價(jià)層電子對(duì)互斥模型、雜化軌道理論及應(yīng)用-2024年高考化學(xué)大一輪精品復(fù)習(xí)課件(新教材)_第1頁
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新教材第六章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律第33講價(jià)層電子對(duì)互斥模型、雜化軌道理論及應(yīng)用復(fù)習(xí)目標(biāo)1.掌握價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論的內(nèi)容并能用其推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。2.掌握鍵角大小原因并能作出規(guī)范描述。1.價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR)理論一、價(jià)層電子互斥模型(1)理論依據(jù)→分子的空間結(jié)構(gòu),是由價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥的結(jié)果?!鷥r(jià)層電子對(duì)在空間上彼此相距

時(shí),排斥力最小,體系能量最低。歸納整合最遠(yuǎn)(2)VSEPR理想模型2對(duì)價(jià)層電子對(duì)直線形3對(duì)價(jià)層電子對(duì)平面三角形4對(duì)價(jià)層電子對(duì)

四面體形(3)價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算一、價(jià)層電子互斥模型價(jià)層電子對(duì)

=σ鍵電子對(duì)+中心原子的孤電子對(duì)。1)中心原子成鍵數(shù)目最多的原子,如CO2中的C,PCl3中的P(ABn型分子):2)σ鍵電子對(duì):除中心原子外,其余原子與中心原子均形成一個(gè)σ鍵,故

σ鍵電子對(duì)數(shù)=中心原子結(jié)合的原子數(shù)②該理論不適合中心原子為過渡金屬的分子。注意:①多重鍵只計(jì)算σ鍵電子對(duì),不計(jì)π鍵電子對(duì)。CH2O?

HClO?

CH—O—ClO即,共價(jià)單鍵、雙鍵、三鍵計(jì)算時(shí),都只計(jì)入一個(gè)σ電子對(duì)歸納整合方法一:根據(jù)電子式直接確定計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)012孤電子對(duì)數(shù)歸納整合計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)方法二:公式計(jì)算,中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=(a-xb)21a=中心原子的價(jià)電子數(shù)χ=中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)b=與中心原子結(jié)合的原子最多所能接受的電子數(shù)氧和氧族元素中的S、Se等均為2,鹵族元素均為1如:H為1,其余原子為8-最外層電子數(shù)。(對(duì)于主族元素等于原子的最外層電子數(shù))氮和氮族元素中的N、P等均為3歸納整合注意:對(duì)于離子團(tuán),所帶電荷數(shù)計(jì)入中心原子的價(jià)層電子中。即:a=中心原子價(jià)電子數(shù)—電荷數(shù)分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)CO2CO32-NH4+H3O+SO32-計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=1/2(a-χb)C422(4-2×2)÷2=0【課堂練習(xí)】CN4-(-2)=632(6-3×2)÷2=05-1=441(4-4×1)÷2=0O6-1=531(5-3×1)÷2=1S32(8-3×2)÷2=16-(-2)=8=結(jié)合原子數(shù)=3(1)中心原子為S,故σ鍵電子對(duì)【例】

SOCl2的空間結(jié)構(gòu)的判斷(2)中心原子孤電子對(duì)=1/2(a-χb)=1/2×(6-1×2-2×1)=1價(jià)層電子對(duì)數(shù)3+1=44對(duì)價(jià)層電子對(duì)

互相排斥,形成四面體形的VSEPR理想模型由于中心原子上有1個(gè)孤電子對(duì),則SOCl2的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。四面體形略去孤電子對(duì)三角錐形一、價(jià)層電子互斥模型4.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間結(jié)構(gòu)(1)中心原子上無孤對(duì)電子→VSEPR理想模型就是其分子的空間結(jié)構(gòu)。價(jià)層電子對(duì)數(shù)

