熱點(diǎn)強(qiáng)化14微粒空間結(jié)構(gòu)大兀鍵的判斷

點(diǎn)精進(jìn)

（一）微?？臻g結(jié)構(gòu)的判斷

?.熟記常見分子（離子）的空間結(jié)構(gòu)

中心原子

微粒組成（A中心原子的

實(shí)例的孤電子微粒空間結(jié)構(gòu)

為中心原子）雜化方式

對(duì)數(shù)

BeCl2、CO2、HCN0sβ直線形

SP2

AB2So2、SnBr2、N071V>

H2。、OF2、NHE2sp3V形

平面三角形一

BF3S03,COf0SB：

AB3

NH3、PCl3、SOT1立三角錐形

CH八CHCI3、NH:、SorSP3四面體形

AB40

2.（知識(shí)拓展）等電子原理及應(yīng)用

（1）基本觀點(diǎn)

原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子（或離子）互為等電子體。等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特

征（空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵類型）及相近的性質(zhì)。

（2）確定等電子體的方法（舉例）

變換過程中注意電荷改變，并伴有元素種類的改變。

P有杷O換成前一個(gè)原子（N）K∩把N換成前一個(gè)原子（C）,后口

也冽少了1個(gè)電子，再得1個(gè)電子‘七丹」~少了1個(gè)電少，再得1個(gè)電子“比之」

rc∣把C換成后?個(gè)原子（N）（多1個(gè)電子）I∣~j1~ι

上⑼把O換成前?個(gè)原了?（N）（少1個(gè)電子）‘匹J

（3）熟悉常見的等電子體及空間結(jié)構(gòu)

等電子（價(jià)電子）類型常見等電子體空間結(jié)構(gòu)

2原子10電子N2、CNtNO+直線形

2原子14電子F2、09、Cb直線形

Co2、N2O、CNO一、NG、NO，

3原子16電子直線形

SCN?HgCI2、BeCI2(g)

3原子18電子O3、Sc)2、NO2V形

4原子8電子NH3、PH3、CH「、H3(Γ三角錐形

4原子24電子SO3(gMCO，、NO3、BOy、平面三角形

BF3

4原子子電子SoM、CIe)3、BrO3、IQ、XeO3三角錐形

5原子8電子CH4、SiH八NH「、PH；、BHl正四面體形一

5原子32電子CeI4、SiF4、Sio『、SO歹、Cg正四面體形

12原子30電子C6H6、N3B3H6(俗稱無機(jī)苯)平面六邊形一

(二)大π鍵(離域兀鍵)

1.形成條件

(1)中心原子采取sp或sp2雜化。

(2)參與形成大π鍵的多個(gè)原子應(yīng)在同一個(gè)平面或同一直線上。

2.大π鍵共用電子數(shù)分析方法

⑴大兀鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的P軌道中的電子數(shù)目總和。

(2)判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價(jià)層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先

填充兩個(gè)電子，形成孤電子對(duì)，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。

(3)根據(jù)配位原子的價(jià)層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平

面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成兀鍵)。

示例推測(cè)COM中的大π鍵為。

分析根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷CO丁為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子為sp2雜化，價(jià)層

2

SP-P.

Al?],每個(gè)0原子有兩個(gè)單電子，三個(gè)0分別用一個(gè)

單電子與中心C原子形成三個(gè)C-Oc鍵，另一個(gè)單電子參與形成大π鍵，形成兩個(gè)負(fù)電荷

的電子也參與形成大π鍵。則大π鍵的電子總數(shù)為1+3+2=6,表示為∏3

I熱點(diǎn)專練

1.下列關(guān)于NH；、NH3、NHW三種粒子的說法不正確的是()

A.三種粒子所含有的電子數(shù)相等

B.三種粒子中氮原子的雜化方式相同

C.三種粒子的空間結(jié)構(gòu)相同

D.鍵角大小關(guān)系：NH4>NH3>NH7

答案C

解析NH：、NH3、NH2■含有的電子數(shù)均為10,A正確；NH入NH3、NHE三種粒子中氨原

子的雜化方式均為sp3雜化，B正確：NHi的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，NH3為三角錐形，NHE

為V形，C錯(cuò)誤；NH；、NHhNHE三種粒子的鍵角大小關(guān)系為NH2>NH3>NHE,D正確。

2.(l)[2020?全國(guó)卷I,35(3)]磷酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

