2021届高三化学大一轮复习课件-第17.3讲-分子的空间构型(共24张)

大一轮复习讲义第17.3讲分子的空间构型核心知识梳理1.价层电子对互斥理论(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。(2)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。(3)示例分析价电子对数σ键电子对数孤电子对数电子对立体构型分子空间构型实例220______________CO2330___________平面三角形BF321____SO2440_________正四面体形CH431_________NH322____H2O直线形直线形平面三角形V形四面体形三角锥形V形2.杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道与分子空间构型的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180°直线形BeCl2sp23120°___________BF3sp34109°28′___________CH4平面三角形正四面体形理解应用(1)填表序号物质中心原子上的孤电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子空间构型中心原子杂化类型①CS2

②HCHO

③NCl3

④

⑤H3O＋

0

2

直线形

直线形

sp0

3

平面三角形

平面三角形

sp21

4

四面体形

三角锥形

sp30

4

正四面体形

正四面体形

sp31

4

四面体形

三角锥形

sp3(2)比较下列分子或离子中键角大小。①H2O____H3O＋，NH3____。②SO3____CCl4，CS2____SO2。解析H2O与H3O＋，NH3与

的中心原子均采用sp3杂化，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小。解析杂化不同，键角不同。＜＜＞＞3.配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。(2)配位键①配位键的形成：成键原子一方提供

，另一方提供

形成共价键。②配位键的表示：常用“

”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如

可表示为

，在

中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。孤电子对空轨道―→(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。配位原子中心原子配位数理解应用[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。答案(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对()(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构()(3)NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化()(4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化()(5)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形()(6)价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数()辨析易错易混∙正误判断√××√×√题组一价层电子对互斥理论、杂化轨道理论的理解应用1.根据价层电子对互斥理论填空：(1)OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为____杂化，VSEPR模型为_________，分子的空间构型为_____。(2)BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为____杂化，VSEPR模型为____________，分子的空间构型为____________。(3)分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为_____杂化，VSEPR模型为__________，分子的空间构型为__________。解题能力提升224sp3四面体形V形303sp2平面三角形平面三角形404sp3正四面体正四面体2.为了解释和预测分子的空间构型，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理论推断

的VSEPR模型是______________。(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：甲：

_____；乙：

_____。(3)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角形分子：_____，三角锥型分子：_____，四面体型分子：_____。正四面体结构BF3NF3CF43.NH3分子中∠HNH键角为107°，而配离子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的键角为109°28′，配离子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH键角变大的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2＋的空轨道形成配离子后，原孤电子对对N—H键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱4.BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型：(1)Cl—Be—Cl：_______；(2)

：________；(3)

：________。sp杂化sp2杂化sp3杂化方法技巧“四方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体型或三角锥型，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(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109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。(3)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。(4)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp杂化。题组二配合物理论的理解应用5.(1)配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为3mol、2mol、1mol和1mol。①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3______________，CoCl3·4NH3(绿色和紫色)________________。[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl解析每个CoCl3·6NH3分子中有3个Cl－为外界离子，配体为6个NH3，化学式为[Co(NH3)6]Cl3；每个CoCl3·4NH3(绿色和紫色)分子中有1个Cl－为外界离子，配体为4个NH3和2个Cl－，化学式均为[Co(NH3)4Cl2]Cl。②上述配合物中，中心离子的配位数都是____。6解析这几种配合物的化学式分别是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位数都是6。(2)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成红色，该反应在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合，请按要求填空：①Fe3＋与SCN－反应时，Fe3＋提供________，SCN－提供__________，二者通过配位键结合。空轨道孤电子对解析Fe3＋与SCN－反应生成的配合物中，Fe3＋提供空轨道，SCN－提供孤电子对，二者通过配位键结合。②所得Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色，含该离子的配合物的化学式是_____________。[Fe(SCN)]Cl2解析Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子为[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成[Fe(SCN)]Cl2与KCl。6.Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑立体构型，[Cu(OH)4]2－