空間結(jié)構(gòu)范例6

正八面體形5

三角雙錐形4

正四面體形3

平面三角形2

直線形CO2、CS2HCHO、BF3CH4、CCl4PCl5SF6三角雙錐形正八面體形了解?歸納整合中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間,并與成鍵電子對(duì)互相排斥。一、價(jià)層電子互斥模型(2)中心原子上有孤對(duì)電子在討論粒子空間構(gòu)型時(shí)應(yīng)略去孤電子對(duì),才是該粒子的實(shí)際空間構(gòu)型。歸納整合4.利用VSEPR理論預(yù)測粒子的空間結(jié)構(gòu)例如:CH4、NH3、H2O均為4對(duì)價(jià)層電子對(duì)中心原子無孤電子對(duì)的分子中心原子有孤電子對(duì)的分子CH4H2ONH3VSEPR理想模型分子空間結(jié)構(gòu)V形四面體形三角錐形略去孤電子對(duì)略去孤電子對(duì)歸納整合價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律:孤電子對(duì)-孤電子對(duì)>孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)。隨著孤電子對(duì)數(shù)目的增多,孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力增大,鍵角減小。點(diǎn)撥歸納整合H2O、NH3的的孤電子對(duì)分別為2、1,故H2O、NH3的鍵角分別是105°、107°。→簡單記憶:孤-孤>孤-成>成-成分子或離子中心原子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型分子的空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用VSEPR模型預(yù)測分子的空間結(jié)構(gòu)H-C≡NHCNO3(4-1×1-1×3)÷2=0(6-2×2)÷2=11+2=30+2=2平面三角形V形直線形直線形O(O)2SO32-(8-3×2)÷2=11+3=4正四面體形三角錐形O3分子的結(jié)構(gòu)如圖:呈V型,鍵角116.5o。

三個(gè)原子以一個(gè)O原子為中心,與另外兩個(gè)O原子分別構(gòu)成一個(gè)非極性共價(jià)鍵;中間O原子提供2個(gè)電子,旁邊兩個(gè)O原子各提供1個(gè)電子,構(gòu)成一個(gè)大π鍵——三個(gè)O原子均等地享有這4個(gè)電子。問題:分子中某1原子有1對(duì)沒有跟其它原子共用電子叫孤對(duì)電子,那么O3分子有

對(duì)孤對(duì)電子5極性鍵,極性分子δ-δ+δ-價(jià)層電子對(duì)互斥模型σ鍵電子對(duì)中心原子上的孤對(duì)電子數(shù)目價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型VSEPR理想模型略去孤電子對(duì)粒子的空間結(jié)構(gòu)知識(shí)小結(jié)中心原子無孤電子對(duì):VSEPR理想模型就是其空間結(jié)構(gòu)。若有:先判斷VSEPR理想模型,后略去孤電子對(duì),便可得到粒子的空間結(jié)構(gòu)1.下列分子的VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同的是AA.CCl4B.SO32-C.NH3D.H2O2.下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價(jià)層電子對(duì)最多的是

A.H2O

B.HCl

C.NH4+

D.PCl3A解析:HCl分子屬于AB型分子,沒有中心原子理解應(yīng)用理解應(yīng)用3.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)可以預(yù)測許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu),有時(shí)也能用來推測鍵角大小,下列判斷正確的是(

)A.H2S、CS2、HI都是直線形的分子B.COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子C.BF3鍵角為120°,SnBr2鍵角小于120°D.PCl3、NH3、PCl5的VSEPR模型相同C軌道的雜化雜化軌道在外界條件影響下,中心原子能量相近的原子軌道發(fā)生混雜,重新組合成一組新的軌道的過程。原子軌道混雜后形成的一組新軌道,叫做雜化軌道。①雜化軌道數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)②雜化改變了原子軌道的形狀和方向③雜化使原子的成鍵能力增強(qiáng)④雜化軌道只用于形成分子的σ鍵或容納孤電子對(duì)二、雜化軌道理論(即軌道數(shù)目不變)1.雜化軌道理論概述歸納整合(2)雜化軌道三種類型二、雜化軌道理論歸納整合sp3、sp2、spsp3雜化過程xyzxyzzxyzxyz109°28′sp3雜化:1個(gè)s軌道與3個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,形成4個(gè)sp3雜化軌道。每個(gè)sp3軌道形狀為一頭大,一頭小,含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分基態(tài)激發(fā)態(tài)4個(gè)sp3雜化軌道電子躍遷雜化C4個(gè)能量相同、方向不同的sp3雜化軌道【知識(shí)回顧】【釋疑解惑】甲烷分子中碳原子的4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊,形成4個(gè)C-Hσ鍵,呈正四面體形。1.sp3雜化①

