專題四 分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)§4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)§4.1分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)§4.2配合物形成與應(yīng)用§4專題整理與歸納§4.1分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)§4.1.1分子空間構(gòu)型§4.1.2分子的極性§4.1.3手性分子§4.1.1分子空間構(gòu)型1.雜化軌道4.鍵角5.等電子原理P66你知道嗎sp3雜化：正四面體，軌道夾角109°28′sp雜化：直線形，軌道夾角180°sp2雜化：平面正三角形，軌道夾角120°2.雜化類型的判斷雜化類型→價(jià)層電子對(duì)互斥3.分子空間構(gòu)型雜化類型→分子空間類型相同的原子總數(shù)與相同的價(jià)電子總數(shù)P70活動(dòng)與探究練習(xí)作業(yè)P70活動(dòng)與探究P66你知道嗎1.S原子與H原子結(jié)合形成的分子為什么是H2S，而不是H3S或H4S？H2S的三個(gè)原子是在一直線上，還是不在一直線上？怎么才能知道兩個(gè)S－H鍵的夾角——鍵角是多少？共價(jià)鍵的飽和性S的價(jià)層電子軌道表示式S的兩的未成對(duì)電子在兩個(gè)p軌道上，鍵角應(yīng)是90°，但實(shí)際上H2S兩H－S鍵的夾角為即鍵角約為104.5°P66你知道嗎根據(jù)共價(jià)鍵飽和性C的價(jià)層電子軌道表示式則C與H應(yīng)形成CH2且鍵角應(yīng)為90°而事實(shí)是C與H形成的是CH4且為空間正四面體，鍵角為109°28′那么CH4是如何形成的呢？——雜化軌道理論2.C原子與H原子結(jié)合形成的分子為什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子為什么具有正四面體的空間結(jié)構(gòu)？CH4的形成基態(tài)激發(fā)態(tài)雜化態(tài)激發(fā)態(tài)的C原子就能成4個(gè)鍵了，那么能不能只激發(fā)而不雜化呢？2s↓↑↑↑2p2s↑↑↑2p↑↑↑↑↑sp3雜化軌道“雜化，所謂雜化是指在形成分子時(shí)，由于原子的相互影響，若干不同類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過程叫做雜化，所形成的新軌道就稱為雜化軌道。雜化軌道與其它原子的原子軌道重疊形成化學(xué)鍵。”不變雜化前后軌道數(shù)目不變改變改變了軌道的形狀與空間伸展方向。形狀都是一頭大一頭小，有利于實(shí)現(xiàn)最大重疊。還改變了能量。s與p的雜化類型1個(gè)s+3個(gè)p→4個(gè)sp3，成正四面體，軌道夾角109°28′1個(gè)s+1個(gè)p→2個(gè)sp，成直線形，軌道夾角180°1個(gè)s+2個(gè)p→3個(gè)sp2，成平面正三角形，軌道夾角120°其它雜化軌道類型P68交流與討論1.為了滿足生成BF3和BeCl2的要求，B、Be原子的外圍電子排布應(yīng)如何改變？用軌道表示式表示B、Be原子的外圍電子結(jié)構(gòu)的改變。2.B、Be原子各用哪幾個(gè)原子軌道參與雜化？形成什么類型的雜化軌道？1.為了滿足生成BF3的要求，B原子的外圍電子排布應(yīng)如何改變？用軌道表示式表示B原子的外圍電子結(jié)構(gòu)的改變，B原子用了哪幾個(gè)原子軌道參與雜化？形成什么類型的雜化軌道？2.為了滿足生成BeCl2的要求，Be原子的外圍電子排布應(yīng)如何改變？用軌道表示式表示Be原子的外圍電子結(jié)構(gòu)的改變，Be原子用了哪幾個(gè)原子軌道參與雜化？形成什么類型的雜化軌道？BF31.為了滿足生成BF3的要求，B原子的外圍電子排布應(yīng)如何改變？用軌道表示式表示B原子的外圍電子結(jié)構(gòu)的改變，B原子用了哪幾個(gè)原子軌道參與雜化？形成什么類型的雜化軌道？BeCl22.為了滿足生成BeCl2的要求，Be原子的外圍電子排布應(yīng)如何改變？用軌道表示式表示Be原子的外圍電子結(jié)構(gòu)的改變，Be原子用了哪幾個(gè)原子軌道參與雜化？形成什么類型的雜化軌道？P69問題解決請用雜化軌道理論分析乙烷、乙烯、和乙炔分子的成鍵情況。乙烷乙烯乙炔P70活動(dòng)與探究以上分析過程讓人覺得知道了軌道的雜化類型就知道了分子的空間結(jié)構(gòu)，可是如何判斷雜化類型呢？CH4、NH3、H2O分子中，中心原子形成什么類型的雜化軌道？H2O分子中H－O－H的鍵角為104.5°，NH3分子中H－N－H的鍵角為107.3°，CH4分子中H－C－H的鍵角為107.3°？雜化類型的判定畫出CH4、BF3、BeCl2、C2H6、C2H4、C2H2的電子式，對(duì)比中心原子的雜化類型，找出雜化類型的規(guī)律。234234雜化軌道數(shù)234234價(jià)電子對(duì)數(shù)000000孤電子對(duì)數(shù)234234配原子數(shù)spsp2sp3spsp2sp3雜化類型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子雜化類型的判定3033sp2BF32022spBeCl22444雜化軌道數(shù)2444價(jià)電子對(duì)數(shù)0210孤電子對(duì)數(shù)2234配原子數(shù)spsp3sp3sp3雜化類型CO2H2ONH3CH4分子價(jià)電子對(duì)數(shù)234雜化軌道數(shù)234雜化類型spsp2sp3雜化類型的判定①中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=配原子數(shù)+中心原子的孤電子對(duì)數(shù)234234雜化軌道數(shù)234234價(jià)電子對(duì)數(shù)000000孤電子對(duì)數(shù)234234配原子數(shù)spsp2sp3spsp2sp3雜化類型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子做配原子時(shí)，X、H提供1個(gè)價(jià)電子，O、S不提供價(jià)電子雜化類型的判定③碳作中心原子時(shí)的雜化類型規(guī)律234234雜化軌道數(shù)234234價(jià)電子對(duì)數(shù)000000孤電子對(duì)數(shù)234234配原子數(shù)spsp2sp3spsp2sp3雜化類型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子判斷雜化類型金剛石、晶體硅、二氧化硅中硅原子的雜化類型石墨、苯中碳的雜化類型甲醛、銨根、硫酸根分子的空間構(gòu)型分子CH4NH3H2O雜化類型sp3sp3sp3軌道構(gòu)型正四面體型正四面體型正四面體型分子構(gòu)型正四面體型三角錐型V形分子空間構(gòu)型雜化類型→分子構(gòu)型硫化氫、二氯化鉛、二硫化碳、二氧化硫的空間構(gòu)型三氯化硼、三氟化氮、水合氫離子、甲醛的空間構(gòu)型鍵角104.5°107.3°109°28′鍵角109°28′109°28′109°28′軌道夾角V形三角錐型正四面體型分子構(gòu)型正四面體型正四面體型正四面體型軌道構(gòu)型sp3sp3sp3雜化類型H2ONH3CH4分子價(jià)電子對(duì)間斥力大?。?孤對(duì)－孤對(duì)>孤對(duì)－鍵對(duì)>鍵對(duì)－鍵對(duì)H2S的鍵角大概多少？等電子原理價(jià)電子總數(shù)=各原子價(jià)電子數(shù)之和+離子的電荷數(shù)所代表的電子數(shù)等電子體：原子數(shù)目、價(jià)電子總數(shù)分別相等的微粒互稱等電子體如N2、CO、C22-、CN－；

