专题四 分子空间结构与物质性质

物质结构与性质§4分子空间结构与物质性质§4分子空间结构与物质性质§4.1分子构型与物质的性质§4.2配合物形成与应用§4专题整理与归纳§4.1分子构型与物质的性质§4.1.1分子空间构型§4.1.2分子的极性§4.1.3手性分子§4.1.1分子空间构型1.杂化轨道4.键角5.等电子原理P66你知道吗sp3杂化：正四面体，轨道夹角109°28′sp杂化：直线形，轨道夹角180°sp2杂化：平面正三角形，轨道夹角120°2.杂化类型的判断杂化类型→价层电子对互斥3.分子空间构型杂化类型→分子空间类型相同的原子总数与相同的价电子总数P70活动与探究练习作业P70活动与探究P66你知道吗1.S原子与H原子结合形成的分子为什么是H2S，而不是H3S或H4S？H2S的三个原子是在一直线上，还是不在一直线上？怎么才能知道两个S－H键的夹角——键角是多少？共价键的饱和性S的价层电子轨道表示式S的两的未成对电子在两个p轨道上，键角应是90°，但实际上H2S两H－S键的夹角为即键角约为104.5°P66你知道吗根据共价键饱和性C的价层电子轨道表示式则C与H应形成CH2且键角应为90°而事实是C与H形成的是CH4且为空间正四面体，键角为109°28′那么CH4是如何形成的呢？——杂化轨道理论2.C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间结构？CH4的形成基态激发态杂化态激发态的C原子就能成4个键了，那么能不能只激发而不杂化呢？2s↓↑↑↑2p2s↑↑↑2p↑↑↑↑↑sp3杂化轨道“杂化，所谓杂化是指在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。杂化轨道与其它原子的原子轨道重叠形成化学键。”不变杂化前后轨道数目不变改变改变了轨道的形状与空间伸展方向。形状都是一头大一头小，有利于实现最大重叠。还改变了能量。s与p的杂化类型1个s+3个p→4个sp3，成正四面体，轨道夹角109°28′1个s+1个p→2个sp，成直线形，轨道夹角180°1个s+2个p→3个sp2，成平面正三角形，轨道夹角120°其它杂化轨道类型P68交流与讨论1.为了满足生成BF3和BeCl2的要求，B、Be原子的外围电子排布应如何改变？用轨道表示式表示B、Be原子的外围电子结构的改变。2.B、Be原子各用哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？1.为了满足生成BF3的要求，B原子的外围电子排布应如何改变？用轨道表示式表示B原子的外围电子结构的改变，B原子用了哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？2.为了满足生成BeCl2的要求，Be原子的外围电子排布应如何改变？用轨道表示式表示Be原子的外围电子结构的改变，Be原子用了哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？BF31.为了满足生成BF3的要求，B原子的外围电子排布应如何改变？用轨道表示式表示B原子的外围电子结构的改变，B原子用了哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？BeCl22.为了满足生成BeCl2的要求，Be原子的外围电子排布应如何改变？用轨道表示式表示Be原子的外围电子结构的改变，Be原子用了哪几个原子轨道参与杂化？形成什么类型的杂化轨道？P69问题解决请用杂化轨道理论分析乙烷、乙烯、和乙炔分子的成键情况。乙烷乙烯乙炔P70活动与探究以上分析过程让人觉得知道了轨道的杂化类型就知道了分子的空间结构，可是如何判断杂化类型呢？CH4、NH3、H2O分子中，中心原子形成什么类型的杂化轨道？H2O分子中H－O－H的键角为104.5°，NH3分子中H－N－H的键角为107.3°，CH4分子中H－C－H的键角为107.3°？杂化类型的判定画出CH4、BF3、BeCl2、C2H6、C2H4、C2H2的电子式，对比中心原子的杂化类型，找出杂化类型的规律。234234杂化轨道数234234价电子对数000000孤电子对数234234配原子数spsp2sp3spsp2sp3杂化类型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子杂化类型的判定3033sp2BF32022spBeCl22444杂化轨道数2444价电子对数0210孤电子对数2234配原子数spsp3sp3sp3杂化类型CO2H2ONH3CH4分子价电子对数234杂化轨道数234杂化类型spsp2sp3杂化类型的判定①中心原子价层电子对数=配原子数+中心原子的孤电子对数234234杂化轨道数234234价电子对数000000孤电子对数234234配原子数spsp2sp3spsp2sp3杂化类型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子做配原子时，X、H提供1个价电子，O、S不提供价电子杂化类型的判定③碳作中心原子时的杂化类型规律234234杂化轨道数234234价电子对数000000孤电子对数234234配原子数spsp2sp3spsp2sp3杂化类型C2H2C2H4C2H6BeCl2BF3CH4分子判断杂化类型金刚石、晶体硅、二氧化硅中硅原子的杂化类型石墨、苯中碳的杂化类型甲醛、铵根、硫酸根分子的空间构型分子CH4NH3H2O杂化类型sp3sp3sp3轨道构型正四面体型正四面体型正四面体型分子构型正四面体型三角锥型V形分子空间构型杂化类型→分子构型硫化氢、二氯化铅、二硫化碳、二氧化硫的空间构型三氯化硼、三氟化氮、水合氢离子、甲醛的空间构型键角104.5°107.3°109°28′键角109°28′109°28′109°28′轨道夹角V形三角锥型正四面体型分子构型正四面体型正四面体型正四面体型轨道构型sp3sp3sp3杂化类型H2ONH3CH4分子价电子对间斥力大小： 孤对－孤对>孤对－键对>键对－键对H2S的键角大概多少？等电子原理价电子总数=各原子价电子数之和+离子的电荷数所代表的电子数等电子体：原子数目、价电子总数分别相等的微粒互称等电子体如N2、CO、C22-、CN－；

