人教版選擇性必修2網(wǎng)科學(xué)【備課無憂】2021-2022學(xué)年高二化學(xué)同步優(yōu)質(zhì)課件人教版選擇性必修2網(wǎng)科學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)習(xí)目標1．學(xué)會用價層電子對互斥模型來判斷分子的立體構(gòu)型。2．學(xué)會利用雜化軌道類型來判斷分子的立體構(gòu)型。3．學(xué)會利用鍵角來判斷分子的立體構(gòu)型。4.學(xué)會利用等電子原理來判斷分子的立體構(gòu)型。

分子的空間結(jié)構(gòu)及判斷方法第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)分子或離子的立體構(gòu)型是指分子或離子中的原子在空間的排布，由鍵長和鍵角共同決定。在高中階段，判斷分子或離子的空間構(gòu)型，常見的判斷方法有4種。1.利用價層電子對互斥模型(VSEPR)價層電子對互斥理論的核心是中心原子的價層電子對相互排斥，這種排斥力使價層電子對盡可能遠離，從而使分子或離子呈現(xiàn)出一定的空間構(gòu)型。根據(jù)價層電子對互斥理論，可以把分子分成以下兩大類：(1)中心原子上的價電子都用于形成共價鍵的分子。為使價電子對之間的斥力最小，就要求盡可能采取對稱結(jié)構(gòu)。ABn型分子立體構(gòu)型實例n＝2直線形CO2、CS2n＝3平面三角形BF3、CH2On＝4正四面體形CH4、CCl4(2)中心原子上有孤電子對的分子，中心原子上的孤電子對也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥，最終形成的分子構(gòu)型符合孤電子對與σ鍵電子對斥力最小的穩(wěn)定構(gòu)型。電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實例220直線形直線形BeCl2330平面三角形三角形BF321V形SO2440四面體四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O價層電子對互斥模型說明價層電子對的排斥作用對分子空間結(jié)構(gòu)的影響，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu)，不包括孤電子對。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對時，分子的空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型一致。(2)當(dāng)中心原子有孤電子對時，分子的空間結(jié)構(gòu)與VSEPR模型不一致。方法模型分子的空間結(jié)構(gòu)

中心原子“價層電子對”相互排斥

成鍵σ鍵電子對

未成鍵孤電子對VSEPR模型預(yù)測ABnn＋II中心原子上的價層電子對數(shù)【典例1】有下列分子或子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH4+,⑦BF3,⑧SO2。微粒立體構(gòu)型選項序號直線形V形平面三角形三角錐形正四面體形【解題指南】解答本題需要注意以下兩點:(1)利用價層電子對互斥理論判斷分子或離子的立體構(gòu)型;(2)成鍵電子對與孤電子對共同決定微粒的立體構(gòu)型。答案:微粒立體構(gòu)型選項序號直線形①V形③⑧平面三角形④⑦三角錐形②⑤正四面體形⑥【母題追問】(1)題給八種微粒中,價層電子的立體構(gòu)型和分子(或離子)的立體構(gòu)型一致的是________。

提示:當(dāng)中心原子孤電子對數(shù)為0時,價層電子的立體構(gòu)型與分子(或離子)的立體構(gòu)型一致,符合的有CS2、CH2O、N和BF3。答案:①④⑥⑦(2)PCl3、H2S、NH4+

的價層電子對數(shù)相同,VSEPR模型相同,鍵角從大到小的順序為________。

提示:VSEPR模型相同的微粒,中心原子孤電子對數(shù)目越多,鍵角越小。答案:NH4+、PCl3、H2S?！镜淅?】多核離子所帶電荷可以認為是中心原子得到或失去電子導(dǎo)致,根據(jù)VSEPR模型,下H列離子中所有原子都在同一平面的一組是(

)A.NO2-

和NH2- B.H3O+和ClO3-

C.NO3-

和CH3- D.PO43-和SO42-

【解析】選A。根據(jù)三點共面,A項正確;根據(jù)價層電子對互斥理論,B項H3O+中的氧原子上有一對孤電子對,故H3O+為三角錐形;ClO3-

中的氯原子有一對孤電子對,故ClO3-

為三角錐形,C項中CH3-中C原子上有一對孤電子對,CH3-亦為三角錐形;D項中的PO43-

、SO42-

均為正四面體形?！镜淅?】(雙選)下列有關(guān)描述正確的是(

)A．NO3-為V形分子B．ClO3-的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形C．NO3-的VSEPR模型、空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形D．ClO3-的VSEPR模型、空間結(jié)構(gòu)不相同中心原子上孤電子對數(shù)及粒子的立體構(gòu)型如下表。ABn中心原子孤電子對數(shù)分子或離子分子或離子的立體構(gòu)型AB20CS2直線形AB3CH2O、BF3平面三角形AB4

正四面體形AB21SO2V形AB3PCl3、H3O+三角錐形AB22H2SV形【方法規(guī)律】確定ABm型分子或離子立體構(gòu)型的思路1.σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù)=中心原子上的價層電子對數(shù)

VSEPR模型分子或離子的立體構(gòu)型。2.確定分子或離子的立體構(gòu)型。①若中心原子A無孤電子對,則分子或離子的立體構(gòu)型為價層電子對的立體構(gòu)型—VSEPR模型。②若中心原子A有孤電子對,則分子或離子的立體構(gòu)型為略去中心原子孤電子對后的成鍵電子對的立體構(gòu)型?！救詢烧Z話重點】

