分子的立体构型(高考总复习 )

1、分子的立体构型知识点一.常见分子的立体构型写出下列物质分子的电子式和结构式，并根据键角确定其分子构型：分子类型化学式电子式结构式键角分子立体构型三原子分子CO2：C:O=C=O180直线形H2OH：(.)：H0/11I105V形四原子分子ch2o:):11:C:11H/()cII约120平面三角形NH3H：N：HN/HIl107三角锥形五原子分子CH4IIH：C：HHHH10928正四面体形归纳总结分子的立体构型与键角的关系:分子类型键角立体构型实例AB2180直线形CO2、BeCI2、CS2180V形h2o、h2sAB3120平面三角形bf3、bci32s2s2.轨道杂化与杂化轨道朵化 朵化

2、勒道竝等于参口朵化的原子制從數 浪化改取7说子轨逍的底状、为向 余比便总子的成謎能力鯉原子内部能址相近的原于申曲巫新组合形成与原轨道数相等的一ill新轨1H的过程余化启陌成的新的能址相同的钊城子至谥3. 杂化轨道类型及其立体构型(1)sP杂化 sp杂化：sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道杂化而得。sp杂化轨道间的夹角为180，呈直线形，如BeCI2分子。 sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成n键，如乙炔分子中的C三C键的形成。sp2杂化 sp2杂化：sp2杂化轨道是由一个ns轨道和两个np轨道杂化而得。sp2杂化轨道间的夹角为120,呈平面三角形，如bf3分子。 sp2杂化

3、后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成n键，如乙烯分子中的C=C键的形成。(3)sp3杂化 sp3杂化：sp3杂化轨道是由一个ns轨道和三个np轨道杂化而得。sp3杂化轨道的夹角为10928,呈空间正四面体形(如CH4、CF4、CCI4)。 sp3杂化后，所有的np轨道都形成o键，不能形成n键。L归纳总结!(1)原子轨道的杂化过程轨逍您暫目革愛.窗度和形状发生变比一遥員时释敷能量稷書，孰道食叠程處増大,生成的汙子更穗淀申轨造車新词.17111!JL2道醱收能董少成对电子中的牛近案型不同(2)杂化类型与分子的立体构型中心原子(A)的杂化类型参与杂化的轨道生成杂化轨道数成键电子对数A原子的孤电子

4、对数分子的立体构型实例分子式结构式sp1个s1个p220直线形BeCl2ClBeClsp21个s2个p330BF3/FF平面三角形21V形SO?S/00sp31个s3个p440正四面体形CH4/卜HH31三角锥形NH3NIIIH22V形H2O0/HII例5下列关于杂化轨道的说法错误的是()A. 并不是所有的原子轨道都参与杂化B. 同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C. 杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D. 杂化轨道中一定有电子【考点】杂化轨道理论【题点】关于杂化轨道理论的理解答案D解析参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p的能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的

5、原子轨道才能参与杂化，故A、B项正确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云的重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O的形成)，故D项错误。例6有关杂化轨道的说法不正确的是()A. 杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变B. sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为10928、120、180C. 四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释D. 杂化轨道全部参与形成化学键【考点】杂化轨道理论【题点】关于杂化轨道理论的理解答案D解析杂化轨道用于形成o键和容纳孤电子

6、对。知识点四、杂化类型及分子构型的判断1. 杂化轨道的用途及其类型的判断(1) 用途：杂化轨道只能用于形成o键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个o键。(2) 判断方法：杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数，再由杂化轨道数判断杂化类型。2. 杂化轨道的立体构型与微粒的立体构型VSEPR模型和杂化轨道的立体构型是一致的，略去VSEPR模型中的孤电子对，就是分子(或离子)的立体构型。、.代表物项目CO2ch2oCH4SO2NH3H2O价层电子对数234344杂化轨道数234344杂化类型spsp2sp3sp2sp3sp3杂化轨道直线形正四面体形平面四面体形四面平面三角形

7、立体构型三角形体形VSEPR模型直线形平面正四平面四面四面三角形面体形三角形体形体形分子构型直线形平面三角形正四面体形V形三角锥形V形I归纳总结杂化类型的判断方法(1) 利用价层电子对互斥理论、杂化轨道理论判断分子构型的思路：价层电子对杂化轨道数断杂化类型杂化轨道构型。(2) 根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为1092&，贝帅心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180，则中心原子发生sp杂化。(3)有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接二键的碳原子米取sp杂化。

8、IJ例7】(2018深州中学期中)下列分子中中心原子的杂化方式和分子的立体构型均正确的是()A.C2H2：sp2、直线形B.S4_：sp3、三角锥形C.H3O+：sp3、V形D.BF3：SP2、平面三角形【考点】分子立体构型的综合【题点】杂化轨道理论的综合应用答案D解析乙炔的结构式为HC三CH,每个碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化，为直线形结构；SO4-中，价层电子对数=4,孤电子对数为0,采取sp3杂化，为正四面体形；H3O+离子中价层电子对=3+1=4,所以中心原子原子轨道为sp3杂化，该离子中含有一个孤电子对，所以其立体构型为三角锥形；bf3分子中硼原子价层