由1個(gè)ns軌道與3個(gè)np軌道雜化形成⑦

CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等粒子,鍵長不同,為四面體形⑥AB4型離子基本是正四面體形⑤CH4、CCl4、CF4、SiCl4、NH4+、SO42-等粒子,四個(gè)鍵長相同,真實(shí)構(gòu)型與VSEPR理想模型重合,為正四面體形。④每個(gè)sp3軌道形狀為一頭大,一頭小,含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分③軌道中心軸之間的夾角為109°28′,呈正四面體形

②每個(gè)sp3軌道含有4條相同的軌道,它們的能量相同、方向不同sp2雜化過程xyzxyzzxyzxyz→每個(gè)sp2雜化軌道的形狀也為一頭大,一頭小120°sp2雜化:1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,形成3個(gè)sp2雜化軌道。→含有1/3s

軌道和2/3p

軌道的成分→sp2雜化后,未參與雜化的1個(gè)np軌道可以用于形成π鍵【知識(shí)回顧】B原子基態(tài)電子排布軌道表示式2s2p電子躍遷sp2雜化——BF3分子的形成sp2雜化軌道2.sp2雜化與F成鍵FFFB未參與雜化的p軌道上的電子可用于形成π鍵——CH2=CH2分子中碳原子的雜化sp2雜化軌道2.sp2雜化2s22p2Csp2雜化電子躍遷——CH2=CH2分子中碳原子的雜化sp2雜化軌道2.sp2雜化乙烯分子結(jié)構(gòu)示意圖π鍵乙烯分子中碳原子的sp2雜化乙烯分子中的σ鍵乙烯分子中的π鍵σ鍵σ鍵σ鍵σ鍵σ鍵2.sp2雜化①

由1個(gè)ns軌道與2個(gè)np軌道雜化形成⑤sp2雜化后,未參與雜化的1個(gè)np軌道上若有未成對(duì)電子,則可以用于形成π鍵,如乙烯分子碳碳雙鍵的形成。④每個(gè)sp2軌道形狀為一頭大,一頭小,含有1/3s軌道和2/3p軌道的成分③軌道中心軸之間的夾角為120°,呈平面三角形。例如:BF3

②每個(gè)sp2軌道含有3條相同的軌道,它們的能量相同、方向不同→sp雜化軌道的形狀為一頭大,一頭小,含有1/2s軌道和1/2p軌道的成分xyzxyzzxyzxyz180°sp雜化過程sp

雜化:1個(gè)s軌道與1個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,形成2個(gè)sp雜化軌道。180°→sp雜化后,未參與雜化的兩個(gè)np軌道可以用于形成π鍵【知識(shí)回顧】3.sp雜化Be原子基態(tài)電子排布軌道表示式2s2p電子躍遷sp雜化——BeCl2分子的形成sp雜化軌道3.sp雜化與Cl成鍵ClClsppxpx180°ClClBeσ鍵σ鍵未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵——CH≡CH分子中碳原子的雜化sp雜化軌道3.sp雜化2s22p2Csp雜化電子躍遷sp雜化軌道3.sp雜化乙炔分子結(jié)構(gòu)示意圖π鍵乙炔分子中的σ鍵乙炔分子中的π鍵σ鍵σ鍵σ鍵——CH≡CH分子中碳原子的雜化π鍵乙炔空間填充模型3.sp雜化①

由1個(gè)ns軌道與1個(gè)np軌道雜化形成⑤sp雜化后,未參與雜化的2個(gè)np軌道上若有未成對(duì)電子,則可以用于形成π鍵,如乙炔分子-C≡C-鍵的形成。④每個(gè)sp2軌道形狀為一頭大,一頭小,含有1/2s軌道和1/2p軌道的成分③軌道中心軸之間的夾角為180°,呈直線形。例如:BeCl2、CH≡CH

②每個(gè)sp軌道含有2條相同的軌道,它們的能量相同、方向相反180°雜化類型sp3sp2參與雜化軌道1個(gè)s,3個(gè)p1個(gè)s,2個(gè)p雜化軌道數(shù)4個(gè)sp33個(gè)sp2雜化軌道間夾角109°28′120°空間結(jié)構(gòu)正四面體平面三角形實(shí)例CH4、CCl4

