魯科版選修3 第2章第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型（第1課時） 學案.docVIP

第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型第1課時 一些典型分子的空間構(gòu)型學習目標定位1.了解常見分子的空間構(gòu)型。2.理解雜化軌道理論的主要內(nèi)容，并能用雜化軌道理論解釋或預測某些分子或離子的空間構(gòu)型。一、雜化軌道及其理論要點1c原子與h原子結(jié)合形成的分子為什么是ch4，而不是ch2或ch3？ch4為什么具有正四面體的空間構(gòu)型？2由以上分析可知：(1)在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量_的原子軌道_的過程叫做原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做_，簡稱_。(2)軌道雜化的過程：_。雜化軌道理論四要點(1)能量相近原子在成鍵時，同一原子中_的原子軌道可重新組合成雜化軌道。(2)數(shù)目不變形成的雜化軌道數(shù)與參與雜化的原子軌道數(shù)_。(3)成鍵能力增強,雜化改變原有軌道的形狀和伸展方向，使原子形成的共價鍵更。(4)排斥力最小,雜化軌道為使相互間的排斥力最小，故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向。1下列關(guān)于雜化軌道的說法錯誤的是()a所有原子軌道都參與雜化b同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化c雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵d雜化軌道中不一定有電子2用鮑林的雜化軌道理論解釋ch4分子的正四面體結(jié)構(gòu)，下列說法不正確的是()ac原子的4個雜化軌道的能量一樣bc原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣cc原子的4個價電子分別占據(jù)4個sp3雜化軌道dc原子有1個sp3雜化軌道由孤對電子占據(jù)二、雜化軌道類型和分子的空間構(gòu)型1sp1雜化becl2分子的形成(1)becl2分子的形成雜化后的2個sp1雜化軌道分別與氯原子的3p軌道發(fā)生重疊，形成2個鍵，構(gòu)成直線形的becl2分子。(2)sp1雜化：sp1雜化軌道是由_軌道和_軌道雜化而得，sp1雜化軌道間的夾角為_，呈_形。(3)sp1雜化后，未參與雜化的兩個np軌道可以用于形成鍵，如乙炔分子中的cc鍵的形成。2sp2雜化bf3分子的形成(1)bf3分子的形成(2)sp2雜化：sp2雜化軌道是由_軌道和_軌道雜化而得，sp2雜化軌道間的夾角為_，呈_形。(3)sp2雜化后，未參與雜化的1個np軌道可以用于形成鍵，如乙烯分子中的c=c鍵的形成。3sp3雜化nh3、h2o與ch4分子的形成(1)ch4分子的空間構(gòu)型(2)sp3雜化：sp3雜化軌道是由_軌道和_軌道雜化而得，sp3雜化軌道的夾角為_，呈_構(gòu)型。(3)nh3、h2o分子中n原子和o原子的雜化類型分別為_、_雜化。由于n原子和o原子分別有_對和_對孤對電子，孤對電子對成鍵電子對的_作用較強，且孤對電子數(shù)越多，_作用越強，使鍵角依次變_。歸納總結(jié)(1)根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷對于abm型分子，中心原子的雜化軌道數(shù)(中心原子價電子數(shù)配位原子提供的價電子數(shù))，其中配位原子中：鹵素原子、氮、氫原子提供1個價電子，硫和氧原子按不提供價電子計算。(2)根據(jù)共價鍵的類型判斷中心原子形成1個叁鍵，為sp1雜化，如chch、hcn等；中心原子形成2個雙鍵，為sp1雜化，如o=c=o、s=c=s等；中心原子形成1個雙鍵，為sp2雜化，如等；中心原子形成4個單鍵，為sp3雜化，如ch4、sif4等。(3)根據(jù)分子(或離子)的空間構(gòu)型判斷正四面體形中心原子為sp3雜化；三角錐形中心原子為sp3雜化；平面三角形中心原子為sp2雜化；直線形中心原子為sp1雜化；v形中心原子可能為sp3雜化，也可能為sp2雜化。2雜化軌道類型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系(1)當雜化軌道全部用于形成鍵時雜化類型sp1sp2sp3參與雜化的原子軌道及數(shù)目ns111np雜化軌道數(shù)目雜化軌道間的夾角雜化軌道示意圖空間構(gòu)型實例becl2、co2、cs2bcl3、bf3、bbr3cf4、sicl4、sih4(2)當雜化軌道中有未參與成鍵的孤對電子時，由于孤對電子的排斥作用，會使分子的空間構(gòu)型與雜化軌道的形狀不同，如h2o和nh3，o與n的雜化類型為sp3雜化，孤電子對數(shù)為2、1，分子空間構(gòu)型為v形、三角錐形。3nh3分子空間構(gòu)型是三角錐形，而ch4是正四面體形，這是因為 ()a兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同，nh3為sp2雜化，而ch4是sp3雜化bnh3分子中n原子形成3個雜化軌道，ch4分子中c原子形成4個雜化軌道cnh3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強dnh3分子中有3個鍵，而ch4分子中有4個鍵4下列有關(guān)ncl3分子的敘述正確的是()ancl3分子中的n原子采取sp2雜化bncl3分子為平面三角形cncl3分子中clncl鍵角小于109.5dncl3分子中含有非極性鍵三、苯分子的空間構(gòu)型與大鍵1根據(jù)雜化軌道理論，形成苯分子時每個碳原子中一個_軌道和兩個_軌道都發(fā)生了_雜化(如2s、2px、2py雜化)，由此形成的_個_雜化軌道在同一平面內(nèi)，還有一個未參與雜化的_軌道(如_)垂直于這個平面。