高中化学 2.2.2共价键与分子的空间构型学案 鲁教版选修2

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1、第二章化学键与分子间的作用力第二节共价键与分子的空间构型第二课时【学习目标】学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型【学习过程】一、苯环的结构与大π键根据杂化轨道理论，形成苯分子是每个碳原子的原子轨道发生杂化，由此形成的三个在同一平面内。三个分别与两个碳原子、一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的，他们均有一个未成对电子。这些轨道垂直于，相互平行，以方式相互重叠，形成一个多电子的键。二、价电子对互斥模型1.在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生杂化，生成四个。生成的四个

2、杂化轨道中，只有个含有未成对电子，所以只能与个氢原子形成共价键。又因为四个sp3杂化轨道有一个，所以，氨气分子中的键角与甲烷不同。2.把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：ABn立体结构范例n=2n=3n=4另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。如H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3

3、分子呈三角锥型。（如图）课本P43。三、等电子原理的基本观点是：相同且相等的分子或离子具有相同的和等结构特征。【典题解悟】例1.在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（）A.NF3B.CH3-C.BF3D.H3O+解析：其中NF3、CH3-和H3O+的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价层电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角型分子。所以选C。答案：C例2.能说明苯分子的结构是,而不是

4、的事实是（）①苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液退色②苯分子中碳碳键长、键能均相等③苯能与3mol氢气加成生成环已烷④实验室测得是同种结构的分子⑤苯分子中的碳原子是sp2杂化，每个原子有一个未参与杂化的2p轨道，形成一个大π键⑥苯在催化剂条件下可以与液溴发生取代反应，生成溴苯A．①②③④⑤⑥B．①②④⑤⑥C．③④⑤⑥　D．①②⑤⑥解析：苯分子中，碳碳键是均等的化学键，键长与键能都相等，不存在碳碳双键与单键，且苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液退色。答案：B【当堂检测】1.下列分子的中心原子形成sp2杂

5、化轨道的是（）A．H2OB．NH3C．C2H4D．CH42.N2F2存在顺式和反式两种异构体，据此事实，判断N2F2分子中两个氮原子之间的键型组成为（）A.仅有一个δ键B.仅有一个π键C.一个δ键，一个πp键D.两个δ键E.一个δ键，两个π键3．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的杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化。B．NH3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。C．NH3分子中有一对未成键的孤

6、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。4．下列分子中键角不是1200的是（）A．C2H4B．C6H6C．BF3D．NH35．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键6．下列分子或离子中，含有孤对电子

7、的是（）A．H2OB．CH4C．SiH4D．NH4+7．溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，试回答下列问题：（1）溴化碘的电子式是，它是由键形成的分子。（2）溴化碘和水反应生成了一种三原子分子，该分子的电子式为。8．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。（1）该氮氢化合物的电子式为。（2）若该物质与液

8、态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式。（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl。试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式。9.原子总数相等，电子总数也相等的分子或离子互称为等电子体，而等电子体具有相同的分子结构。现已知CO2、N2O、O3、NO2、N2、CO、N3-、CN-、NO+、NO2+，试回答：（1）上述分子或离子是等电子体的是；（2）试说明CO的分子结构。10.H2O和H2S