CH2=CH2、BF3小結(jié)雜化軌道類型sp1個(gè)s,1個(gè)p2個(gè)sp180°直線形CH≡CH、BeCl2思考:任意不同的原子軌道都可以雜化嗎?①原子軌道只有在形成化學(xué)鍵時(shí)才能雜化.②只有能量相近的軌道才能雜化(如2s、2p)。孤立的原子軌道不會(huì)發(fā)生雜化;不是雜化的條件:雜化軌道理論要點(diǎn)→中心原子外界條件能量相近的軌道(如2s、2p)→雜化只發(fā)生在多原子分子(原子數(shù)>2)的過程中,

單獨(dú)原子無法發(fā)生雜化(雙原子分子也沒有雜化過程)→雜化前后的變與不變

不變:原子軌道的數(shù)目變:軌道的成分、能量(趨向平均化)、形狀、方向→軌道成鍵時(shí)要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理,使軌道在空間取得最大夾角分布→雜化軌道用來形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對(duì)剩余未雜化的p軌道可以形成π鍵?。?!(3).雜化軌道類型與VSEPR模型的關(guān)系。雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子的孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR理想模型理想鍵角234sp直線形180°sp2平面(正)三角形120°sp3(正)四面體形109°28′→雙鍵(多含一對(duì)π電子對(duì))排斥力略大于單鍵二、雜化軌道理論歸納整合甲醛(HCHO)116.4°121.8°乙烯CH2=CH2平面三角形平面形價(jià)層電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化軌道類型VSEPR理想模型理想鍵角234sp直線形180°sp2平面(正)三角形120°sp3(正)四面體形109°28′→雙鍵(多含一對(duì)π電子對(duì))排斥力略大于單鍵→孤電子對(duì)的排斥能力比成鍵電子對(duì)排斥能力強(qiáng),因此含有孤電子對(duì)的鍵角小于理想鍵角。→孤電子對(duì)數(shù)越多,鍵角越小。排斥力順序:孤—孤>孤—鍵>鍵—鍵(3).雜化軌道類型與VSEPR模型的關(guān)系。雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子的孤電子對(duì)數(shù)二、雜化軌道理論歸納整合利用VSEPR模型和雜化軌道理論推測粒子結(jié)構(gòu)孤電子對(duì)數(shù)化學(xué)式價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)SO2H2SSO3NCl3HCNHClO224四面體形sp3雜化V形123平面三角形sp2雜化V形033平面正三角形sp2雜化平面正三角形134四面體形sp3雜化三角錐形022直線形sp雜化直線形224四面體形sp3雜化V形利用VSEPR模型和雜化軌道理論推測粒子結(jié)構(gòu)孤電子對(duì)數(shù)化學(xué)式價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)SO42-NO3-PO43-ClO3-H3O+044四面體形sp3雜化正四面體形033平面正三角形sp2雜化平面正三角形134四面體形sp3雜化三角錐形033CO32-平面正三角形sp2雜化平面正三角形134四面體形sp3雜化三角錐形044四面體形sp3雜化正四面體形利用VSEPR模型和雜化軌道理論推測粒子結(jié)構(gòu)孤電子對(duì)數(shù)化學(xué)式價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)CH4HCHOCH2=CH2CH≡CHC6H6(苯)CH3COOH033平面三角形sp2雜化平面三角形044正四面體形sp3雜化正四面體形?關(guān)于乙烯、乙炔中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)和雜化軌道類型①乙烯CH2=CH2→取其中一個(gè)C作為中心原子,σ鍵電子對(duì)數(shù)為3;→孤電子對(duì)數(shù)為:×(4-1×2-2×1)=021已經(jīng)與兩個(gè)H原子成鍵,則其與另一C原子結(jié)合所能接受的電子數(shù)最多為2→中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+0=3→確定空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,中心原子為sp2雜化乙烯分子空間結(jié)構(gòu)為平面形關(guān)于乙烯、乙炔中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)和雜化軌道類型②乙炔CH≡CH→取其中一個(gè)C作為中心原子,σ鍵電子對(duì)數(shù)為2;→孤電子對(duì)數(shù)為:×(4-1×1-3×1)=021已經(jīng)與1個(gè)H原子成鍵,則其與另一C原子結(jié)合所能接受的電子數(shù)最多為3→中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+0=2→確定空間結(jié)構(gòu)為直線形,中心原子為sp雜化乙炔分子空間結(jié)構(gòu)為直線形利用VSEPR模型和雜化軌道理論推測粒子結(jié)構(gòu)孤電子對(duì)數(shù)化學(xué)式價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)CH4HCHOCH2=CH2CH≡CHC6H6(苯)CH3COOH033平面三角形sp2雜化平面三角形044正四面體形sp3雜化正四面體形sp2雜化平面形sp雜化直線形sp2雜化平面正六邊形sp3雜化sp2雜化033平面三角形022直線形價(jià)電子對(duì)數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱雜化軌道數(shù)中心原子的雜化軌道類型分子的空間構(gòu)型實(shí)例

