高中化學《一些典型分子的空間構(gòu)型》學案2 魯科版選修

1、第二節(jié) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型【學習目標】學會用雜化軌道原理解釋常見分子的成鍵情況與空間構(gòu)型【學習過程】一、苯環(huán)的結(jié)構(gòu)與大鍵根據(jù)雜化軌道理論，形成苯分子是每個碳原子的原子軌道發(fā)生 雜化，由此形成的三個 在同一平面內(nèi)。三個 分別與兩個碳原子、一個氫原子形成鍵。同時每個碳原子還有一個未參加雜化的 ，他們均有一個未成對電子。這些 軌道垂直于 ，相互平行，以 方式相互重疊，形成一個多電子的 鍵。二、價電子對互斥模型1. 在形成氨氣分子時，氮原子中的原子軌道發(fā)生 雜化，生成四個 。生成的四個雜化軌道中，只有 個含有未成對電子，所以只能與 個氫原子形成共價鍵。又因為四個sp3雜化軌道有一個 ，所以，氨氣分

2、子中的鍵角與甲烷不同。2. 把分子分成兩大類：一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)來預測，概括如下：ABn立體結(jié)構(gòu)范例n=2 n=3 n=4 另一類是中心原子上有孤對電子（未用于形成共價鍵的電子對）的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角錐型。（如圖）課本P43。三、等電子原理的基本觀點是： 相同且 相等的分子或離子具有相同的 和 等結(jié)構(gòu)特征?！镜漕}解悟】例1. 在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（

3、）A. NF3 B. CH3- C. BF3 D. H3O+解析：其中NF3、CH3-和 H3O+的中心原子N、C、O均為sp3雜化，但是只形成3個化學鍵，有1個雜化軌道被孤對電子占據(jù)，又由于價層電子對相互排斥，所以為三角錐形；只有BF3中的B以sp2雜化，形成平面正三角型分子。所以選C。答案：C 例2. 能說明苯分子的結(jié)構(gòu)是 , 而不是 的事實是（ ） 苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液退色 苯分子中碳碳鍵長、鍵能均相等 苯能與3mol氫氣加成生成環(huán)已烷 實驗室測得 是同種結(jié)構(gòu)的分子 苯分子中的碳原子是sp2雜化，每個原子有一個未參與雜化的2p軌道，形成一個大鍵 苯在催化劑條件下可以與液溴發(fā)生

4、取代反應(yīng)，生成溴苯A BC D解析：苯分子中，碳碳鍵是均等的化學鍵，鍵長與鍵能都相等，不存在碳碳雙鍵與單鍵，且苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液退色。答案：B 【當堂檢測】1. 下列分子的中心原子形成sp2雜化軌道的是（ ）AH2O BNH3 CC2H4 DCH42. N2F2存在順式和反式兩種異構(gòu)體，據(jù)此事實，判斷N2F2分子中兩個氮原子之間的鍵型組成為（ ）A. 僅有一個鍵 B. 僅有一個鍵C. 一個鍵，一個p鍵 D. 兩個鍵 E. 一個鍵，兩個鍵3氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因為 （ ）A兩種分子的中心原子的雜化軌道類型不同，NH3為sp2型雜化，而CH4是sp3型

5、雜化。BNH3分子中N原子形成三個雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個雜化軌道。CNH3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強。D氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子。4下列分子中鍵角不是1200的是（ ）AC2H4 BC6H6 CBF3 DNH35在乙烯分子中有5個鍵、一個鍵，它們分別是 （ ）Asp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵Bsp2雜化軌道形成鍵、未雜化的2p軌道形成鍵CC-H之間是sp2形成的鍵，C-C之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵DC-C之間是sp2形成的鍵，C-H之間是未參加雜化的2p軌道形成的鍵6下列分子或離子中，含有孤對電子的是 （ ）AH2O

6、 BCH4 CSiH4 DNH4+7溴化碘（IBr）的化學性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，試回答下列問題：（1）溴化碘的電子式是 ，它是由 鍵形成的 分子。（2）溴化碘和水反應(yīng)生成了一種三原子分子，該分子的電子式為 。82003年10月16日“神舟五號”飛船成功發(fā)射，實現(xiàn)了中華民族的飛天夢想。運送飛船的火箭燃料除液態(tài)雙氧水外，還有另一種液態(tài)氮氫化合物。已知該化合物中氫元素的質(zhì)量分數(shù)為12.5%，相對分子質(zhì)量為32，結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該分子結(jié)構(gòu)中只有單鍵。（1）該氮氫化合物的電子式為 。（2）若該物質(zhì)與液態(tài)雙氧水恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生兩種無毒又不污染環(huán)境的氣態(tài)物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學方程式 。（3）NH3分子中的N原子

7、有一對孤對電子，能發(fā)生反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl。試寫出上述氮氫化合物通入足量鹽酸時，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式 。9. 原子總數(shù)相等，電子總數(shù)也相等的分子或離子互稱為等電子體，而等電子體具有相同的分子結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)已知CO2、N2O、O3、NO2、N2、CO、N3-、CN-、NO+、NO2+，試回答：（1）上述分子或離子是等電子體的是 ；（2）試說明CO的分子結(jié)構(gòu)。10.H2O和H2S的結(jié)構(gòu)相似，都是兩個氫原子的S軌道與O、S原子的兩個SP3雜化軌道形成鍵，為什么H2O中HO間的夾角和H2S中HS間的夾角不是109.5而是比109.5小，并且H2O中HO間的夾角（104.5）比H2S中HS間的夾角

8、（90）大？參考答案1. C 2.C 3.C 4.D 5.A 6.A7（1）: : ；共價；共價 （2）H: : H H8（1）H:N:N:H （2）N2H4+2H2O2=N2+4H2O （3）N2H4+2HCl=N2H6Cl29.（1）CO2、N2O、NO2+；N2、CO、CN-、NO+（2）CO與 N2為等電子體，N2的結(jié)構(gòu)為NN，有一個鍵，兩個鍵，故CO中也是一個鍵，兩個鍵，結(jié)構(gòu)為CO。10.解析：根據(jù)實際結(jié)構(gòu)，結(jié)合S和O的區(qū)別，推測可能的原因。答案：O和S原子都是SP3雜化，形成4個SP3雜化軌道，鍵角都應(yīng)該是10928，但O與S原子最外層有6個電子，有兩對電子正好各占據(jù)1個SP3雜化軌道，另2個不成對電子的各占據(jù)1個SP3雜化軌道，與2個H成鍵，而占據(jù)2個sp3雜化軌道的兩對電子對其它2