大一輪復習講義第17.3講分子的空間構型核心知識梳理1.價層電子對互斥理論(1)理論要點①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。(2)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構型的關鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結合的原子數(shù)。(3)示例分析價電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構型分子空間構型實例220______________CO2330___________平面三角形BF321____SO2440_________正四面體形CH431_________NH322____H2O直線形直線形平面三角形V形四面體形三角錐形V形2.雜化軌道理論(1)理論要點當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結構不同。(2)雜化軌道與分子空間構型的關系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構型實例sp2180°直線形BeCl2sp23120°___________BF3sp34109°28′___________CH4平面三角形正四面體形理解應用(1)填表序號物質中心原子上的孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)VSEPR模型名稱分子或離子空間構型中心原子雜化類型①CS2

②HCHO

③NCl3

④

⑤H3O＋

0

2

直線形

直線形

sp0

3

平面三角形

平面三角形

sp21

4

四面體形

三角錐形

sp30

4

正四面體形

正四面體形

sp31

4

四面體形

三角錐形

sp3(2)比較下列分子或離子中鍵角大小。①H2O____H3O＋，NH3____。②SO3____CCl4，CS2____SO2。解析H2O與H3O＋，NH3與

的中心原子均采用sp3雜化，孤電子對數(shù)越多，斥力越大，鍵角越小。解析雜化不同，鍵角不同。＜＜＞＞3.配位鍵(1)孤電子對分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。(2)配位鍵①配位鍵的形成：成鍵原子一方提供

，另一方提供

形成共價鍵。②配位鍵的表示：常用“

”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如

可表示為

，在

中，雖然有一個N—H鍵形成過程與其他3個N—H鍵形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。孤電子對空軌道―→(3)配合物如[Cu(NH3)4]SO4配體有孤電子對，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。配位原子中心原子配位數(shù)理解應用[Fe(H2O)6]2＋與NO反應生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子與Fe2＋形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2＋結構示意圖的相應位置補填缺少的配體。答案(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結構()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子構型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子構型不一定為直線形()(6)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()辨析易錯易混?正誤判斷√××√×√題組一價層電子對互斥理論、雜化軌道理論的理解應用1.根據(jù)價層電子對互斥理論填空：(1)OF2分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___，孤電子對數(shù)為___，價層電子對數(shù)為___，中心原子的雜化方式為____雜化，VSEPR模型為_________，分子的空間構型為_____。(2)BF3分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___，孤電子對數(shù)為___，價層電子對數(shù)為___，中心原子的雜化方式為____雜化，VSEPR模型為____________，分子的空間構型為____________。(3)分子中，中心原子上的σ鍵電子對數(shù)為___，孤電子對數(shù)為___，價層電子對數(shù)為___，中心原子的雜化方式為_____雜化，VSEPR模型為__________，分子的空間構型為__________。解題能力提升224sp3四面體形V形303sp2平面三角形平面三角形404sp3正四面體正四面體2.為了解釋和預測分子的空間構型，科學家提出了價層電子對互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷

的VSEPR模型是______________。(2)有兩種活性反應中間體粒子，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的化學式：甲：

_____；乙：

_____。(3)按要求寫出第2周期非金屬元素構成的中性分子的化學式：平面三角形分子：_____，三角錐型分子：_____，四面體型分子：_____。正四面體結構BF3NF3CF43.NH3分子中∠HNH鍵角為107°，而配離子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的鍵角為109°28′，配離子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH鍵角變大的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。NH3分子中N原子的孤電子對進入Zn2＋的空軌道形成配離子后，原孤電子對對N—H鍵的成鍵電子對的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對之間的排斥，排斥作用減弱4.BeCl2是共價分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結構簡式如下，請寫出單體、二聚體和多聚體中Be的雜化軌道類型：(1)Cl—Be—Cl：_______；(2)

：________；(3)

：________。sp雜化sp2雜化sp3雜化方法技巧“四方法”判斷分子中心原子的雜化類型(1)根據(jù)雜化軌道的空間構型判斷①若雜化軌道在空間的分布為正四面體型或三角錐型，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形，則分子的中心原子發(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109°28′，則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120°，則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180°，則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)判斷如中心原子的價層電子對數(shù)為4，是sp3雜化，為3是sp2雜化，為2是sp雜化。(4)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷如沒有π鍵為sp3雜化，含1個π鍵為sp2雜化，含2個π鍵為sp雜化。題組二配合物理論的理解應用5.(1)配位化學創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請根據(jù)實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。CoCl3·6NH3______________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)________________。[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)4Cl2]Cl解析每個CoCl3·6NH3分子中有3個Cl－為外界離子，配體為6個NH3，化學式為[Co(NH3)6]Cl3；每個CoCl3·4NH3(綠色和紫色)分子中有1個Cl－為外界離子，配體為4個NH3和2個Cl－，化學式均為[Co(NH3)4Cl2]Cl。②上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是____。6解析這幾種配合物的化學式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位數(shù)都是6。(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN===Fe(SCN)3＋3KCl表示。經研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合，請按要求填空：①Fe3＋與SCN－反應時，F(xiàn)e3＋提供________，SCN－提供__________，二者通過配位鍵結合。空軌道孤電子對解析Fe3＋與SCN－反應生成的配合物中，F(xiàn)e3＋提供空軌道，SCN－提供孤電子對，二者通過配位鍵結合。②所得Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色，含該離子的配合物的化學式是_____________。[Fe(SCN)]Cl2解析Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子為[Fe(SCN)]2＋，故FeCl3與KSCN在水溶液中反應生成[Fe(SCN)]Cl2與KCl。6.Ⅰ.銅單質及其化合物在很多領域有重要的用途，如金屬銅用來制造電線電纜，五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮立體構型，[Cu(OH)4]2－