直線形平面三角形四面體形平面三角形四面體形四面體形spsp2sp3sp2sp3VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型的關(guān)系sp3直線形V形V形平面三角形三角錐形四面體形234344234344【歸納小結(jié)】H2OSO3BeCl2、CO2SO2NH3CH4、CCl4=1+3=1+2=0+3=2+2=0+4思考與討論:NO2+NO2NO2—NO3—孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型中心原子雜化類型粒子的真實(shí)空間結(jié)構(gòu)鍵角大小0.5+2=2.5sp2雜化(5-2×2)÷2=0.51個(gè)單電子,看做1對(duì)孤電子(4-2×2)÷2=0(6-2×2)÷2=1(6-3×2)÷2=0→取30+2=21+2=30+3=3平面三角形sp2雜化V形直線形sp雜化平面三角形sp2雜化平面三角形?V形直線形平面正三角形斥力小斥力大<120°>120°NO2+NO3—NO2NO2—>>>鍵角大小原因解釋的三種模型例1

Si與C元素位于同一主族,SiO2鍵角小于CO2的原因是_________________________________________________________。

SiO2中中心Si原子采取sp3雜化,鍵角為109°28′;CO2中中心C原子采取sp雜化,鍵角為180°×××中心原子采取×××雜化,鍵角為×××,而×××中心原子采取×××雜化,鍵角為×××。答題模板:模型1價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型(或中心原子雜化方式)不相同,優(yōu)先看雜化方式,鍵角:sp>sp2>sp3②SO3____SO42-。③BF3____NCl3。①H2O____CS2,原因_______________________________________。比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“>”“<”或“=”):<H2O中中心O原子采取sp3雜化,鍵角約為105°;CS2中中心C原子采取sp雜化,鍵角為180°>>變式訓(xùn)練1

×××分子中無孤電子對(duì),×××分子中含有n個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大,因而鍵角較小。答題模板:模型2價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型(或中心原子雜化方式)相同,看電子對(duì)間的斥力(1)電子對(duì)排斥力大小順序:孤—孤>孤—成>成—成例2:已知H2O、NH3、CH4三種分子中,鍵角由大到小的順序是___________,原因?yàn)開_________________________________________________CH4>NH3>H2OCH4分子中無孤電子對(duì),NH3分子中含有1個(gè)孤電子對(duì),H2O分子中含有2個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用依次增大,故鍵角逐漸減?、赟O32-____SO42-。變式訓(xùn)練2

比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“>”“<”或“=”):①PH3____PO43-,原因是____________________________________。<PH3與PO43-中中心P原子都采取sp3雜化,PO43-中無孤電子對(duì),PH3分子中含有1個(gè)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用較大,因而鍵角較小<模型2價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型(或中心原子雜化方式)相同,看電子對(duì)間的斥力(2)三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序:三鍵—三鍵

>三鍵—雙鍵

>雙鍵—雙鍵

>雙鍵—單鍵

>單鍵—單鍵分子雜化軌道角度排斥力分析實(shí)際鍵角COCl2120°C=O對(duì)C—Cl的排斥力大于C—Cl對(duì)C—Cl的排斥力形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′C=OClCl124°18′111°24′變式訓(xùn)練3在

分子中,鍵角∠HCO_____(填“>”“<”或“=”)∠HCH。理由是_______________________。>π鍵斥力大于σ鍵斥力例3

AC3與BC3,若電負(fù)性:A>B,則鍵角:AC3_____BC3。原因:__________________________________________________________。模型3空間結(jié)構(gòu)相同,中心原子相同或配位原子相同,看中心原子或配位原子的電負(fù)性(1)中心原子不同,配位原子相同中心原子的電負(fù)性A強(qiáng)于B,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對(duì)離中心原子越近,斥力越大,鍵角也越大>例4

