人教版選修3 第二章 第二節(jié) 第二課時(shí) 雜化軌道理論配合物理論 學(xué)案.doc

第二課時(shí) 雜化軌道理論配合物理論課標(biāo)要求1了解雜化軌道理論及常見(jiàn)的雜化軌道類型(sp，sp2，sp3)，并能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型。2能說(shuō)明簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。1雜化軌道理論是為了解釋分子的立體構(gòu)型提出的一種價(jià)鍵理論。常見(jiàn)的雜化類型有sp雜化、sp2雜化、sp3雜化。2價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2、3、4時(shí)，中心原子分別是sp、sp2、sp3雜化。3sp雜化得到兩個(gè)夾角為180的直線形雜化軌道，sp2雜化得到三個(gè)夾角為120的平面三角形雜化軌道，sp3雜化得到四個(gè)夾角為10928的四面體形雜化軌道。4由一個(gè)原子單方面提供而另一個(gè)原子接受孤電子對(duì)形成的共價(jià)鍵為配位鍵，金屬離子或原子與某些分子或離子，通過(guò)配位鍵形成配位化合物。1軌道的雜化與雜化軌道(1)概念：軌道的雜化：原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合形成與原軌道數(shù)相等的一組新軌道的過(guò)程。雜化軌道：雜化后形成的新的能量相同的一組原子軌道。(2)雜化軌道類型：雜化類型spsp2sp3參與雜化的原子軌道及數(shù)目1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化軌道的數(shù)目_2_3_4_特別提醒(1)在形成多原子分子時(shí)，中心原子價(jià)電子層上的某些能量相近的原子軌道(ns，np)發(fā)生雜化，雙原子分子中，不存在雜化過(guò)程。(2)雜化過(guò)程中，原子軌道總數(shù)不變，即雜化軌道的數(shù)目與參與雜化的原子軌道數(shù)目相等。(3)雜化過(guò)程中，軌道的形狀發(fā)生變化，但雜化軌道的形狀相同，能量相等。(4)雜化軌道只用于形成鍵或用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)。2雜化軌道類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系雜化類型spsp2sp3雜化軌道間的夾角_180_120_10928_立體構(gòu)型名稱直線形平面三角形正四面體形實(shí)例co2、c2h2bf3、hchoch4、ccl4特別提醒當(dāng)雜化軌道中有未參與成鍵的孤電子對(duì)時(shí)，由于孤電子對(duì)參與互相排斥，會(huì)使分子的構(gòu)型與雜化軌道的形狀有所區(qū)別。如水分子中氧原子的sp3雜化軌道有2個(gè)是由孤電子對(duì)占據(jù)的，其分子不呈正四面體構(gòu)型，而呈v形；氨分子中氮原子的sp3雜化軌道有1個(gè)由孤電子對(duì)占據(jù)，氨分子不呈正四面體構(gòu)型，而呈三角錐形。1已知：ncl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形，則氮原子的雜化方式是什么？提示：sp3。2已知：c2h4分子中的鍵角都約是120，則碳原子的雜化方式是什么？提示：sp2。3已知：so3、so2分子中，s原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3，則硫原子的雜化方式是什么？提示：sp2。判斷中心原子雜化軌道類型的方法(1)根據(jù)雜化軌道的立體構(gòu)型判斷：若雜化軌道在空間的分布為正四面體或三角錐形，則中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則中心原子發(fā)生sp雜化。(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷：若雜化軌道之間的夾角為10928，則中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120，則中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180，則中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷：若價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，則中心原子發(fā)生sp雜化；若價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，則中心原子發(fā)生sp2雜化；若價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，則中心原子發(fā)生sp3雜化。(4)根據(jù)中心原子上有無(wú)鍵及鍵數(shù)目判斷：若沒(méi)有鍵，則為sp3雜化；若有一個(gè)鍵，則為sp2雜化；若有兩個(gè)鍵，則為sp雜化。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)sp3雜化軌道是由任意的1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混合形成的4個(gè)sp3雜化軌道()(2)中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構(gòu)型可能是四面體形、三角錐形或v形()(3)同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化()(4)雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵()答案：(1)(2)(3)(4)2s軌道和p軌道雜化的類型不可能有()asp雜化bsp2雜化csp3雜化 dsp4雜化解析：選dnp軌道有三個(gè)：npx、npy、npz，當(dāng)s軌道和p軌道雜化時(shí)只有三種類型：sp雜化：即一個(gè)s軌道和一個(gè)p軌道的雜化；sp2雜化：即一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道的雜化；sp3雜化：即一個(gè)s軌道和三個(gè)p軌道的雜化。