9、电子对数=3+0=3,杂化轨道数为3,孤电子对数为0,所以其立体构型为平面三角形。例8计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数，判断中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。(1) CS2、。(2) NH4+、。(3) H2O、。(4) PCl3、。(5) BCl3、。【考点】杂化轨道理论的应用【题点】杂化轨道理论的综合应用答案(1)2sp直线形(2)4sp3正四面体形(3)4sp3四面体形(4)4sp3四面体形(5)3sp2平面三角形学习小结：杂化轨道类型VSEPR模型典型分子立体构型spoO=oCO2直线形sp2ASO2V形sp3H2OV形sp2ASO3平面三角形sp3NH3三角锥形sp3

10、4CH4正四面体形1.NH3、nh扌中共价键形成的比较用电子式表示NH3、NH+的形成N原子与H原子以共价键结合成NH3分子:NH3分子与H+结合成NH扌：HHX+X*HxN：+H4-*EHxN：H-XXHH中共价键的形成与相比较有何不同？答案中形成共价键时，N原子一方提供孤电子对，H+提供空轨道。2. 配位键的概念及表示方法(1)概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。表示方法：配位键常用ATB表示，其中A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对或提供空轨道的原子。3特点NH扌的立体构型是正四面体形，四个NH键的键长相同，键能相同，试从原子轨道杂化的角度分析其原因：NH孑

11、中N原子的2s、2p轨道进行SP3杂化，形成4个能量完全相同的新轨道，故形成的四个NH键的键长、键能都相同。L归纳总结配位键的理解(1) 配位键是一种特殊的共价键。配位键中的共用电子对是由成键单方提供的，而其他的共价键的共用电子对是由成键双方提供的。(2) 配位键的形成条件 成键原子一方能提供孤电子对。如分子有NH3、H20、HF、CO等；离子有Cl-、OH-、CN-、SCN-等。 成键原子另一方能提供空轨道。如H+、Al3+、B及过渡金属的原子或离子。(3) 配位键同样具有饱和性和方向性。一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag+形成2个配位键；CU2+形成4个

12、配位键等。IJ例9若X、Y两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是()A. X、Y只能是分子B. X、Y只能是离子C. 若X提供空轨道，则Y至少要提供一对孤电子对D. 若X提供空轨道，则配位键表示为XTY【考点】配位键【题点】配位键的形成及判断答案C解析形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子，还可以一种是分子、一种是离子，但必须是一种微粒提供空轨道、另一种微粒提供孤电子对，A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的X,D项错误。例10下列不能形成配位键的组合是()A. Ag、NH3B.H2O、HC.Co3、COD.Ag、H【考点】配位键【题点】配位键的形成及判断答案D解

13、析配位键的形成条件必须是一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag+、H+、C03+能提供空轨道，NH3、H20、CO能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag+与H+都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。知识点六、配位化合物1. 配合物的概念把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。如Cu(NH3)4SO4、Ag(NH3)2OH、NH4Cl等均为配合物。2. 配合物的形成实验操作实验现象有关离子方程式8G0滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，滴加乙醇后析出深蓝色晶体Cu

14、(NHJ4S04H20CU2+2NHHO=Cu(OHk+2NH于、Cu(OH)2+4NH盲=Cu(NH2+2OH-榕液0禺FeC】.翅液溶液颜色变血红色Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3上述实验现象产生的原因主要是配离子的形成。以配离子Cu(NH3)42+为例，NH3分子中氮原子的孤电子对讲入CU2+的空轨道,CU2+与NH3分子中的氮原子诵过共用氮原子提供的孤电-|2NHhHjNCuNHS子对形成配位键。配离子Cu(NH3)42+可表示为L。3. 配合物的组成配合物Cu(NH3)4SO4其组成如下图所示：IClKNH.JJSO,屮心离子竽配莎数离子配子(1) 中心原子是提供空轨道接受孤电子

15、对的原子。中心原子一般都是带正电荷的阳离子(此时又叫中心离子)，过渡金属离子最常见的有Fe3+、Ag+、CU2+、Zn2+等。(2) 配体是.提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl-、NH3、H2O等。配体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H20中的O原子等。配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如Fe(CN)64-中Fe2+的配位数为6。归纳总结形成配合物的原理形成配合物的中心原子(离子)必须存在空轨道，配体一般都存在着孤电子对。当配体接近中心原子(离子)时，为了增加成键能力，中心原子(离子)用能量相近的空轨道杂化，配体的孤电子对填

16、到中心原子(离子)已杂化的空轨道中形成配离子。配离子的立体构型、配位数及稳定性等主要决定于杂化轨道的数目和类型。IJ例11下列不属于配位化合物的是()A. 六氟合铝酸钠:Na3AlF6B. 氢氧化二氨合银：Ag(NH3)2OHC. 六氟合铁酸钾:K3FeF6D. 十二水硫酸铝钾:KAI(SO4)212H2O【考点】常见的配合物及相关实验【题点】配合物的概念及判断答案D例12回答下列问题：配合物Ag(NH3)2OH的中心离子是，配位原子是，配位数是，它的电离方程式是。向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，观察到的现象是。解释加入氨水后，现象发生变化的原因。【考点】配合