CO2、N2O；

O3、SO2、NO2-

；NO3-、CO32-、BO33-、SO3；

CH4

、NH4+与BH4-

1．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是(

)A．C2H2

B．CS2C．NH3D．C6H6C2．下列说法中，正确的是(

)A．由分子构成的物质中一定含有共价键B．形成共价键的元素不一定是非金属元素C．正四面体结构的分子中的键角一定是109.5°D．CO2和SiO2都是直线形分子BP4为正四面体结构，键角为60°；CO2分子的中心原子无孤电子对，为直线形结构，而SiO2晶体中不存在单个分子。练习3.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是(双选)(

)A．两个碳原子采用sp杂化方式B．两个碳原子采用sp2杂化方式C．每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D．两个碳原子之间的键为两个π键BD4.下列分子中的中心原子的杂化轨道属于sp杂化的是(

)A．CH4

B．C2H4C．C2H2

D．NH3C5.若ABn的中心原子A上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，则分子的空间构型为V形B．若n＝3，则分子的空间构型为三角锥形C．若n＝4，则分子的空间构型为正四面体形D．以上说法都不正确C6.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是(

)A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形D7.现有一种新型层状结构的无机材料BN，平面结构示意图如图所示，请你根据所学的与其结构类似的物质的性质及等电子原理，判断该新材料可能具有的性质和用途(

)AA．是一种高温润滑材料，也可用作电器材料B．是一种化学纤维，可用作织物C．是一种坚硬耐磨材料，也可用作钻具D．以上判断均不正确§4.1.2分子的极性1.分子的极性——正、负电荷重心是否重合②溶解性——分子极性相似相溶2.分子极性的影响因素与分析方法3.分子的极性对物质性质的影响①熔沸点——极性分子增大范德华力矢量分析法分子极性受分子空间构型、共价键极性影响P72活动与探究练习P72活动与探究分子极性实验视频P73交流与讨论有四面体型CHCl3无正四面体CCl4有三角锥型NH3无正三角形BF3有V形H2O无直线形CO2有直线形HF无直线形O2分子极性空间构型分子分子极性空间构型分子分子极性的影响因素与分析方法分子极性对物质性质的影响水（极性）四氯化碳（非极性）碘（非极性）微溶易溶氯化氢（极性）极易溶难溶“相似相溶规则”——一般地，由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂，由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂。1.分子的极性对物质溶解性的影响离子键视为强极性键，离子晶体易溶于水。分子的极性对物质性质的影响2.分子的极性对物质的熔点、沸点的影响。相对分子质量相近的分子，分子的极性越强，分子间的范德华力越大，物质的熔沸点越高。1.分子的极性对物质溶解性的影响练习1.(2011年福建厦门高二检测)关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是(双选)(

)A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于非极性分子B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性AB2.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是________。(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是________。(3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是________。(4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是________。(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_______________________________________。(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是_____N2CS2NH3CH4H2OHF3．下列叙述中正确的是(

)A．离子化合物中不可能存在非极性键B．非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键C．非极性分子中一定含有非极性键D．不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键D§4.1.3手性分子COOHCOOH练习作业练习1．判断下列分子为手性分子的是(

