江苏省昆山高三化学分子结构性质学案

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1、1 课题名称课题名称 分子空间结构与物质的性质分子空间结构与物质的性质 班级 姓名 【考纲要求考纲要求】1.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp，sp2，sp3)。2.能用价层电子对 互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。 考点一考点一 分子的立体构型分子的立体构型 【精选例题精选例题 1】1】下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ACO2与 SO2 BCH4与 NH3 CBeCl2与 BF3 DC2H4与 C2H2 【精选例题精选例题 2】2】氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为 （ ） A两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为 s

2、p2型杂化，而 CH4是 sp3型杂化。 BNH3分子中 N 原子形成三个杂化轨道，CH4分子中 C 原子形成 4 个杂化轨道。 CNH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强。 D氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子。 【知识回顾小结知识回顾小结】 1 1 分子的空间构型与键参数分子的空间构型与键参数 键长、键能决定了共价键的稳定性，键长、键角决定了分子的空间构型，一般来说，知道了多 原子分子中的键角和键长等数据，就可确定该分子的空间几何构型。 直线形直线形 折线形折线形 2 2价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型 (1) 价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系

3、的能量最低。 价层电子对互斥模型说明的是_ _的空间构型，而分子的空间构型指的是 _的空间构型，不包括孤电子对。 当中心原子无孤电子对时，两者的构型_； 当中心原子有孤电子对时，两者的构型 _。 用 VSEPR 理论判断 电子对 数 成键对 数 孤电子对数 电子对空间构 型 分子空间构型实例键角 220 直线形直线形 180 30 3 21 三角形 105 40 311074 22 正四面体形 105 (2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越 ；键角 。 （3）价层电子对互斥理论能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况， 理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者

4、相结合互补，可达到处理问题 简便、迅速、全面的效果。 3 3杂化轨道理论杂化轨道理论 当原子成键时原子的价轨道（能量相近）相互混杂，形成与原轨道数相等的能量 的杂化轨 道。 2 杂化类型杂化轨道数目杂化轨道构型实例（至少 3 例） sp sp2 sp3 注意：注意：杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与成键的孤电子 4.4.分子极性判断的思维程序和两种思维模型分子极性判断的思维程序和两种思维模型 根据键的类型及分子的空间构型判断 非极性分子、极性分子的判断，首先看键是否有极性，然后 再看各键的空间排列状况。 键无极性，分子无极性；如 分子 键有极性，各键空间排列对称使键的极性相互抵消，分子无

5、极性；如 分子 键有极性，各键空间排列不对称，不能使键的极性相互抵消， 分子有极性。如 分子 根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 考点二考点二 等电子理论等电子理论 【精选例题精选例题 3】3】填写下列微粒的等电子体（至少一个分子，一个离子） 微粒等电子体微粒等电子体 CONH3 CO2CH4 SO2SiCI4 SO3 晶体 Si H2OF2 【精选例题精选例题 4】4】 “笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。已知 N2O 分子中氧原子只与 一个氮原子相连，则 N2O 的电子式可表示为 ，由此可知它 (填 “含有”或“不含”)非极性键。 【知识回顾小结知识回顾小结】 等电子原

6、理： 数相同和 数相同的分子，互称为等电子体。 等电子体的结构相似、物理性质相近。 考点三考点三 配合物配合物 【精选例题精选例题 5】5】向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水， 难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是 （ ） A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变 B沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子Cu(NH3)4 2+ C向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化 D在Cu(NH3)4 2+离子中， Cu2+给出孤对电子， NH3提供空轨道 【知识回顾小结知识回顾小结】 配位体有孤电子对，如 等。 3 中心原子有空轨道，如

7、 等。 【随堂练习随堂练习 1】1】Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知两种配合物的分子式分别为Co(NH3) 5Br SO4 和Co (SO4) (NH3)5 Br， 若在第一种配合物的溶液中加入 BaCl2 溶液时，现象 ；若在第二种配合物的溶液中加入 BaCl2溶液时，现象是 ，若加入 AgNO3溶液时，现 象是 。 【巩固练习巩固练习】 1最新研究表明生命起源于火山爆发，是因为火山爆发产生的气体中含有 1%的羰基硫（COS） ， 已知羰基硫分子中所有原子的最外层都满足 8 电子结构，结合已学知识，判断有关说法正确的 是 A. 羰基硫属于非极性分子 B. 羰基硫的电子式为