CO2、N2O；

O3、SO2、NO2-

；NO3-、CO32-、BO33-、SO3；

CH4

、NH4+與BH4-

1．下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是(

)A．C2H2

B．CS2C．NH3D．C6H6C2．下列說法中，正確的是(

)A．由分子構(gòu)成的物質(zhì)中一定含有共價(jià)鍵B．形成共價(jià)鍵的元素不一定是非金屬元素C．正四面體結(jié)構(gòu)的分子中的鍵角一定是109.5°D．CO2和SiO2都是直線形分子BP4為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為60°；CO2分子的中心原子無孤電子對(duì)，為直線形結(jié)構(gòu)，而SiO2晶體中不存在單個(gè)分子。練習(xí)3.有關(guān)乙炔分子中的化學(xué)鍵描述不正確的是(雙選)(

)A．兩個(gè)碳原子采用sp雜化方式B．兩個(gè)碳原子采用sp2雜化方式C．每個(gè)碳原子都有兩個(gè)未雜化的2p軌道形成π鍵D．兩個(gè)碳原子之間的鍵為兩個(gè)π鍵BD4.下列分子中的中心原子的雜化軌道屬于sp雜化的是(

)A．CH4

B．C2H4C．C2H2

D．NH3C5.若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價(jià)鍵的孤電子對(duì)，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論，下列說法正確的是(

)A．若n＝2，則分子的空間構(gòu)型為V形B．若n＝3，則分子的空間構(gòu)型為三角錐形C．若n＝4，則分子的空間構(gòu)型為正四面體形D．以上說法都不正確C6.用價(jià)層電子對(duì)互斥理論預(yù)測H2S和BF3的立體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)結(jié)論都正確的是(