2每個碳原子的兩個_雜化軌道上的電子分別與鄰近的兩個碳原子的_雜化軌道上的電子配對形成_鍵，于是六個碳原子組成一個正六邊形的碳環(huán)；每個碳原子的另一個_雜化軌道上的電子分別與一個氫原子的1s電子配對形成_鍵。36個碳原子上各有1個未參與雜化的垂直于碳環(huán)平面的p軌道，這6個軌道以“_”的方式形成含有_個電子、屬于_個c原子的大鍵。5下列有關(guān)苯分子中的化學鍵描述正確的是()a每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大鍵b每個碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大鍵c碳原子的三個sp2雜化軌道與其他原子形成三個鍵d碳原子的未參加雜化的2p軌道與其他原子形成鍵雜化軌道類型典型分子空間構(gòu)型sp1co2直線形sp2so2v形sp3h2ov形sp2so3平面三角形sp3nh3三角錐形sp3ch4正四面體形1ns軌道和np軌道雜化的類型不可能有()asp1雜化 bsp2雜化csp3雜化 dsp4雜化2有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()a雜化前后的軌道數(shù)不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變bsp3、sp2、sp1雜化軌道的夾角分別為109.5、120、180c四面體形、三角錐形、v形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋d雜化軌道全部參與形成化學鍵3下列分子的空間構(gòu)型可用sp2雜化軌道來解釋的是()bf3ch2=ch2chchnh3ch4a bc d4下列關(guān)于原子軌道的說法正確的是()a凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其空間構(gòu)型都是正四面體形bch4分子中的sp3雜化軌道是由4個h原子的1s軌道和c原子的2p軌道混合起來而形成的csp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的1個s軌道和3個p軌道重新組合而形成的一組能量相同的新軌道d凡ab3型的共價化合物，其中心原子a均采用sp3雜化成鍵5下列對于nh3和co2的說法中正確的是()a都是直線形結(jié)構(gòu)b中心原子都采取sp1雜化cnh3為三角錐形結(jié)構(gòu)，co2為直線形結(jié)構(gòu)dn原子和c原子上都沒有孤對電子6請完成下列各小題。(1)醛基中碳原子的軌道雜化類型是_，cs2中碳原子的雜化軌道類型是_。(2)no的空間構(gòu)型是_，n原子的雜化類型是_。(3)在so2分子中，s原子采取_雜化，so2的鍵角_(填“大于”“等于”或“小于”)120，so3分子中s原子采取_雜化，so3分子的空間構(gòu)型為_。(4)o、s、se原子的第一電離能由大到小的順序為_；s單質(zhì)的常見形式為s8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，s原子采用的軌道雜化方式是_，氣態(tài)seo3分子的空間構(gòu)型為_。(5)so、so的空間構(gòu)型分別為_、_，s原子的雜化軌道類型分別為_、_。(6)of2中氧原子的雜化方式為_，of2分子的空間構(gòu)型為_。答案精析新知導學一、1在形成ch4分子時，碳原子的一個2s軌道和三個2p軌道發(fā)生混雜，形成四個能量相等的sp3雜化軌道。四個sp3雜化軌道分別與四個h原子的1s軌道重疊成鍵形成ch4分子，所以四個ch是等同的?？杀硎緸?(1)相近重新組合雜化原子軌道雜化軌道(2)激發(fā)雜化軌道重疊歸納總結(jié)(1)能量相近(2)相等(3)牢固(4)不同活學活用1a只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，1s軌道與2s、2p軌道能量相差太大，不能形成雜化軌道，故a項不正確，b項正確；雜化軌道重疊程度更大，形成牢固的化學鍵，故c項正確；并不是所有的雜化軌道中都有電子，可以是空軌道，也可以有1對孤對電子(如nh3、h2o的形成)，故d項正確。2d甲烷中c原子采取sp3雜化，每個雜化軌道上1個電子分別與1個h原子上的電子結(jié)合形成共價鍵，這四條共價鍵完全相同，軌道間的夾角為109.5，形成正四面體形的分子。二、1(2)1個ns1個np180直線2(2)1個ns2個np120平面三角3(2)1個ns3個np109.5正四面體(3)sp3sp312排斥排斥小歸納總結(jié)2(1)(從左到右，從上到下)1232341801201095直線形平面三角形正四面體形活學活用3cnh3和ch4的中心原子均是sp3雜化，但nh3分子中有一對孤對電子，ch4分子中沒有孤對電子，由于孤對電子與成鍵電子對之間的排斥作用成鍵電子對與成鍵電子對之間的排斥作用，nh3分子進一步被“壓縮”成三角錐形，甲烷則呈正四面體形。4cncl3分子中心原子n原子的雜化軌道數(shù)為n(53)4，n原子的雜化類型為sp3，其中1個雜化軌道含有1對孤電子對，對成鍵電子對具有排斥作用，使鍵角小于109.5，ncl3分子為三角錐形，分子中ncl鍵為極性鍵。三、12s2psp2三sp22p2pz2sp2sp2sp23肩并肩66歸納總結(jié)sp2活學活用5b苯分子中每個碳原子的三個sp2雜化軌道分別與兩個碳原子和一個氫原子形成鍵。同時每個碳原子還有一個未參加雜化的2p軌道，它們均有一個未成對電子，這些2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個多電子的大鍵。達標檢測1dp能級只有3個軌道，不可能有sp4雜化。2d雜化軌道用于形成鍵和容納孤電子對。3asp2雜化軌道形成夾角為120的平面三角形，bf3為平面三角形且bf鍵夾角為120；c2h4中碳原子以sp2雜化，且未雜化的2p軌道形成鍵；同相似；乙炔