高中化学 专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学学案VIP免费

第一单元分子构型与物质的性质1．初步认识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分子、手性分子等概念。2．了解杂化轨道的类型(sp3、sp2、sp)，并能运用杂化轨道理论判断分子的空间构型。3．能根据价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型。4．结合实例说明“等电子原理”的应用。5．认识分子的空间构型与极性的关系，能运用有关理论预测分子的极性。分子的空间构型1．杂化轨道理论(1)轨道的杂化原子内部能量相近的原子轨道重新组合，形成与原轨道数目相等的一组新轨道的过程。(2)杂化轨道杂化后形成的新的能量相等、成分相同的一组原子轨道。(3)杂化类型①sp杂化sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道组合而成的，每个sp杂化轨道都含有s和p轨道的成分，杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。②sp2杂化sp2杂化轨道是由一个ns轨道和两个np轨道组合而成的，每个sp2杂化轨道都含有s和p轨道的成分，杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形。③sp3杂化sp3杂化轨道是由一个ns轨道和三个np轨道组合而成的，每个sp3杂化轨道都含有s和p轨道的成分，杂化轨道间的夹角为109．5°，空间构型为正四面体形。(1)在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。(2)只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。(3)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。(4)杂化过程中，轨道的形状发生变化。2．价层电子对互斥模型(1)分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力越小。(2)ABm型分子的价电子对计算方法对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，价电子对数＝其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。3．等电子原理：具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同，但能量不同。()(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同。()(3)凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。()(4)只有原子总数和价电子总数都相同的分子(或离子)才是等电子体。()(5)互为等电子体的物质，物理性质、化学性质都相似。()(6)CH4、H2O、NH3、HF均含10个质子和10个电子，故为等电子体。()(7)H2O、H2S、H2Se互为等电子体。()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√2．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A．①②③B．①⑤⑥C．②③④D．③⑤⑥解析：选A。sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，未杂化的2p轨道重叠形成π键；③与②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化，未杂化的2p轨道重叠形成π键；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。3．下列关于杂化轨道的说法错误的是()A．并不是所有的原子轨道都参与杂化B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键D．杂化轨道都用来成键解析：选D。参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p的能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A、B正确；杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云的重叠程度更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道都用来成键，也可以容纳孤电子对(如NH3、H2O的形成)，故D项错误。4．用价层电子对互斥模型预测H2O和CH4的空间构型，两个结论都正确的是()A．直线形，三角锥形B．V形，三角锥形C．直线形，正四面体形D．V形，正四面体形解析：选D。在H2O分子中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体形。但中心原子O上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排...