)A．直線形；三角錐形B．V形；三角錐形C．直線形；平面三角形D．V形；平面三角形D7.現(xiàn)有一種新型層狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)材料BN，平面結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請你根據(jù)所學(xué)的與其結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)的性質(zhì)及等電子原理，判斷該新材料可能具有的性質(zhì)和用途(

)AA．是一種高溫潤滑材料，也可用作電器材料B．是一種化學(xué)纖維，可用作織物C．是一種堅(jiān)硬耐磨材料，也可用作鉆具D．以上判斷均不正確§4.1.2分子的極性1.分子的極性——正、負(fù)電荷重心是否重合②溶解性——分子極性相似相溶2.分子極性的影響因素與分析方法3.分子的極性對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響①熔沸點(diǎn)——極性分子增大范德華力矢量分析法分子極性受分子空間構(gòu)型、共價(jià)鍵極性影響P72活動(dòng)與探究練習(xí)P72活動(dòng)與探究分子極性實(shí)驗(yàn)視頻P73交流與討論有四面體型CHCl3無正四面體CCl4有三角錐型NH3無正三角形BF3有V形H2O無直線形CO2有直線形HF無直線形O2分子極性空間構(gòu)型分子分子極性空間構(gòu)型分子分子極性的影響因素與分析方法分子極性對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響水（極性）四氯化碳（非極性）碘（非極性）微溶易溶氯化氫（極性）極易溶難溶“相似相溶規(guī)則”——一般地，由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑，由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于非極性溶劑。1.分子的極性對(duì)物質(zhì)溶解性的影響離子鍵視為強(qiáng)極性鍵，離子晶體易溶于水。分子的極性對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響2.分子的極性對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的影響。相對(duì)分子質(zhì)量相近的分子，分子的極性越強(qiáng)，分子間的范德華力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高。1.分子的極性對(duì)物質(zhì)溶解性的影響練習(xí)1.(2011年福建廈門高二檢測)關(guān)于CS2、SO2、NH3三種物質(zhì)的說法中正確的是(雙選)(

)A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其屬于非極性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它們都是極性分子C．CS2為非極性分子，所以在三種物質(zhì)中熔、沸點(diǎn)最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有極性AB2.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是________。(2)以極性鍵相結(jié)合，具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是________。(3)以極性鍵相結(jié)合，具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是________。(4)以極性鍵相結(jié)合，具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是________。(5)以極性鍵相結(jié)合，具有V形結(jié)構(gòu)的極性分子是_______________________________________。(6)以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是_____N2CS2NH3CH4H2OHF3．下列敘述中正確的是(

)A．離子化合物中不可能存在非極性鍵B．非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵C．非極性分子中一定含有非極性鍵D．不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵D§4.1.3手性分子COOHCOOH練習(xí)作業(yè)練習(xí)1．判斷下列分子為手性分子的是(

)BA.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3

HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32．下列化合物中含有2個(gè)“手性”碳原子的是()B作業(yè)課本P75：1-3、7第一次作業(yè)第二次作業(yè)課本P75：4-6練習(xí)冊45：1、3、4、12、14、18練習(xí)冊45：5-11、13、15、17§4.2配合物形成與應(yīng)用§4.2.1配合物的形成§4.2.2配合物應(yīng)用§4.2.1配合物的形成2.配合物的組成1.配合物的形成3.配合物的電離特點(diǎn)內(nèi)外界之間是離子鍵，在水中全部電離；中心原子與配位體間是配位鍵，難電離。配離子的空間構(gòu)型練習(xí)作業(yè)P76活動(dòng)與探究先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后又溶解形成深藍(lán)色溶液逐滴加入濃氨水2mL5%的硫酸銅溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀不再溶解逐滴加入濃氫氧化鈉2mL5%的硫酸銅溶液現(xiàn)象無水乙醇過濾、洗滌、干燥X射線晶體衍射證明為[Cu(NH3)4]SO4

化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)：異性作用——酸堿、氧化還原、陰陽，那么此反應(yīng)是什么異性起作用呢？空軌道與孤電子對(duì)的異性作用——配位鍵配體有孤電子對(duì)中心離子有空軌道P76交流與討論配合物的定義：由提供孤電子對(duì)的配位體與接受孤電子對(duì)的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物。P77交流與討論2.在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作為中心原子？哪些可以作為配位體？是配位體的并指出配位原子。中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位體：H2O、NH3、F－、CN－、CO配位原子：O、N、F、C、CCuOH2H2OH2OH2O2+水是很好的配位體，很多金屬離子溶于水都會(huì)與水形成配離子，Cu2+本身并不是藍(lán)色的，真正藍(lán)色的是四水合銅離子。配合物的組成配位數(shù)：直接同中心原子配位的原子數(shù)目。配位數(shù)通常是中心離子電荷數(shù)的兩倍。有的配合物沒有外界[Cu(NH3)4]

