高中化学专题4分子空间结构与物质性质第1单元分子构型与物质的性质第1课时分子的空间构型学案.doc

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1、第一单元　分子构型与物质的性质第1课时　分子的空间构型1.能准确判断共价分子中中心原子的杂化轨道类型。(难点)2.能用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。(重难点)3.利用“等电子原理”推测分子或离子中中心原子的杂化轨道类型及空间构型。杂化轨道理论与分子的空间构型[基础·初探]1.sp3杂化与CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。(2)sp3杂化轨道的空间指向碳原子的4

2、个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，每个轨道上都有一个未成对电子。(3)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。(4)CH4分子的空间构型CH4分子为空间正四面体结构，分子中C—H键之间的夹角都是109.5°。2.sp2杂化与BF3分子的空间构型(1)sp2杂化轨道的形成硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。1个2s轨道和2个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的3个sp2杂化轨道。图示为：10(2)sp2杂化轨道的空间指向硼原子的3个sp2杂化轨道

3、指向平面三角形的三个顶点，3个sp2杂化轨道间的夹角为120°。(3)共价键的形成硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠，形成3个相同的σ键。(4)BF3分子的空间构型BF3分子的空间构型为平面三角形，键角为120°。3.sp杂化与BeCl2分子的空间构型(1)杂化轨道的形成Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道，1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的2个sp杂化轨道。图示为：(2)sp杂化轨道的空间指向两个sp杂化轨道呈直线形，其夹角为180°。(3)共价键的

4、形成Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的1个3p轨道重叠形成2个相同的σ键。(1)CH4和CH3Cl中C均采用sp3杂化。(　　)(2)金刚石中的碳原子和CO2中的碳原子采用的杂化类型相同。(　　)(3)CH4和NH3分子中的中心原子均采用sp杂化，故两分子的键角相同。(　　)(4)杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键。(　　)(5)杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对。(　　)【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√[合作·探究]　用杂化轨道理论分析探究烷烃、烯烃、炔烃的

5、C的杂化方式和成键情况，(以C2H6、C2H4、C2H2为例)，请完成下表分子结构C原子杂化方式成键情况sp3杂化①每个C原子的3个sp3轨道分别与3个H原子的1s轨道重叠形成103个σ键；②两个C原子各以1个sp3轨道发生重叠形成σ键sp2杂化①每个C原子的2个sp2轨道分别与2个H原子的1s轨道重叠形成2个σ键；②两个C原子各以1个sp2轨道发生重叠形成σ键，各以1个未杂化的2p轨道发生重叠形成π键[核心·突破]1.ABm型粒子的中心原子杂化与分子空间构型的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时杂化类型

6、spsp2sp3轨道组成一个ns和一个np一个ns和两个np一个ns和三个np轨道夹角180°120°109.5°杂化轨道示意图实例BeCl2BF3CH4分子结构示意图分子的空间构型直线形平面三角形正四面体型(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈V形，氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥型。2.含σ键和π

7、键的分子构型和杂化类型物质结构式杂化轨道类型分子中共价键数键角分子的空间构型10甲醛sp23个σ键1个π键约120°平面三角形乙烯5个σ键1个π键120°平面形氰化氢sp2个σ键2个π键180°直线形乙炔3个σ键2个π键180°直线形[题组·冲关]题组1　杂化轨道理论1.下列关于原子轨道的说法正确的是(　　)A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间构型都是正四面体型B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合而形成的C.sp3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s轨道和

8、p轨道杂化而形成的一组能量相等的新轨道D.凡AB3型共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键【解析】　凡中心原子采取sp3杂化得到的杂化轨道都是正四面体型，但是根据孤电子对占据杂化轨道数目的多少，其分子立体构型也可以呈现V形(H2O)、三角锥型(NH3)，也有的呈现变形四面体，如CH3Cl，故A错；CH4的sp3杂化轨道是由中心原子碳中能量相近的一个2s轨道和3个2p轨道杂化而形成的，与氢原子结合时，四个