AB3與AC3,若電負(fù)性:B>A>C,則鍵角:AB3______AC3。原因?yàn)開__________________________________________________________。<電負(fù)性:B>A>C,在AB3中成鍵電子對(duì)離中心原子較遠(yuǎn),斥力較小,因而鍵角較小模型3空間結(jié)構(gòu)相同,中心原子相同或配位原子相同,看中心原子或配位原子的電負(fù)性(2)中心原子相同,配位原子不同②NF3的鍵角____NH3的鍵角,理由是_____________________________。變式訓(xùn)練4

①NH3的鍵角______PH3的鍵角,原因是__________________________________________________________。>中心原子的電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對(duì)離中心原子越近,斥力越大,鍵角也越大<F的電負(fù)性比H大,NF3中成鍵電子對(duì)離中心原子較遠(yuǎn),斥力較小,因而鍵角也較小規(guī)范精練1.H3BO3

分子中的O—B—O的鍵角______(填“大于”“等于”或“小于”)BH4-中的H—B—H的鍵角,判斷依據(jù)是___________________。大于H3BO3分子中的B采取sp2雜化,而BH4-中的B采取sp3雜化,sp2雜化形成的鍵角大于sp3雜化2.高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—N______(填“>”“<”或“=”)Si—N—Si,原因是____________________________________________________。N原子上有孤電子對(duì),由于孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)的排斥力更大,使得Si—N—Si鍵角較小>3.SeO42-中Se—O的鍵角比SeO3的鍵角_____(填“大”或“小”),原因是____________________________________________________________________________________________。小SeO42-中中心Se原子采取sp3雜化,鍵角為109°28′,SeO3中中心Se原子采取sp2雜化,鍵角為120°規(guī)范精練真題演練1.(1)[2021·全國甲卷,35(1)節(jié)選]SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體,其中Si采取的雜化類型為____。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng),機(jī)理如下:含s、p、d軌道的雜化類型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為____(填標(biāo)號(hào))。②解析:據(jù)SiCl4(H2O)的結(jié)構(gòu)式可知Si的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為5,采取sp3d雜化。sp3真題演練(2)[2021·全國乙卷,35(3)節(jié)選]PH3中P的雜化類型是

