高考專題分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)考點二　分子的空間結(jié)構(gòu)講義高三化學一輪復習

高考專題：選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[考綱要求]1.了解共價鍵的形成、極性、類型(σ鍵和π鍵),了解配位鍵的含義。2.能用鍵能、鍵長、鍵角等說明簡單分子的某些性質(zhì)。3.了解雜化軌道理論及簡單的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)。4.能用價層電子對互斥理論或者雜化軌道理論推測簡單分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。5.了解范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。6.了解氫鍵的含義,能列舉存在氫鍵的物質(zhì),并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響?？键c二分子的空間結(jié)構(gòu)[要點細化]1．價層電子對互斥理論(1)理論要點①價層電子對在空間上彼此相距最遠時，排斥力最小，體系的能量最低。②孤電子對的排斥力較大，孤電子對越多，排斥力越強，鍵角越小。(2)用價層電子對互斥理論推測分子的立體構(gòu)型的關鍵是判斷分子中的中心原子上的價層電子對數(shù)。其中：a是中心原子的價電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù))，b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。(3)示例分析電子對數(shù)σ鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對立體構(gòu)型分子立體構(gòu)型實例220直線形直線形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面體形正四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O2.雜化軌道理論(1)理論要點當原子成鍵時，原子的價電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間結(jié)構(gòu)不同。(2)雜化軌道與分子立體構(gòu)型的關系雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角立體構(gòu)型實例sp2180°直線形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′四面體形CH43．配位鍵(1)孤電子對與配位鍵孤電子對：分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對稱孤電子對。配位鍵：由一個原子提供一對電子與另一個接受電子的原子形成的共用電子對。(2)配位鍵的表示方法：用A→B表示，其中A表示提供孤對電子的原子，B表示接受共用電子對的原子。(3)配位化合物：①定義：金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。②形成條件：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(配位體有,孤電子對)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(中性分子，如H2O、NH3和CO等,離子，如F－、Cl－、CN－等)),中心原子有空軌道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等))③組成：④立體構(gòu)型(只含一種配體)。配位數(shù)是2時：直線形，如[Ag(NH3)2]+；配位數(shù)是3時：平面三角形，如[HgI3]-；配位數(shù)為4時：正四面體形，如[ZnCl4]2-；平面正方形，如[PtCl4]2-。[正誤判斷](1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對()(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵，則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)()(3)NH3分子為三角錐形，N原子發(fā)生sp2雜化()(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子均為sp2雜化()(5)中心原子是sp雜化的，其分子構(gòu)型不一定為直線形()(6)價層電子對互斥理論中，π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√[能力提升]1．為了解釋和預測分子的立體構(gòu)型，科學家提出了價層電子對互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理論推斷POeq\o\al(3－,4)的VSEPR模型是________。(2)有兩種活性反應中間體粒子，它們的粒子中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的化學式：甲：________；乙：________。(3)按要求寫出第二周期非金屬元素構(gòu)成的中性分子的化學式：平面三角形分子：__________，三角錐形分子：__________，四面體形分子：__________。(4)寫出SO3常見的等電子體的化學式，一價陰離子：________(寫出一種，下同)；二價陰離子：________，它們的中心原子采用的雜化方式都是________。答案(1)正四面體結(jié)構(gòu)(2)CHeq\o\al(＋,3)CHeq\o\al(－,3)(3)BF3NF3CF4(4)NOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)sp22．(1)配位化學創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，取CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)和CoCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1mol，分別溶于水，加入足量硝酸銀溶液，立即產(chǎn)生氯化銀，沉淀的量分別為3mol、2mol、1mol和1mol。①請根據(jù)實驗事實用配合物的形式寫出它們的化學式。CoCl3·6NH3__________________，CoCl3·4NH3(綠色和紫色)________________。②上述配合物中，中心離子的配位數(shù)都是___________________________________。(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液，溶液變成紅色，該反應在有的教材中用方程式FeCl3＋3KSCN=Fe(SCN)3＋3KCl表示。經(jīng)研究表明，F(xiàn)e(SCN)3是配合物，F(xiàn)e3＋與SCN－不僅能以1∶3的個數(shù)比配合，還可以其他個數(shù)比配合，請按要求填空：①Fe3＋與SCN－反應時，F(xiàn)e3＋提供________，SCN－提供________，二者通過配位鍵結(jié)合。②所得Fe3＋與SCN－的配合物中，主要是Fe3＋與SCN－以個數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色，含該離子的配合物的化學式是____________。[解析](1)每個CoCl3·6NH3分子中有3個Cl－為外界離子，配體為6個NH3，化學式為[Co(NH3)6]Cl3；每個CoCl3·4NH3(綠色和紫色)分子中有1個Cl－為外界離子，配體為4個NH3和2個Cl－，化學式均為[Co(NH3)4Cl2]Cl。②這幾種配合物的化學式分別是[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl，其配位數(shù)都是6。(2)①Fe3＋與SCN－反應生成的配合物中，F(xiàn)e3＋提供空軌道，SCN－提供孤對電子，二者通過配位鍵結(jié)合。