)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个“手性”碳原子的是()B作业课本P75：1-3、7第一次作业第二次作业课本P75：4-6练习册45：1、3、4、12、14、18练习册45：5-11、13、15、17§4.2配合物形成与应用§4.2.1配合物的形成§4.2.2配合物应用§4.2.1配合物的形成2.配合物的组成1.配合物的形成3.配合物的电离特点内外界之间是离子键，在水中全部电离；中心原子与配位体间是配位键，难电离。配离子的空间构型练习作业P76活动与探究先产生蓝色沉淀，后又溶解形成深蓝色溶液逐滴加入浓氨水2mL5%的硫酸铜溶液产生蓝色沉淀不再溶解逐滴加入浓氢氧化钠2mL5%的硫酸铜溶液现象无水乙醇过滤、洗涤、干燥X射线晶体衍射证明为[Cu(NH3)4]SO4

化学反应特点：异性作用——酸碱、氧化还原、阴阳，那么此反应是什么异性起作用呢？空轨道与孤电子对的异性作用——配位键配体有孤电子对中心离子有空轨道P76交流与讨论配合物的定义：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。P77交流与讨论2.在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？是配位体的并指出配位原子。中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位体：H2O、NH3、F－、CN－、CO配位原子：O、N、F、C、CCuOH2H2OH2OH2O2+水是很好的配位体，很多金属离子溶于水都会与水形成配离子，Cu2+本身并不是蓝色的，真正蓝色的是四水合铜离子。配合物的组成配位数：直接同中心原子配位的原子数目。配位数通常是中心离子电荷数的两倍。有的配合物没有外界[Cu(NH3)4]

SO4中心离子配位体配位数

外界离子内界外界配合物已见过的配合物KAl(SO4)2

和Na3AlF6在电离上有何区别？请写出它们的电离方程式。分析下列配合物的组成（内、外界，中心原子，配位体配位原子）以及中心原子的价态[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

配合物的电离特点内外界之间是离子键，在水中全部电离，电离成外界离子与内界离子（即配离子）；中心原子与配位体间是配位键，难电离。3.［Co（NH3）6］Cl3和［Co（NH3）5Cl］Cl2，一种为橙黄色，另一种为紫红色。设计实验区分二者。完成P77交流与讨论两者在水中发生电离：[Co(NH3)6]Cl3=[Co(NH3)6]3++3Cl-[Co(NH3)5Cl]Cl2=[Co(NH3)5Cl]2++2Cl-比较可知：两者电离出的Cl-的量不同，设计实验时可从这一条件入手，加Ag+沉淀Cl-，然后测量所得沉淀量就可加以区别。P78问题解决——配离子的空间构型Cu(NH3)42+Zn(NH3)42+4配位的结构有两种：四面体与正方形正方形时，又有顺式与反式两种情况1、下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。B、配位键是一种特殊的共价键。C、配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。D、共价键的形成条件是成键粒子必须有未成对电子。2.

能区别[Co(NH3)4Cl2]Cl和[Co(NH3)4Cl2]NO3两种溶液的试剂是（）

A．AgNO3溶液B．NaOH溶液

C．CCl4D．浓氨水DA练习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＋。此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀。经测定，每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6)：_________________，此配合物中Co的化合价为______。

[Co(NH3)5Cl]Cl2+37.0.01mol氯化铬(CrCl3·6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02molAgCl沉淀。此氯化铬最可能是

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

§4.2.2配合物应用1.用于物质的检验2.用于物质的分离3.其它应用P79活动与探究P80拓展视野作业P79活动与探究实验一：用新制银氨液，检验葡萄糖。新制的银氨液是配合物实验二：用KSCN溶液检验Fe3+，生成的血红色物质是配合物。实验三：两份硫酸铜、硫酸铁混合液，分别加氢氧化钠溶液和浓氨水。加氢氧化钠溶液时，产生沉淀不再溶解加浓氨水时，先产生沉淀，后沉淀部分溶解冶金电镀中的应用高纯度金属制备（Fe,Ni,Co）贵金属的提取P80拓展视野1.生命中的配合物2.药物中的配合物叶绿素血红蛋白配合物是酶的活性中心3.配合物与生物固氮作业课本P83：1-5练习册P50：1-8、12、13、17§4专题整理与归纳1.核心思想是什么？2.核心新知是什么？分子结构结构理论分子性质分子的空间构型、轨道的杂化类型配合物形成条件与组成特点作业核心思想分子极性（溶解性）旋光性空间构型键角键的极性分子结构结构理论分子性质杂化轨道价层电子对互斥等电子原理核心新知——重点1.分子构型分子的空间构型、轨道的杂化类型2.配合物形成条件与组成特点问题（高考）角度的总结问题（高考）角度的总结1．原子结构与元素的性质（1）了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。（2）了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质（如原子或离子失去电子难易、解释某些元素的主要化合价等）。（3）了解电负性的概念，了解元素的性质与电负性的关系。（4）了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。2．化学键与物质的性质（1）理解离子键的形成，能根据离子化