化学：2.2.2《一些典型分子的空间构型》学案(鲁科版选修4).doc

1、 - 1 -第二节 共价键与分子的空间构型第 2 课时 一些典型分子的空间构型 (2)【学习目标】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m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 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 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 。生成的四个杂化轨道中，只有

2、 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：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如 CO2、CH 2O、CH 4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=2 - 2 -n=3 n=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，NH 3 分子呈三角锥型。

3、 （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】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m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. NF3 B. CH3- C. BF3 D. H3O+w.w.w.k.s.5.u.c.o.m例 2. 能说明苯分子的结构是 , 而不是 的事实是（ ） 苯不能使溴水和酸性 KMnO4 溶液退色 苯分子中碳碳键长、键能均相等 苯能与 3mol 氢气加成生成环已烷 实验室测得 是同种结构的分子 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

4、一个大 键 苯在催化剂条件下可以与液溴发生取代反应，生成溴苯A B- 3 -C D.w.w.k.s.5.u.c.o.m【当堂检测】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1. 下列分子的中心原子形成 sp2杂化轨道的是（ ）AH 2O BNH 3 CC 2H4 DCH 43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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.mBNH 3 分子中 N 原子形成三个杂化轨道，CH 4 分子中 C 原子形成 4个杂化轨道。CNH 3 分子中有一对未成键的孤对电

5、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（ ）AC 2H4 BC 6H6 CBF 3 DNH 35在乙烯分子中有 5 个 键、一个 键，它们分别是 （ ）Asp 2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键Bsp 2杂化轨道形成 键、未杂化的 2p 轨道形成 键CC-H 之间是 sp2形成的 键，C-C 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键DC-C 之间是 sp2形成的 键，C-H 之间是未参加杂化的 2p 轨道形成的 键6下列分子或离子中，含有孤对电子的是 - 4 -（ ）AH 2O BCH 4 CSiH 4 DNH

6、 4+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 。82003 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）NH 3 分子中的 N 原子有一对

7、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、N 2O、O 3、NO 2、N 2、CO、N 3-、CN -、NO +、NO 2+，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。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m10.H2O 和 H2S 的结构相似，都是两个氢原子的 S 轨道与 O、S 原子的两个 SP3 杂化轨道形成 键，为什么 H2O 中 HO 间的夹角和 H2S 中 HS 间的夹角不是

8、109.5而是比 109.5小，并且 H2O 中 HO 间的夹角- 5 -（104.5 ）比 H2S 中 HS 间的夹角（90）大？参考答案例一 C例二 B1. C 2.C 3.C 4.D 5.A 6.A7 （1）: : : ；共价；共价 （2）H: : : I Br O I H H8 （1）H:N:N:H （2）N 2H4+2H2O2=N2+4H2O（3）N 2H4+2HCl=N2H6Cl29.（1）CO 2、N 2O、NO 2+；N 2、CO、CN -、NO +（2）CO 与 N2 为等电子体，N 2 的结构为 NN，有一个 键，两个 键，故 CO 中也是一个 键，两个 键，结构为 CO。

9、w.w.w.k.s.5.u.c.o.m10.解析：根据实际结构，结合 S 和 O 的区别，推测可能的原因。答案：O 和 S 原子都是 SP3 杂化，形成 4 个 SP3 杂化轨道，键角都应该是10928，但 O 与 S 原子最外层有 6 个电子，有两对电子正好各占据 1 个SP3 杂化轨道，另 2 个不成对电子的各占据 1 个 SP3 杂化轨道，与 2 个 H 成键，而占据 2 个 sp3 杂化轨道的两对电子对其它 2 个 OH 和 SH 键的排斥作用，使 2 个 OH 和 SH 键有点收缩，键角小于 10928，且 H2S 中的两对孤对电子对 SH 键斥力比 H2O 中两对孤对电子对 OH 键的斥力- 6 -大，故 H2O 的 HO 键间的夹角为 10430，H 2S 中 HS 键间的夹角约为90。