分子的幾何構(gòu)型和分子的極性及其強(qiáng)化練習(xí)

分子的幾何構(gòu)型和分子的極性一、雜化軌道理論1、 概念：同一原子中能量接近的不同軌道，在成鍵過(guò)程中，為了發(fā)揮更高的成鍵效能，可以重新組合，進(jìn)行雜化，成為一組能量相同的新軌道。2、 意義：雜化軌道理論證明了共價(jià)鍵的飽和性和方向性，主要用于解釋分子的空間幾何構(gòu)型。3、 類(lèi)型：雜化類(lèi)型雜化軌道數(shù)軌道夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp雜化2180直線(xiàn)形HCN、BeCl2、C2H2、CO2Sp2雜化3120平面三角形BF3、CO32-、C2H4、hchosp3雜化4109°28’正四面體CH4、CCl4、SO/-、PO43-4、說(shuō)明：NH3也采用sp3雜化，但成鍵后，存在一個(gè)孤電子對(duì)，對(duì)周?chē)逆I產(chǎn)生排斥，使鍵角不等于109°287，而為107°；H2O也采用sp3雜化，但成鍵后，存在2個(gè)孤電子對(duì)，對(duì)周?chē)逆I產(chǎn)生排斥，使鍵角不等于109°28’，而為104.5°；因?yàn)榇嬖?個(gè)孤電子對(duì)，對(duì)周?chē)逆I產(chǎn)生排斥加大，因而鍵角比NH3的更小。CH3Cl也采用sp3雜化，但成鍵后，不存在孤電子對(duì)，鍵角依舊為109°28’，但因?yàn)镃—H鍵長(zhǎng)小于C—Cl鍵長(zhǎng)，分子不再是正四面體，而是四面體。二、價(jià)電子互斥理論1、 概念：分子或離子的幾何構(gòu)型主要決定于與中心原子相關(guān)的價(jià)電子對(duì)之間的排斥作用。價(jià)電子對(duì)數(shù)由成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)組成。價(jià)電子對(duì)的排斥作用孤電子對(duì)與孤電子對(duì)的排斥，有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)的排斥，還有成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)的排斥，孤對(duì)電子間的排斥被認(rèn)為大于孤對(duì)電子和成鍵電子對(duì)之間的排斥，后者又大于成鍵電子對(duì)之間的排斥。分子會(huì)盡力避免這些排斥來(lái)保持穩(wěn)定。當(dāng)排斥不能避免時(shí)，整個(gè)分子傾向于形成排斥最弱的結(jié)構(gòu)（與理想形狀有最小差異的方式）。分子更傾向于最弱的成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)的排斥。配體較多的分子中，電子對(duì)間甚至無(wú)法保持90°的夾角，因此它們的電子對(duì)更傾向于分布在多個(gè)平面上。2、 意義：用于預(yù)測(cè)和分析分子或離子的空間構(gòu)型。中心原子的價(jià)電子數(shù)-d鍵數(shù)3、模型：計(jì)算中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)= 2 注：氧族元素作配位原子認(rèn)為不提供電子，O鍵數(shù)為“0”.孤電子對(duì)數(shù)=中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)-。鍵數(shù)價(jià)電子對(duì)成鍵對(duì)數(shù)孤電子對(duì)雜化類(lèi)型電子對(duì)構(gòu)型幾何構(gòu)型實(shí)例220sp直線(xiàn)形直線(xiàn)形CO2330sp2三角形三角形BF3321sp3三角形V形SO2440sp3四面體正四面體CH4431sp3四面體三角錐nh3422sp3四面體V形H2O550三角雙錐三角雙錐PCl5660八面體正八面體旦 4、價(jià)電子互斥理論模型說(shuō)明價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的幾何構(gòu)型是成鍵電子對(duì)的空間構(gòu)型。當(dāng)中心原子沒(méi)有孤電子對(duì)時(shí)，兩者構(gòu)型一致；當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者構(gòu)型不一致。三、 分子的空間構(gòu)型：1、 概念：分子的空間構(gòu)型是指分子中化學(xué)鍵在空間的排列的幾何形狀。2、 原因：分子之所以呈現(xiàn)不同的幾何構(gòu)型是因?yàn)楣矁r(jià)鍵有一定方向性。3、 意義：分子的空間構(gòu)型對(duì)分子的極性有很大的影響。4、 理論解釋與預(yù)測(cè)：雜化軌道理論和價(jià)電子互斥理論。5、 物理測(cè)定方法：a一射線(xiàn)衍射圖四、 分子的極性1、 概念：分子中正電荷重心與副電荷重心不重合，整個(gè)分子的電子云就分布不均勻，這樣的分子就是極性分子；分子中正電荷重心與副電荷重心重合，整個(gè)分子的電子云就分布均勻，這樣的分子就是非極性分子。2、 意義：分子極性的大小直接影響范德華力的大小。間接影響熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和溶解性。極性分子易溶于極性分子，非極性分子易溶于非極性分子。這就是相似相溶原理。3、 表示：分子的極性大小用偶極矩表示。分子的偶極矩越大，分子的極性就越大。4、 判定方法：不同種元素構(gòu)成的雙原子分子是極性分子，同種元素構(gòu)成的雙原子分子是非極性分子；對(duì)于多原子分子，如果各極性鍵的取向不對(duì)稱(chēng)，即各鍵的極性不能相互抵消，則是極性分子；如果各極性鍵的取向?qū)ΨQ(chēng)，即各鍵的極性可以相互抵消，則是非極性分子。即：判定多原子分子的極性要從鍵極性和分子的空間構(gòu)型來(lái)考慮。例如：二氧化碳是非極性分子，是直線(xiàn)形使C=O鍵的極性相互抵消了，氨氣是極性分子，是三角錐形使N-H鍵的極性不能抵消。五、 強(qiáng)化練習(xí)1、 下列關(guān)于三氯化磷分子的說(shuō)法，不正確的是（）A、PC13分子的三個(gè)共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)相等 B、PC13分子的P—Cl鍵是極性鍵C、PC13分子的三個(gè)共價(jià)鍵鍵能相等 D、PC13分子是非極性分子2、 下列中心原子的雜化軌道類(lèi)型和分子的幾何構(gòu)型不正確的是（）A、 PC13中的P原子為sp3雜化，為三角錐形B、 BF3中的B原子為sp2雜化，為平面三角形C、 H2S中的S原子為sp雜化，為直線(xiàn)形D、 CS2中的C原子為sp雜化，為直線(xiàn)形3、 在乙烯分子中有5個(gè)。鍵和1個(gè)n鍵，它們分別是（ ）A、 sp2雜化軌道形成。鍵，未雜化的2p軌道形成n鍵B、 sp2雜化軌道形成n鍵，未雜化的2p軌道形成。鍵C、 C—H是sp2雜化軌道形成。鍵，C—C是未雜化的2p軌道形成n鍵D、 C—H是sp2雜化軌道形成n鍵，C—C是未雜化的2p軌道形成。鍵4、下列分子的鍵角最小的是（ ）A、CH4 B、CO2 C、NH3 D、H2O5、在CH3CH=CH2分子中，C原子的雜化軌道類(lèi)型是（）A、sp3和sp2 B、sp3和sp C、sp2和spD、只有sp26、 CH3班重要的有機(jī)反應(yīng)中間體，有關(guān)它的