_____。sp3(3)[2021·湖南,18(2)②節(jié)選]N-甲基咪唑()中碳原子的雜化軌道類型為

。sp3、sp2三角錐形sp32.[2022·河北,17(3)]SnCl3-的空間結(jié)構(gòu)為________,其中心離子雜化方式為_____。真題演練3.[2022·北京,15(2)]比較SO42-和H2O分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋:______________________________________________________________。鍵角:SO42->H2O;原因:SO42-中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤電子對(duì)數(shù)為0,離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,H2O分子中O原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、孤電子對(duì)數(shù)為2,分子的空間結(jié)構(gòu)為V形真題演練4.[2021·山東,16(3)]Xe是第五周期的稀有氣體元素,與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為___,下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是___(填標(biāo)號(hào))。A.spB.sp2C.sp3D.sp3d5D解析:熱點(diǎn)強(qiáng)化微??臻g結(jié)構(gòu)大π鍵的判斷熱點(diǎn)精講(一)微??臻g結(jié)構(gòu)的判斷1.熟記常見分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)微粒組成(A為中心原子)實(shí)例中心原子的孤電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化方式微粒空間結(jié)構(gòu)AB2BeCl2、CO2、HCN______________________________________AB3________________________________AB4________________0sp直線形1sp2V形V形2sp30sp2平面三角形三角錐形四面體形10sp3sp3熱點(diǎn)精講2.(知識(shí)拓展)——等電子原理及應(yīng)用(1)基本觀點(diǎn)→原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子(或離子)互為等電子體。等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征(空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵類型)及相近的性質(zhì)。(2)確定等電子體的方法(舉例)變換過程中注意電荷改變,并伴有元素種類的改變。例如:CO和N2(3)熟悉常見的等電子體及空間結(jié)構(gòu)等電子(價(jià)電子)類型常見等電子體空間結(jié)構(gòu)2原子10電子________2原子14電子_______3原子16電子_______3原子18電子_____4原子8電子__________4原子24電子____________直線形直線形直線形V形三角錐形平面三角形NH3、PH3、CH3-、H3O+O3、SO2、NO2-SO3(g)、CO32-、NO3-、BO33-、BF34原子26電子__________5原子8電子___________5原子32電子___________12原子30電子C6H6、N3B3H6(俗稱無機(jī)苯)_____________三角錐形正四面體形正四面體形平面六邊形(3)熟悉常見的等電子體及空間結(jié)構(gòu)SO32-、ClO3-、BrO3-、IO3-、XeO3CH4、SiH4、NH4+、PH4+、BH4-CCl4、SiF4、SiO44-、SO42-、ClO4-熱點(diǎn)精講(二)大π鍵(離域π鍵)1.形成條件(1)中心原子采取sp或sp2雜化。(2)參與形成大π鍵的多個(gè)原子應(yīng)在同一個(gè)平面或同一直線上。熱點(diǎn)精講(二)大π鍵(離域π鍵)2.大π鍵共用電子數(shù)分析方法(1)大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。(2)判斷出中心原子的雜化方式,并畫出價(jià)層電子軌道表示式。→未參與成鍵的雜化軌道,優(yōu)先填充兩個(gè)電子,形成孤電子對(duì),(3)根據(jù)配位原子的價(jià)層電子軌道表示式,判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)?!s化軌道中的電子不參與形成大π鍵。[]CO32-為平面三角形結(jié)構(gòu),中心C原子為sp2雜化,價(jià)層電子軌道表示式為示例推測CO32-中的大π鍵為________。則大π鍵的電子總數(shù)為1+3+2=6,表示為π64分析:中心C原子有一個(gè)單電子,每個(gè)O原子有1個(gè)單電子,均參與形成大π鍵,形成兩個(gè)負(fù)電荷的電子也參與形成大π鍵。COOO···2-××·π64大π鍵C6H6

苯分子中碳原子sp2雜化平面正六邊形了解苯分子中的大π鍵π66個(gè)參與形成大π鍵的原子數(shù)6個(gè)電子6很多有機(jī)物分子中存在大π鍵1.下列關(guān)于NH4+、NH3、NH2-三種粒子的說法不正確的是A.三種粒子所含有的電子數(shù)相等B.三種粒子中氮原子的雜化方式相同C.三種粒子的空間結(jié)構(gòu)相同D.鍵角大小關(guān)系:NH4+>NH3>NH2-C熱點(diǎn)專練NH4+的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形,NH3為三角錐形,NH2-為V形,C錯(cuò)誤;2.(1)[2020·全國卷Ⅰ,35(3)]磷酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為_____________,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為___,雜化軌道類型為_____。正四面體形4sp3熱點(diǎn)專練(2)[2018·全國卷Ⅰ,35(3)節(jié)選]LiAlH4中的陰離子空間結(jié)構(gòu)是___________,中心原子的雜化形式為_____。正四面體形sp3LiAlH4中的陰離子是AlH4-該化合物中陰離子N5-中的σ鍵總數(shù)為___個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)πmn表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為π66),則N5-中的大π鍵應(yīng)表示為______。

3.[2017·全國卷Ⅱ,35(3)②]經(jīng)X射線衍射測得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖所示。5熱點(diǎn)專練4.[2022·山東,16(3)節(jié)選]吡啶(

)中含有與苯類似的

大π鍵,則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_____(填標(biāo)號(hào))。A.2s軌道

B.2p軌道C.sp雜化軌道

D.sp2雜化軌道D熱點(diǎn)專練解析:已知吡啶中含有與苯類似的Π66大π鍵,則說明吡啶中N原子也是采用sp2雜化,雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì),則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp2雜化軌道。5.已知吡咯為平面形結(jié)構(gòu),如圖:則吡咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為_____。熱點(diǎn)專練解析:吡咯環(huán)中形成大π鍵的原子數(shù)為5個(gè);氮原子中未參與成鍵的電子為1對(duì),可提供2個(gè)電子形成π鍵,碳碳原子間除了形成σ鍵外,還

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