,雜化軌道類型為O

(2)[2018?全國(guó)卷I,35(3)節(jié)選]LiAlH4中的陰離子空間結(jié)構(gòu)是,中心原子的雜化形式

為o

答案(1)正四面體形4sp3(2)正四面體形sp3

解析(I)Pe)「的中心原子P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為0,中心原子P為sp3雜化，

故POr的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。(2)LiAlH4中的陰離子是AlHi,中心原子鋁原子含有的價(jià)

層電子對(duì)數(shù)是4,且不存在孤電子對(duì)，所以空間結(jié)構(gòu)是正四面體形，中心原子的雜化軌道類

型是sp3雜化。

3.[2017?全國(guó)卷∏,35⑶②]經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物(N5)6(H3O)3(NH4)Q的晶體結(jié)構(gòu)，其

局部結(jié)構(gòu)如圖所示。

該化合物中陰離子N：中的σ鍵總數(shù)為個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)n；；,表示，其中

m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，〃代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表

不為IIE),則N5中的大兀鍵應(yīng)表不為o

答案5ng

解析根據(jù)圖可知，N:中的σ鍵總數(shù)為5:NS中每個(gè)N原子采取sp2雜化，未參與雜化的P

軌道，垂直于該離子平面形成大π鍵，每個(gè)P軌道各提供一個(gè)電子，再加上一個(gè)單位的負(fù)電

荷，所以N：中一共有6個(gè)電子參與形成大π鍵，應(yīng)表示為ng。

Q

4.[2022?山東，16(3)節(jié)選]??比咤(N)中含有與苯類似的ng大兀鍵，則哦咤中N原子的價(jià)層

孤電子對(duì)占據(jù)(填標(biāo)號(hào))。

A.2s軌道B.2p軌道

C.sp雜化軌道D.sp2雜化軌道

答案D

解析已知。比咬中含有與苯類似的n2大兀鍵，則說明毗唉,中N原子也是采用sp?雜化，雜化

軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì)，則毗。定中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)sp?雜化軌道。

5.已知毗咯為平面形結(jié)構(gòu)，如圖：

H

?

毗咯

則毗咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為O

答案ng

解析毗咯環(huán)中形成大π鍵的原子數(shù)為5個(gè)；氮原子中未參與成鍵的電子為1對(duì)，可提供2

個(gè)電子形成π鍵，碳碳原子間除了形成σ鍵外，還有4個(gè)碳分別提供1個(gè)電子形成兀鍵，共

有電子數(shù)為6,所以毗咯環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為ng。

6.已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的P軌道，則P電子

可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng)，形成“離域π鍵”(或大兀鍵)。大π鍵可用n?表示，其中辦〃分別

代表參與形成大兀鍵的電子數(shù)和原子個(gè)數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為n3按要求回答下列問

題：

(1)下列微粒中存在“離域π鍵”的是(填字母)。

a.O3b.SθΓc.H2Sd.NO3

(2)N?O分子中的大π鍵表示為o

⑶疊氮酸(HN3)是一種弱酸，在水中能微弱電離出H，和NL則Nl中的大π鍵應(yīng)表示為

答案⑴ad(2)∏?(3)∏?

解析(1)形成“離域兀鍵”的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的P

軌道”，S為V形結(jié)構(gòu)，有相互平行的P軌道，可以形成“離域兀鍵”；硫酸根離子是正

四面體結(jié)構(gòu)，原子不處于同一平面內(nèi)，不能形成“離域π鍵”；硫化氫中H原子和S原子沒

有平行的P軌道，不能形成“離域兀鍵”：NC)不為平面三角形，有相互平行的P軌道，可以

形成“離域π鍵”。

(3)N5價(jià)電子總數(shù)為16,原子總數(shù)為3,所以與C02為等電子體，二者成鍵方式類似，參與

l??“I

.：N—N—N.：

形成大兀鍵的原子數(shù)為3,形成兩個(gè)n§,如圖∣???-Jo

7.(I)Ci?+處于［Cu(NH3)4產(chǎn)的中心,若將配離子IeU(NH3)4產(chǎn)中的2個(gè)N?換為CN則有

2種結(jié)構(gòu)，則C/+是否為sp3雜化？(填''是"或“否”)，理由為

⑵用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推斷甲醛中H-C-H的鍵角(填或

“=”)120%

(3)SO2CL和SO2F2中S=O之間以雙鍵結(jié)合，S—Cl、S-F之間以單鍵結(jié)合。請(qǐng)你預(yù)測(cè)SO2Cl2

和SO2F2分子的空間結(jié)構(gòu)為。SChCL分子中NC1—S—Cl