2025年高二化學(xué)選擇性必修2（人教版）教學(xué)課件 第二章 第二節(jié) 第3課時 分子的空間結(jié)構(gòu)小結(jié)

第3課時分子的空間結(jié)構(gòu)小結(jié)第二章

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)1.會根據(jù)價層電子對互斥模型判斷分子的空間結(jié)構(gòu)(重、難點)。2.掌握雜化軌道類型與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系及其應(yīng)用(重、難點)。3.鍵角的判斷與比較。4.通過苯分子的形成，了解大π鍵及其表示方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一

價層電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子

空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系目標(biāo)二

鍵角大小判斷內(nèi)容索引目標(biāo)三

苯分子的形成價層電子對互斥模型、雜化軌道理論與分子空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系

一1.根據(jù)價層電子對互斥模型判斷分子空間結(jié)構(gòu)(1)利用價層電子對互斥模型判斷分子的空間結(jié)構(gòu)時應(yīng)注意：VSEPR模型是價層電子對的空間結(jié)構(gòu)，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu)，不包括孤電子對。(2)VSEPR模型與分子的空間結(jié)構(gòu)是否一致取決于中心原子上有無孤電子對，當(dāng)中心原子上無孤電子對時，二者一致；當(dāng)中心原子上有孤電子對時，二者不一致。(3)分子的空間結(jié)構(gòu)與分子類型有關(guān)，如AB2型分子可能為直線形或V形結(jié)構(gòu)，AB3型分子可能為平面三角形或三角錐形結(jié)構(gòu)。故由分子類型(ABn型)和孤電子對數(shù)能快速確定分子的空間結(jié)構(gòu)。2.分子空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道類型的關(guān)系分子的空間結(jié)構(gòu)雜化軌道類型直線形sp雜化平面三角形sp2雜化V形sp2雜化或sp3雜化(正)四面體形或三角錐形sp3雜化知識拓展原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征(空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵類型)。思考交流1.(1)Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數(shù)為____，下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是____(填字母)。A.spB.sp2C.sp3D.sp3d5D思考交流(2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。X分子的空間結(jié)構(gòu)是______，中心原子雜化軌道類型為_____。臭雞蛋氣味的氣體X為H2S。H2S分子中S有兩個孤電子對，價層電子對數(shù)為4，空間結(jié)構(gòu)為V形，雜化軌道類型為sp3。V形sp3思考交流(3)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化軌道類型分別為____和____。CO2中C原子形成2個σ鍵且無孤電子對，采取sp雜化；CH3OH中C原子形成4個σ鍵且無孤電子對，采取sp3雜化。spsp3思考交流2.(2023·深圳高二校聯(lián)考期中)根據(jù)雜化軌道理論可以判斷分子的空間結(jié)構(gòu)，試根據(jù)相關(guān)知識填空：(1)一種有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式如下：該分子中有____個sp2雜化碳原子；____個sp3雜化碳原子。26該分子中，雙鍵上的碳原子均為sp2雜化，飽和碳原子均為sp3雜化，即該分子中有2個sp2雜化碳原子，6個sp3雜化碳原子。思考交流直線sp思考交流平面三角sp2思考交流(4)元素As與N同族。預(yù)測As的氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)為__________。As與N同族，則AsH3中As價層電子對數(shù)為4，存在一個孤電子對，采取sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。三角錐形返回鍵角大小判斷

二1.比較鍵角的一般思路(1)中心原子的雜化方式不同且中心原子無孤電子對——看中心原子雜化方式：sp(180°)＞sp2(120°)＞sp3(109°28′)分子CO2、CS2BF3、SO3CH4、雜化方式spsp2sp3分子空間結(jié)構(gòu)直線形平面三角形正四面體形鍵角180°120°109°28′例1Si與C元素位于同一主族，SiO2鍵角小于CO2的原因是________________________________________________________________________________。SiO2中Si原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′；CO2中C原子采取sp雜化，鍵角為180°(2)中心原子雜化方式相同且中心原子有孤電子對——看中心原子的孤電子對數(shù)①排斥力大小順序：孤電子對—孤電子對＞孤電子對—成鍵電子對＞成鍵電子對—成鍵電子對，中心原子孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的排斥力越大，鍵角越小。例2已知H2O、NH3、CH4三種分子中，鍵角由大到小的順序是________________，原因為____________________________________________________________________________________________________________________________________。CH4＞NH3＞H2OCH4分子中無孤電子對，NH3分子中含有1個孤電子對，H2O分子中含有2個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用依次增大，故鍵角依次減小②三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序：三鍵—三鍵＞三鍵—雙鍵＞雙鍵—雙鍵＞雙鍵—單鍵＞單鍵—單鍵，舉例：分子雜化軌道角度排斥力分析實際鍵角COCl2120°C==O對C—Cl的排斥力大于C—Cl對C—Cl的排斥力形成兩種鍵角分別為124°18′、111°24′例3在