(1)1個公式:中心原子的價層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+(a-xb)。(2)2個對應(yīng):價層電子對數(shù)→VSEPR模型;VSEPR模型→分子構(gòu)型。(3)5個形狀:直線形、V形、三角錐、平面三角形、四面體形。2．利用雜化軌道類型由于雜化軌道類型不同，雜化軌道間的夾角也不相同，其成鍵時鍵角也就不相同，故雜化軌道類型與分子空間構(gòu)型有關(guān)。分子的構(gòu)型與雜化類型如下表：雜化類型spsp2sp3軌道組成1個ns和1個np1個ns和2個np1個ns和3個np軌道夾角180°120°109°28′實例CO2BF3CH4【典例1】下列分子中,中心原子雜化軌道類型相同,分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是(

)A.H2O、SO2 B.BeCl2、CO2C.H2O、NH3 D.NH3、CH2O答案B解析各選項分子中中心原子的雜化軌道類型和分子空間結(jié)構(gòu)分別為:A項,H2O分子中心原子采取sp3雜化,V形;SO2分子中心原子采取sp2雜化,V形。B項中BeCl2和CO2分子中心原子都是采取sp雜化,直線形。C項,NH3分子中心原子采取sp3雜化,三角錐形;H2O分子中心原子采取sp3雜化,V形。D項,CH2O分子中心原子采取sp2雜化,平面三角形;NH3分子中心原子采取sp3雜化,三角錐形?！镜淅?】下列分子的空間結(jié)構(gòu)可用sp2雜化軌道來解釋的是(

)①BF3

②CH2===CH2

③

④CH≡CH⑤NH3

⑥CH4A．①②③

B．①⑤⑥C．②③④

D．③⑤⑥A

[sp2雜化軌道形成夾角為120°的平面三角形，①BF3為平面三角形且B—F夾角為120°；②C2H4中碳原子以sp2雜化，且未雜化的2p軌道形成π鍵；③同②相似；④乙炔中的碳原子為sp雜化；⑤NH3中的氮原子為sp3雜化；⑥CH4中的碳原子為sp3雜化。]【典例3】已知某XY2分子屬于V形分子，下列說法正確的是(

)A．X原子一定是sp2雜化B．X原子一定是sp3雜化C．X原子上一定存在孤電子對D．VSEPR模型一定是平面三角形C

[若X原子無孤電子對，則它一定是直線形分子，若X有一對孤電子對或兩對孤電子對，則XY2一定為V形分子，此種情況下X的原子軌道可能為sp2雜化，也可能是sp3雜化，A、B項錯誤，C項正確；若X有兩對孤電子對，則該分子的VSEPR模型為四面體形，D項錯誤。]【典例4】下列分子中，中心原子雜化類型相同，分子的空間結(jié)構(gòu)也相同的是(

)A．BeCl2、CO2 B．H2O、SO2C．SO2、CH4 D．NF3、CH2O思維建模判斷分子空間結(jié)構(gòu)及中心原子雜化類型的方法判斷分子或離子的空間結(jié)構(gòu)時,要能夠正確計算價層電子對數(shù):一是運用計算式推導(dǎo)出價層電子對數(shù)。二是看配位原子數(shù);如下表:價層電子對數(shù)雜化類型配位原子數(shù)孤電子對數(shù)價電子對空間結(jié)構(gòu)分子空間結(jié)構(gòu)實例2sp20直線形直線形BeCl23sp230三角形三角形BF321V形SnBr24sp340四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O3．利用鍵角判斷一般來說，高中階段知道了多原子分子中的鍵角數(shù)據(jù)，就可確定該分子的空間幾何構(gòu)型。常見分子的鍵角與分子構(gòu)型如下表：分子硫化氫水氨甲烷二氧化碳鍵角約90°105°107°109°28′180°分子構(gòu)型V形V形三角錐形正四面體形直線形分子白磷三氯化硼乙烯乙炔苯鍵角60°120°120°180°120°分子構(gòu)型正四面體形平面三角形平面形直線形平面正六邊形【典例1】下列有關(guān)鍵角與分子空間結(jié)構(gòu)的說法不正確的是(

)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形答案B解析鍵角為180°的分子,空間結(jié)構(gòu)是直線形,如CO2分子是直線形分子,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?！镜淅?】用價層電子對互斥理論預(yù)測COCl2和BBr3的立體構(gòu)型,兩個結(jié)論都正確的是 (

)A.四面體形三角錐形B.平面三角形平面三角形C.平面正方形平面三角形D.平面正方形三角錐形【解析】選B。COCl2和BBr3的中心原子的價層電子對數(shù)均為3,所以VSEPR模型都為平面三角形,而且二者中心原子均沒有孤電子對,所以分子的空間構(gòu)型與VSEPR模型相同。

【典例3】BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氫氟酸或NaF溶液中都形成BF4-,則BF3和BF4-中B的原子的雜化軌道類型分別是 (

)

A.sp2、sp2 B.sp3、sp3C.sp2、sp3 D.sp、sp2【解析】選C。BF3中硼原子的價層電子對數(shù)為3,所以為sp2雜化,BF4-

中硼原子的價層電子對數(shù)為4,所以為sp3雜化。規(guī)律總結(jié)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)與鍵角的關(guān)系

分子類型鍵角空間結(jié)構(gòu)實例AB2180°直線形CO