结构与杂化类型间的关系

1．利用价层电子对互斥模型判断杂化轨道类型和分子(或离子)的空间结构

(1)解题思路

①利用价层电子对互斥模型计算中心原子的价层电子对数

②确定VSEPR模型

③推断中心原子的杂化轨道类型

④根据中心原子上是否有孤电子对确定分子(离子)的空间结构

(2)ABm型分子(或离子)的空间结构判断方法

价层电

子对数

VSEPR

模型

中心原子的杂化轨道类型

孤电子

对数

分子(或离子)

的空间结构

实例

4

正四

面体

sp3

0

正四面体

CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)

1

三角锥形

NH3、SOeq\o\al(2－,3)

2

V形

H2O、NHeq\o\al(－,2)

3

平面三

角形

sp2

0

平面三角形

BF3、COeq\o\al(2－,3)

1

V形

SO2、NOeq\o\al(－,2)

2

直线形

sp

0

直线形

CO2、NOeq\o\al(＋,2)

2.分子空间结构与杂化轨道的关系

(1)全部为σ键的分子空间结构与杂化类型

中心原

子的杂

化类型

杂化

轨道数

杂化轨道

空间结构

成键电

子对数

孤电子

对数

分子的空

间结构

实例

分子式

结构式

sp

2

直线形

2

0

直线形

BeCl2

Cl—Be—Cl

sp2

3

平面

三角形

3

0

平面

三角形

BF3

2

1

V形

—

—

sp3

4

正四

面体形

4

0

正四

面体形

CH4

3

1

三角锥形

NH3

2

2

V形

H2O

(2)含σ键和π键的分子空间结构与杂化类型

物质

结构式

杂化轨

道类型

键角

分子的空

间结构

甲醛

sp2

约120°

平面

三角形

乙烯

120°

平面形

氢化氰

H—C≡N

sp

180°

直线形

乙炔

H—C≡C—H

180°

直线形

1．下列分子或离子中，VSEPR模型与粒子的空间结构一致的是()

A．SO2 B．HCHO

C．NCl3 D．H3O＋

答案：B

解析：当中心原子没有孤电子对时，VSEPR模型与分子的空间结构就是一致的，SO2、NCl3、H3O＋的中心原子均有孤电子对，A、C、D项错误。

2．下列说法正确的是()

①CS2为V形分子

②ClOeq\o\al(－,3)的空间结构为平面三角形

③SF6中有6个完全相同的成键电子对

④SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3杂化

A．①② B．②③

C．③④ D．①④

答案：C

解析：①CS2和CO2分子的空间结构相同，为直线形分子，错误；②ClOeq\o\al(－,3)中Cl的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(7＋1－2×3)＝4，含有1个孤电子对，则ClOeq\o\al(－,3)的空间结构为三角锥形，错误；③SF6中含有6个S—F，每个S—F含有1个成键电子对，则SF6分子中有6个完全相同的成键电子对，正确；④SiF4中Si的价层电子对数为4＋eq\f(1,2)×(4－1×4)＝4，SOeq\o\al(2－,3)中S的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(6＋2－2×3)＝4，则SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均采取sp3杂化，正确。

3．(1)在较低温度下，CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。X分子的空间结构是________，中心原子的杂化轨道类型为________。

(2)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在Ieq\o\al(＋,3)。Ieq\o\al(＋,3)的空间结构为________，中心原子的杂化轨道类型为________。

(3)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化轨道类型分别为________和________。

答案：(1)V形sp3(2)V形sp3(3)spsp3

解析：(1)在较低温度下，CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生，则X是H2S，中心原子S原子形成2个σ键，且含2个孤电子对，则S原子采取sp3杂化，H2S分子的空间结构是V形。

(2)Ieq\o\al(＋,3)的中心原子I原子的价层电子对数为2＋eq\f(1,2)×(7－1－2×1)＝4，则中心原子I原子的杂化轨道类型为sp3杂化，孤电子对数为2，则Ieq\o\al(＋,3)的空间结构为V形。

(3)CO2中C原子形成2个σ键且无孤电子对，采取sp杂化；CH3OH中C原子形成4个σ键且无孤电子对，采取sp3杂化。

二、键角的大小比较

1．下列分子或离子中键角由大到小排列正确的是()

①BCl3②NH3③H2