3sp3雜化形成的ab4型分子的立體構(gòu)型是()a平面四方形 b四面體c四角錐形 d平面三角形解析：選bsp3雜化形成的ab4型分子沒(méi)有未成鍵的孤對(duì)電子，故其立體構(gòu)型應(yīng)為四面體形，例如ch4、cf4等。 1配位鍵(1)概念：由一個(gè)原子單方面提供孤電子對(duì)，而另一個(gè)原子提供空軌道接受孤電子對(duì)形成的共價(jià)鍵，即“電子對(duì)給予接受鍵”，是一類特殊的共價(jià)鍵。(2)表示方法：配位鍵可以用ab來(lái)表示，其中a是提供孤電子對(duì)的原子，b是接受孤電子對(duì)的原子。例如：2配位化合物(1)概念：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物，簡(jiǎn)稱配合物。(2)形成條件配體有孤電子對(duì)；中心原子有空軌道。(3)配合物的形成舉例實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)離子方程式滴加氨水后，試管中首先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，氨水過(guò)量后沉淀逐漸溶解，滴加乙醇后析出深藍(lán)色晶體cu22nh3h2o= cu(oh)22nh，cu(oh)24nh3=cu(nh3)422oh，cu(nh3)42soh2o=cu(nh3)4so4h2o溶液顏色變成紅色fe33scn=fe(scn)3向zncl2溶液中逐滴加入氨水至過(guò)量，最終會(huì)生成zn(nh3)4cl2。(1)配合物zn(nh3)4cl2的中心原子、配體、配位數(shù)分別是什么？(2)請(qǐng)描述過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？提示：(1)zn、nh3、4。(2)溶液先變渾濁，生成白色沉淀，后沉淀溶解，溶液變澄清。1配合物的組成一般中心原子(或離子)的配位數(shù)為2、4、6。2配合物形成時(shí)性質(zhì)的改變(1)溶解度的改變：一些難溶于水的金屬化合物形成配合物后，易溶解，如agclag(nh3)2。(2)顏色的改變：當(dāng)簡(jiǎn)單離子形成配合物時(shí)顏色會(huì)發(fā)生改變，如fe(scn)3的形成。利用此性質(zhì)可檢驗(yàn)離子的存在。(3)穩(wěn)定性改變：形成配合物后，物質(zhì)的穩(wěn)定性增強(qiáng)。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)形成配位鍵的條件是一方有空軌道，一方有孤電子對(duì)()(2)配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵()(3)配位化合物中的配體可以是分子也可以是陰離子()(4)共價(jià)鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對(duì)電子()答案：(1)(2)(3)(4)2下列過(guò)程與配合物的形成無(wú)關(guān)的是()a除去fe粉中的sio2可用強(qiáng)堿溶液b向一定量的agno3溶液中加入氨水至沉淀消失c向fecl3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：選aa項(xiàng)，除去fe粉中的sio2是利用sio2可與強(qiáng)堿反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，與配合物的形成無(wú)關(guān)；b項(xiàng)，agno3與氨水反應(yīng)首先生成agoh沉淀，繼續(xù)反應(yīng)生成了配合物離子ag(nh3)2；c項(xiàng)，fe3與kscn反應(yīng)生成了配合物離子fe(scn)n3n；d項(xiàng)，cuso4與氨水反應(yīng)生成了配合物離子cu(nh3)42。三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)1下列分子中，中心原子的雜化軌道類型相同的是()aco2與so2bch4與nh3cbecl2與bf3 dc2h4與c2h2解析：選bco2為sp雜化，so2為sp2雜化，a不正確；ch4為sp3雜化，nh3也為sp3雜化，b正確；becl2為sp雜化，bf3為sp2雜化，c不正確；c2h4為sp2雜化，c2h2為sp雜化，d不正確。2下列對(duì)sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是()asp雜化軌道的夾角最大bsp2雜化軌道的夾角最大csp3雜化軌道的夾角最大dsp3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等解析：選asp、sp2、sp3雜化軌道的夾角分別為180、120、10928。3向下列配合物的水溶液中加入agno3溶液不能生成agcl沉淀的是()aco(nh3)4cl2cl bco(nh3)3cl3cco(nh3)6cl3 dco(nh3)5clcl2解析：選b配合物的內(nèi)界與外界由離子鍵結(jié)合，只要外界存在cl，加入agno3溶液即有agcl沉淀產(chǎn)生。而b項(xiàng)的配合物co(nh3)3cl3分子中，co3、nh3、cl全處于內(nèi)界，很難電離，不存在cl，所以加入agno3溶液不能生成agcl沉淀。4根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的軌道雜化理論判斷nf3分子的立體構(gòu)型和中心原子的雜化方式為()a直線形sp雜化 b三角形sp2雜化c三角錐形sp2雜化 d三角錐形sp3雜化解析：選d在nf3分子中，n原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，可知中心原子的雜化方式為sp3雜化，立體構(gòu)型為三角錐形。5下圖是甲醛分子的模型。根據(jù)該圖和所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí)回答下列問(wèn)題：甲醛分子的比例模型甲醛分子的球棍模型(1)甲醛分子中碳原子的雜化方式是_，作出該判斷的主要理由是_。(2)下列是對(duì)甲醛分子中碳氧鍵的判斷，其中正確的是_(填序號(hào))。單鍵雙鍵鍵鍵鍵和鍵(3)甲醛分子中ch鍵與ch鍵間的夾角_(填“”“”或“”)120，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是_。解析：(1)原子的雜化軌道類型不同，分