2023届二轮复习 大题突破　物质结构与性质综合题 拆分点1　“两大理论”与分子的空间结构 学案（浙江专用）

拆分点1“两大理论”与分子的空间结构1.杂化轨道理论与分子的空间结构(1)判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型。①看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1个三键,则为sp杂化;如果有1个双键,则为sp2杂化;如果全部是单键,则为sp3杂化。②由分子的空间结构结合价层电子对互斥模型判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化,1对孤电子对占据1个杂化轨道。如NH3为三角锥形,且有一对孤电子对,即4条杂化轨道,VSEPR模型应呈四面体形,中心原子为sp3杂化。(2)杂化轨道类型与分子(或离子)的空间结构。杂化轨道类型杂化轨道数目分子或离子空间结构名称实例sp2直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34四面体CH4、CCl4、NH2.价层电子对互斥模型与分子的空间结构(1)价层电子对数的计算。(2)价层电子对数与分子空间结构的关系。价层电子对数σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子空间结构实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O一、真题示向1.(2023·浙江1月选考,节选)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为,分子中氮原子的杂化轨道类型是。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是

。答案:四面体sp3Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si—N键能相对较小];产物中气态分子数显著增多(熵增)2.(2021·全国甲卷,节选)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为。SiCl4可发生水解反应,机理如下:

含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为(填标号)。

解析:SiCl4中Si原子价层电子对数为4+4-4×12=4,因此Si原子采取sp3杂化;由图可知,SiCl4(H2答案:sp3②3.(2022·全国乙卷,节选)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键(∏3解析:一氯乙烯的结构式为,碳原子间为双键,采取sp2杂化,因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Clσ键。答案:sp2σ4.(2022·湖南卷,节选)比较键角大小:气态SeO3分子SeO32-答案:>SeO3的空间构型为平面三角形,SeO35.(2022·山东卷,节选)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的∏66大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据A.2s轨道 B.2p轨道C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道解析:已知吡啶中含有与苯类似的Π66大π键,则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp答案:D6.(2021·湖南卷,节选)气态SiX4(X为F、Cl、Br、I)分子的空间构型是;SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示:

N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为。

答案:正四面体sp2、sp3二、模拟冲关1.下列有关NH3、NH2-、NO3A.NH3和NO3B.NH2-和NC.NH3和NH2D.NH3与Cu2+形成的[Cu(NH3)4]2+中,提供孤电子对形成配位键的是Cu2+2.硫及其化合物有许多用途。回答下列问题。(1)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。

(2)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为。

解析:(2)气态SO3的价层电子对数为3,无孤电子对,故为平面三角形,杂化类型为sp2,S原子以sp2杂化轨道与O原子形成3个σ键,余下的p轨道与O原子的p轨道形成π键。答案:(1)H2S(2)平面三角2sp33.石墨烯是一种由碳原子构成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。图甲中,1号C的杂化方式是,该C与相邻C形成的键角(填“>”“<”或“=”)图乙中1号C与相邻C形成的键角。

解析:图甲中1号C与相连C构成的为平面结构,故C的杂化方式为sp2;图乙中,1号C与相邻的3个C和1个O相连,形成4个σ键,杂化方式为sp3,所以图乙中1号C与相邻C形成的键角要小。答案:sp2>共价分子中键角大小的比较方法先判断杂化类型—先判断中心原子杂化轨道类型,若杂化轨道类型不同,其键角大小为sp杂化>sp2杂化>sp3杂化,如CO2、BF3、CH4分子的中心原子杂化轨道类型分别为sp、sp2、sp3杂化,则键角为OCO(180°)>(120°)>(109°28′)再确定孤电子对数—当中心原子的杂化轨道类型相同时,中心原子上的孤电子对数越多,键角越小,如H2O、NH3、CH4分子的中心原子均采用sp3杂化,其孤电子对数分别是2、1、0,则键角为(105°)<(107°)<(109°28′)最后看电负性—当中心原子的杂化轨道类型和孤电子对数都相同时,可根据中心原子电负性的大小或与中心原子相连原子的电负性大小进行判断,其中电负性越大,对键合电子的吸引能力越大。即键合电子离中心原子的距离越近,电子对之间的斥力越大,共价键的键角越大。如NH3和PH3分子的中心原子杂化轨道类型、孤电子对数均相同,但电负性N>P,则NH3中键合电子离N原