SO4中心離子配位體配位數(shù)

外界離子內(nèi)界外界配合物已見過的配合物KAl(SO4)2

和Na3AlF6在電離上有何區(qū)別？請寫出它們的電離方程式。分析下列配合物的組成（內(nèi)、外界，中心原子，配位體配位原子）以及中心原子的價(jià)態(tài)[Ag(NH3)2]OH[Co(NH3)6]Cl3

K4[Fe(CN)6]K[Pt(NH3)Cl3][Co(NH3)5Cl](NO3)2[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O

配合物的電離特點(diǎn)內(nèi)外界之間是離子鍵，在水中全部電離，電離成外界離子與內(nèi)界離子（即配離子）；中心原子與配位體間是配位鍵，難電離。3.［Co（NH3）6］Cl3和［Co（NH3）5Cl］Cl2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)分二者。完成P77交流與討論兩者在水中發(fā)生電離：[Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-比較可知：兩者電離出的Cl-的量不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可從這一條件入手，加Ag+沉淀Cl-，然后測量所得沉淀量就可加以區(qū)別。P78問題解決——配離子的空間構(gòu)型Cu(NH3)42+Zn(NH3)42+4配位的結(jié)構(gòu)有兩種：四面體與正方形正方形時(shí)，又有順式與反式兩種情況1、下列各種說法中錯(cuò)誤的是（）A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤電子對(duì)。B、配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵。C、配合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。D、共價(jià)鍵的形成條件是成鍵粒子必須有未成對(duì)電子。2.

能區(qū)別[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3兩種溶液的試劑是（）

A．AgNO3溶液B．NaOH溶液

C．CCl4D．濃氨水DA練習(xí)DADB6.向CoCl2溶液中滴加氨水，使生成的Co(OH)2沉淀溶解生成[Co(NH3)6]2＋。此時(shí)向溶液中通入空氣，得到的產(chǎn)物中有一種其組成可用CoCl3·5NH3表示。把分離出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸銀溶液，則析出AgCl沉淀。經(jīng)測定，每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。請寫出表示此配合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)式(鈷的配位數(shù)為6)：_________________，此配合物中Co的化合價(jià)為______。

[Co(NH3)5Cl]Cl2+37.0.01mol氯化鉻(CrCl3·6H2O)在水溶液中用過量硝酸銀溶液處理，產(chǎn)生0.02molAgCl沉淀。此氯化鉻最可能是

A．[Cr(H2O)6]Cl3B．[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC．[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD．[Cr(H2O)3Cl3]·3H2OB

§4.2.2配合物應(yīng)用1.用于物質(zhì)的檢驗(yàn)2.用于物質(zhì)的分離3.其它應(yīng)用P79活動(dòng)與探究P80拓展視野作業(yè)P79活動(dòng)與探究實(shí)驗(yàn)一：用新制銀氨液，檢驗(yàn)葡萄糖。新制的銀氨液是配合物實(shí)驗(yàn)二：用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+，生成的血紅色物質(zhì)是配合物。實(shí)驗(yàn)三：兩份硫酸銅、硫酸鐵混合液，分別加氫氧化鈉溶液和濃氨水。加氫氧化鈉溶液時(shí)，產(chǎn)生沉淀不再溶解加濃氨水時(shí)，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀部分溶解冶金電鍍中的應(yīng)用高純度金屬制備（Fe,Ni,Co）貴金屬的提取P80拓展視野1.生命中的配合物2.藥物中的配合物葉綠素血紅蛋白配合物是酶的活性中心3.配合物與生物固氮作業(yè)課本P83：1-5練習(xí)冊P50：1-8、12、13、17§4專題整理與歸納1.核心思想是什么？2.核心新知是什么？分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論分子性質(zhì)分子的空間構(gòu)型、軌道的雜化類型配合物形成條件與組成特點(diǎn)作業(yè)核心思想分子極性（溶解性）旋光性空間構(gòu)型鍵角鍵的極性分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論分子性質(zhì)雜化軌道價(jià)層電子對(duì)互斥等電子原理核心新知——重點(diǎn)1.分子構(gòu)型分子的空間構(gòu)型、軌道的雜化類型2.配合物形成條件與組成特點(diǎn)問題（高考）角度的總結(jié)問題（高考）角度的總結(jié)1．原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)（1）了解原子核外電子的能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見元素（1~36號(hào)）原子核外電子的排布。了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)（如原子或離子失去電子難易、解釋某些元素的主要化合價(jià)等）。（3）了解電負(fù)性的概念，了解元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。（4）了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡單應(yīng)用。2．化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)（1）理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化