2-2 分子的空間結(jié)構(gòu)（學(xué)案）-高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵的本質(zhì)2、了解原子軌道的重疊方式，共價(jià)鍵可分為σ鍵和π鍵等類(lèi)型3、了解共價(jià)鍵的鍵能、鍵長(zhǎng)和鍵角【基礎(chǔ)梳理】1.雜化過(guò)程2.雜化軌道類(lèi)型（1）sp3雜化軌道sp3雜化軌道是由軌道和軌道雜化而得。sp3雜化軌道的夾角為，呈空間形(如CH4、CF4、CCl4)。試用雜化軌道理論解釋氨分子和水分子的空間結(jié)構(gòu)。（2）sp2雜化軌道sp2雜化軌道是由軌道和軌道雜化而得。sp2雜化軌道間的夾角為，呈形(如BF3)。sp2雜化后，未參與雜化的一個(gè)np軌道可以用于形成，如乙烯分子中的形成。（3）sp雜化軌道sp雜化軌道是由軌道和軌道雜化而得。sp雜化軌道間的夾角為，呈直線形(如BeCl2)。雜化后的軌道分別與氯原子的軌道發(fā)生重疊，形成鍵，構(gòu)成直線形的BeCl2分子。sp雜化后，未參與雜化的兩個(gè)np軌道可以用于形成π鍵，如乙炔分子中的鍵的形成。4.VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類(lèi)型（1）雜化軌道類(lèi)型的判斷因?yàn)殡s化軌道只能用于形成σ鍵或者用來(lái)容納孤電子對(duì),而兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)σ鍵,故有下列關(guān)系:雜化軌道數(shù)=,再由雜化軌道數(shù)判斷雜化類(lèi)型。例如:代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類(lèi)型CO20+2=2spSO21+2=3sp2NH31+3=4sp3H2O2+2=4sp3（2）雜化軌道與分子的空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系當(dāng)雜化軌道全部用于形成σ鍵時(shí)雜化類(lèi)型spsp2sp3軌道組成nsnp軌道夾角180°120°109°28′雜化軌道示意圖實(shí)例BeCl2BeF3CH4分子的空間結(jié)構(gòu)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，使分子的空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道的形態(tài)發(fā)生變化。如水分子的氧原子的sp3雜化軌道中有2個(gè)被孤電子對(duì)占據(jù)，其分子不呈正四面體形，而呈V形；氨分子的氮原子的sp3雜化軌道中有1個(gè)被孤電子對(duì)占據(jù)，氨分子不呈正四面體形，而呈三角錐形。分子雜化軌道間的夾角實(shí)際鍵角斥力大小H2O109°28′105°孤電子對(duì)-孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)NH3109°28′107°孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)（3）VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類(lèi)型的關(guān)系價(jià)電子對(duì)數(shù)VSEPR模型VSEPR模型名稱(chēng)雜化軌道數(shù)中心原子的雜化軌道類(lèi)型分子的空間構(gòu)型實(shí)例BeCl2、CO2SO2H2OSO3NH3CH4、CCl4【鞏固練習(xí)】1.下列分子中鍵角大小的比較正確的是()A. B. C. D.2.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。下列判斷正確的是()A.都是直線形分子 B.鍵角為120°，鍵角大于120°C.都是平面三角形分子 D.都是三角錐形分子3.根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是()A. B. C. D.4.短周期主族元素A、B可形成分子，下列有關(guān)敘述正確的是()A.若A、B為同一周期元素，則分子一定為平面三角形B.若分子中的價(jià)電子數(shù)為24，則分子可能為平面三角形C.若A、B為同一主族元素，則分子一定為三角錐形D.若分子為三角錐形，則分子可能為5.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間構(gòu)型，也可推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是()A.為平面三角形 B.與為平面三角形C.鍵角大于120° D.是三角錐形分子6.用VSEPR模型預(yù)測(cè)下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，其中正確的是()A.與均為正四面體形 B.與為直線形C.與為三角錐形 D.與為平面三角形7.下列離子的VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致的是()A. B. C. D.8.下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說(shuō)法不正確的是()A.鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形B.鍵角為120°的分子，空間結(jié)構(gòu)是平面三角形C.鍵角為60°的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是正四面體形D.鍵角為90°~109°28＇之間的分子，空間結(jié)構(gòu)可能是V形9.下列分子的中心原子有一個(gè)孤電子對(duì)的是()A. B. C. D.10.下列分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子相似的是()A. B. C. D.

參考答案1.答案：B解析：二氧化硫是V形分子，二氧化碳是直線形分子，則鍵角，A錯(cuò)誤；由于電負(fù)性O(shè)大于S，共用電子對(duì)離O近，故分子中共用電子對(duì)間的排斥力大，所以鍵角，B正確；與均是正四面體形結(jié)構(gòu)，鍵角相等，C錯(cuò)誤；二氧化硫的空間構(gòu)型是V形，三氧化硫的空間構(gòu)型是平面三角形，由于二氧化硫分子的中心原子含有孤電子對(duì)，故鍵角，D錯(cuò)誤。2.答案：C解析：是V形分子，、HI是直線形分子，A錯(cuò)誤；鍵角為120°，是平面三角形結(jié)構(gòu)，在中Sn原子上有一個(gè)孤電子對(duì)，對(duì)成鍵電子對(duì)排斥作用較大，使鍵角小于120°，B錯(cuò)誤；都是平面三角形分子，鍵角是120°，C正確；都是三角錐形分子，而是三角雙錐形結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。3.答案：B解析：分子中，中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，分子中，中心原子O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，分子中，中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，分子中，中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，則與其他分子不同的是，故選B。4.答案：BD解析：A項(xiàng)，若為，則分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，符合要求，其分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，正確；C項(xiàng)，若為，則分子空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，可能為，也可能為等，正確。5.答案：B解析：分子中，P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，含有1個(gè)孤電子對(duì)，分子應(yīng)為三角錐形，A錯(cuò)誤；和中S和C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為3，中心原子無(wú)孤電子對(duì)，微粒結(jié)構(gòu)均為平面三角形，B項(xiàng)正確；的中心原子為硫原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+，有1個(gè)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)兩個(gè)成鍵電子對(duì)的斥力大，鍵角小于120°，C錯(cuò)誤；的中心原子為B原子，其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，無(wú)孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，D錯(cuò)誤。6.答案：D解析：呈正四面體形，呈四面體形，A項(xiàng)錯(cuò)誤；呈直線形，呈V形，B項(xiàng)錯(cuò)誤；呈平面三角形，呈三角錐形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；與均呈平面三角形，D項(xiàng)正確。7.答案：B解析：的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，且含1個(gè)孤電子對(duì)，所以其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)不一致，A項(xiàng)錯(cuò)誤；的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，不含孤電子對(duì)，所以其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)一致，B項(xiàng)正確；的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，含有1個(gè)孤電子對(duì)，其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)不一致，C項(xiàng)錯(cuò)誤；的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，含有1個(gè)孤電子對(duì)，其VSEPR模型與其空間結(jié)構(gòu)不一致，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案：B解析：鍵角為180°的分子，空間結(jié)構(gòu)是直線形，例如是直線形分子，A正確；苯分子的鍵角為120°，但其空間結(jié)構(gòu)是平面正六邊形，B錯(cuò)誤；白磷分子的鍵角為60°，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，C正確；水分子的鍵角為105°，空間結(jié)構(gòu)為V形，D正確。9.答案：D解