8、： C. 羰基硫沸点比 CO2低 D. 羰基硫分子中三个原子处于同一直线上 2观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法不正确的是 B12结构单元SF6分子S8分子 HCN 结构模 型示意 图 备注熔点 1873K / 易溶于 CS2 / A单质 B12属原子晶体，结构单元中含有 30 个 B-B 键，含 20 个正三角形 BSF6是由极性键构成的非极性分子 C固态硫 S8属于原子晶体 DHCN 的结构式为 HCN 3钡在氧气中燃烧时的得到一种钡的氧化物晶体，结构如右图所示， 有关说法正确的是 A该晶体属于离子晶体 B晶体的化学式为 Ba2O2 C该晶体晶胞结构与 CsCl 相似 D与每个 Ba

9、2+距离相等且最近的 Ba2+共有 6 个 4下列说法正确的是（ ） A第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大 B卤族元素中氟的电负性最大 CCO2、SO2都是直线型的非极性分子DCH2=CH2分子中共有四个键和一个键 5.(2007 海南)用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3 的立体结构，两个结论都正确的是 A直线形；三角锥形 BV 形；三角锥形 C直线形；平面三角形 DV 形；平面三角形 6钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被 誉为“未来世界的金属” 。试回答下列问题： （1）钛有Ti 和Ti 两种原子，它们互称为 。Ti 元素在

10、元素周期表中的位置是第 48 22 50 22 周期，第 族；基态原子的电子排布式为 ；按电子排布 Ti 元素在元素周期 表分区中属于 区元素。 （2）现有含 Ti3+的配合物，化学式为TiCl（H2O）5Cl2H2O。配离子TiCl（H2O）52+中含有 的化学键类型是 ，该配合物的配体是 。 4 （3）请推测 TiCl4的晶体类型 和水解的主要产物是 （填化学式） 。7.已知 A、B、C、D 和 E 5 种分子所含原子数目依次为 1、2、3、4 和 6，且都含有 18 个电子。 又知 B、C 和 D 是由两种元素的原子组成。请回答： （1）组成 A 分子的原子的核外电子排布式是 ； （2）

11、B 和 C 的分子式分别是 和 ；C 分子的立体结构呈 型，该分 子属于 分子（填“极性”或“非极性” ） ； （3）若向 D 的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则 D 的分子式是 ，该 反应的化学方程式为 （4）若将 1mol E 在氧气中完全燃烧，只生成 CO2和 H2O，则 E 的分子式是 。 8随着石油资源的紧张，天然气的开发利用受到越来越多的关注。以天然气为原料经合成气 （主要成分 CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。含羰基铁Fe(CO)5 等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。 请问答下列问题： （1）Fe(CO)5中写

12、出铁原子的基态电子排布式 。 （2）与 CO 分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 （填化学式） ，CO 分子的 结构式可表示成 。 （3）Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为20.5，沸点为 103，易溶于非极性溶剂。据此可判 断 Fe(CO)5晶体为 。晶体中存在的化学键为 。 （4）在 CH4、CO、CH3OH 中，碳原子采取 sp3杂化的分子有 ，CH3OH 的熔、 沸点比 CH4的熔、沸点比高，其主要原因是 。 9有 A、B、C、D、E 五种元素，其中 A、B、C、D 为短周期元素，A 元素的周期数、主族数、 原子序数相同；B 原子核外有 3 种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数

13、相同；C 原子的价 电子构型为 csc cpc+1，D 元素的原子最外层电子数比次外层电子数少 2 个，D 的阴离子与 E 的 阳离子电子层结构相同，D 和 E 可形成化合物 E2D。 （1）上述元素中第一电离能最小的元素原子结构示意图为 ；D 的电子排布式为 ； （2）下列分子结构图中的和表示上述元素的原子中除去最外层电子的剩余部分， 小黑点 表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。 则在以上分子中，中心原子采用 sp3杂化形成 化学键的是 （填写分子的化学式） ； 1mol的分子中有 个 键和 个 键。 （3）A、C、D 可形成既具有离子键又具有共价键的化合物，其化学式可能为 ；C

14、 的氢化物水溶液与足量 AgNO3 溶液反应生成的配合物，其化学式 ， 请说出该配合物中中心原子与配位体及内界与外界之间的成键情况： 。 （4）治癌药 Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，已知该化合物有两种异构体，两种异构体的构 型图，并比较在水中的溶解度。 5 构型图： 和 ；在水中溶解度较大的是 。(前或 后) 10.请问答下列问题： Cr2O3、CrCl3中 Cr 均为3 价，写出 Cr3的基态电子排布式 ； CCl4分子的价层电子对互斥模型和立体结构 （填“相同” 、 “不相同” ） ，理由是 ； COCl2俗称光气，分子中 C 原子采取 sp2杂化成键。光气分子的结构式是 ，其中碳氧 原子之间共价键是 （填序号）：a2 个 键 b2 个 键 c1 个 键、1 个 键