第4课时分子空间构型与分子性质[课型标签:知识课基础课]知识点一分子空间构型1.杂化轨道理论(1)杂化轨道概念:在外界条件的影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子空间构型的关系2.价电子对互斥理论(1)理论要点①价电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。②孤对电子的排斥力较大,孤对电子越多,排斥力越强,键角越小。(2)判断分子或离子空间构型“三步曲”第一步:确定中心原子上的价电子对数a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x为与中心原子结合的原子数。如NH3的中心原子为N,a=5,b=1,x=3,所以中心原子孤电子对数=(a-xb)=×(5-3×1)=1。第二步:确定价电子对的空间构型由于价电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能的相互远离,这样已知价电子对的数目,就可以确定它们的空间构型。第三步:分子空间构型的确定价电子对有成键电子对和孤电子对之分,价电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数,可以确定相应的较稳定的分子空间构型。(3)价电子对互斥理论与分子空间构型的关系价电子对数成键对数孤对电子数电子对空间构型分子空间构型实例键角220直线形直线形BeCl2180°330三角形平面正三角形BF3120°21V形SnBr2104.5°440四面体形正四面体形CH4109.5°31三角锥形NH3107.3°22V形H2O104.5°[名师点拨](1)价电子对互斥理论说明的是价电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型,不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。如中心原子采取sp3杂化的,其价电子对空间构型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多,键角越小。(3)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。1.(2019·广东执信中学模拟)用价电子对互斥理论预测下列分子或离子的空间构型,其中不正确的是(C)A.N为正四面体形B.CS2为直线形C.HCN为折线形(V形)D.PCl3为三角锥形解析:N、CS2、HCN、PCl3结构中价电子对数分别为4对、2对、2对、4对,价电子对互斥理论为正四面体形、直线形、直线形、空间四面体形,其中前三者中心原子无孤对电子,分子空间构型就是价电子对空间构型,PCl3分子中有1对孤对电子,所以空间构型为三角锥形。2.(2019·重庆二外模拟)下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是(A)①BF3②CH2CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A.①②③B.①⑤⑥C.②③④D.③⑤⑥解析:①②③均为平面形分子,中心原子是sp2杂化;④为直线形分子,中心原子是sp杂化;NH3是三角锥形分子、CH4是正四面体形分子,中心原子均是sp3杂化。3.下列说法错误的是(D)A.BeF2分子中,中心原子Be的价电子对数为2,σ键电子对数也等于2,空间构型为直线形B.SF2分子中,中心原子S的价电子对数等于4,其电子对空间构型为四面体,分子空间构型为V形C.BF3分子的空间构型为平面三角形D.C的中心原子采取sp3杂化解析:BeF2分子中,铍原子形成两个共价单键,不含孤电子对,所以价电子对数是2,单键中只有σ键,σ键电子对数也等于2,中心原子以sp杂化轨道成键,价电子对数是2且不含孤对电子,为直线形结构,故A项正确;SF2分子中价电子对数=2+=4,所以中心原子轨道为sp3杂化,其电子对空间构型为四面体,该分子中含有2对孤对电子,所以其空间构型为V形,故B项正确;BF3中价电子对数=3+=3,即B的杂化类型为sp2,其电子对空间构型为平面三角形,无孤电子对,分子构型为平面三角形,故C项正确;C中碳原子价电子对数=3+(4+2-3×2)=3,且不含孤对电子,所以C原子采用sp2杂化,空间构型为平面三角形,故D项错误。知识点二分子性质1.分子的极性(1)非极性分子与极性分子的判断(2)键的极性、分子空间构型与分子极性的关系类型实例键的极性空间构型分子极性X2H2、N2非极性键直线形非极性分子XYHCl、NO极性键直线形极性分子XY2(X2Y)CO2、CS2极性键直线形非极性分子SO2极性键V形极性分子H2O...