17、物的综合考查【题点】配合物组成的综合分析答案(1)Ag+N2Ag(NH3)2OH=Ag(NH3)2+OH-先产生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解AgCl存在微弱的溶解平衡：AgCl(s)Ag+CI-,向其中滴加氨水，Ag+与NH3能发生如下反应：Ag+2NH3=Ag(NH3)2+,会使沉淀溶解平衡向右移动，最终因生成Ag(NH3)2Cl而溶解解析在配合物Ag(NH3)2OH中，中心离子是Ag+,配位原子是NH3分子中的N原子，配位数是2。学习小结：配位键与非极性键、极性键的区别与联系-类型、比较、共价键非极性键极性键配位键本质相邻原子间的共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用成键条件(

18、元素种类)成键原子得、失电子能力相同(同种非金属)成键原子得、失电子能力差别较小(不同非金属或少数金属与非金属)成键原子一方有孤电子对(配体)，另一方有空轨道(中心离子)特征有方向性、饱和性随堂练习：1.sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型为()A. 平面四边形B.正四面体形C.四角锥形D.平面三角形【解析】sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型应该为正四面体形，例如甲烷、四氯化碳等。【答案】Bnh3ch4A. B.C.D.【解析】均为平面形分子，中心原子是sp2杂化；为直线形分子，中心原子是sp杂化；NH3是三角锥形、CH4是正四面体形分子，中心原子均是sp3杂化。【答案】A3. 下列关于

19、杂化轨道的叙述中，不正确的是()A. 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构B. 杂化轨道只用于形成o键或用于容纳未参与成键的孤电子对C. NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键D. 杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾【解析】中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体(如CH4)、三角锥(如NHJ或者V形(如H20),A正确；n键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”形成的，B正确；正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中，中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键，C正确；杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分

20、子的空间结构而提出的理论，两者不矛盾，可以先通过VSEPR模型判断出分子的构型，再判断出中心原子的杂化类型，D错误。【答案】D4. 下列过程与配合物的形成无关的是()A. 除去Fe粉中的SiO2可用强碱溶液B. 向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失C. 向FeCI3溶液中加入KSCN溶液D. 向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失【解析】对于A项，除去Fe粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；对于B项，AgNO3与氨水反应生成了AgOH沉淀，继续反应生成了配合物离子Ag(NH3)2+;对于C项，Fe3+与KSCN反应生成了配合物离子Fe(SCN)

21、3-n；对于D项，CuSO4与氨水反应生成了配合物离子Cu(NH3)42+。【答案】A5. 由配位键形成的Pt(NH3)62+和PtCl2-中，其中心离子的化合价分别为()A. +2、2B.+6、+2C. +4、+2D.+2、+2【解析】配体NH3是中性分子、不带电，故Pt(NH3)62+中Pt为+2价；而Cl-作为配体，带1个单位负电荷，故PtCl42中Pt为2价。【答案】D6.在BF3分子中，FBF的键角是，硼原子的杂化轨道类型为,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF-的立体构型为。(2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

22、nh3分子的立体构型是；n2h4分子中氮原子轨道的杂化类型是。H+可与H20形成H30+,也0+中氧原子采用杂化。H3O+中HOH键角比H20中HOH键角大，原因为。SO4-的立体构型是，其中硫原子的杂化轨道类型是。【解析】(1)因为BF3的立体构型为平面三角形，所以FBF的键角为120。(3)H3O+中氧原子采用sp3杂化。(4)SO#-的中心原子S的成键电子对数为4,无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3杂化。【答案】(1)120sp2正四面体形(2)三角锥形sp3sp3H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O+中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小(4)正四面体形sp3课后作业s1.

23、下列分子的空间构型是正四面体形的是() CH4NH3CF4SiH4C2H4CO2A. B. C. D. 2. 能说明CH4分子中的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是() 两个键之间的夹角为10928 CH键为极性共价键 4个CH键的键能、键长相同 二氯甲烷没有同分异构体A.B.C.D.3. 2018内蒙古巴彦淖尔第一中学月考若AB.的中心原子A没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是()A. 若n=2，则分子的立体构型为V形B. 若n=3，则分子的立体构型为三角锥形C. 若n=4，则分子的立体构型为正四面体形D. 以上说法都不正确4. 下列分子或离子中,中

24、心原子未用来成键的电子对最多的是()A. NB. NH3C. H2OD. BCl35. 2018四川内江威远中学月考下列描述中正确的是()a.co2的立体构型为V形B. CIL：-的立体构型为平面三角形C. SF6中每个原子均满足最外层为8电子稳定结构D. SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化6. 下列分子中键角最大的是()A.H2SB.H2OC.CCl4D.NH37右表是元素周期表中短周期的一部分。A、D两种元素原子的核内质子数之和为23。下列有关说法中不正确的是()ABCDA. 原子半径:ABB. C的最简单氢化物的分子构型为平面三角形C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:DCD. SiO2可溶解在溶有HB的溶液中8.(1)用VSEPR模型推测下列分子