分子中，鍵角∠HCO______(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是____________________________________。＞雙鍵—單鍵斥力大于單鍵—單鍵斥力(3)空間結(jié)構(gòu)相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的電負(fù)性①中心原子不同，配位原子相同例4AC3與BC3，若電負(fù)性：A＞B，則鍵角：AC3______(填“＞”“＜”或“＝”)BC3。原因為_________________________________________________________________________________________________。＞中心原子的電負(fù)性A強于B，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大②中心原子相同，配位原子不同例5AB3與AC3，若電負(fù)性：B＞A＞C，則鍵角：AB3______(填“＞”“＜”或“＝”)AC3。原因為_________________________________________________________________________________________________________________________。＜電負(fù)性：B＞A＞C，在AB3中成鍵電子對離中心原子較遠(yuǎn)，斥力較小，在AC3中成鍵電子對離中心原子較近，斥力較大因而AB3鍵角較小思考交流1.比較下列物質(zhì)中鍵角的大小(填“＞”“＝”或“＜”)。(1)CH4______P4。(2)NH3______PH3______AsH3。(3)PF3______PCl3。(4)光氣(COCl2)中∠Cl—C==O______∠Cl—C—Cl。＞＞＞＜＞2.請回答下列問題。(1)BF3中鍵角______(填“大于”或“小于”)CCl4中鍵角。思考交流大于BF3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120°；CCl4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，鍵角為109°28′。(2)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大，原因為_________________________________________________________。思考交流H2O中氧原子有兩個孤電子對，H3O＋中氧原子有一個孤電子對H3O＋、H2O的中心原子的雜化軌道類型均為sp3，H2O中O原子有兩個孤電子對，H3O＋中O原子有一個孤電子對，因為孤電子對間的排斥力>孤電子對與成鍵電子對間的排斥力>成鍵電子對間的排斥力，導(dǎo)致H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大。(3)乙酸分子()中鍵角1_______(填“大于”“等于”或“小于”)鍵角2，原因是_______________________________________。思考交流大于C==O對C—C的斥力大于C—O對C—C的斥力由于雙鍵對單鍵的斥力大于單鍵對單鍵的斥力，故乙酸分子結(jié)構(gòu)中鍵角1大于鍵角2。返回苯分子的形成

三1.苯分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)苯的分子式C6H6，苯的結(jié)構(gòu)簡式

，苯分子是平面正六邊形結(jié)構(gòu)。苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也不能使溴水褪色，說明苯分子中不存在碳碳雙鍵。2.用雜化軌道理論解釋苯分子的形成(1)苯分子中每個碳原子價電子原子軌道都發(fā)生了sp2雜化，3個sp2雜化軌道在同一平面內(nèi)。(2)每個sp2雜化軌道上有1個未成對電子，每個碳原子的2個sp2雜化軌道分別與鄰近的兩個碳原子的sp2雜化軌道重疊形成σ鍵，六個碳原子組成一個正六邊形的碳環(huán)；每個碳原子的另1個sp2雜化軌道分別與一個氫原子的1s軌道重疊形成σ鍵。(3)每個碳原子與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2p軌道(如2pz)各有1個未成對電子，以“肩并肩”方式相互重疊形成屬于六個碳原子的π鍵，形象地稱為大π鍵，表示為Π。(4)整個分子呈平面正六邊形，鍵角皆為120°。由于這種結(jié)構(gòu)特征，表現(xiàn)出特殊的穩(wěn)定性。思考交流1.某有機物由H、C、O三種元素組成，其球棍模型結(jié)構(gòu)如圖：下列關(guān)于該有機物的敘述正確的是A.該有機物中發(fā)生sp2雜化的碳原子有7個B.該有機物不含sp2雜化的碳原子C.分子中含有5個π鍵D.構(gòu)成環(huán)的所有碳原子可能在同一個平面上√該有機物中共有10個碳原子，苯環(huán)上的碳原子及連有雙鍵的9個碳原子是sp2雜化，甲基中的碳原子是sp3雜化，A、B不正確；分子中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中均含1個π鍵，苯環(huán)形成1個大π鍵，C不正確；構(gòu)成環(huán)的所有碳原子形成苯環(huán)，在同一個平面上，D正確。2.(1)ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵()。ClO2中Cl原子的雜化軌道類型為___；O—Cl—O鍵角_____(填“＞”或“＜”)Cl—O—Cl鍵角。比較ClO2與Cl2O中Cl—O的鍵長并說明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。思考交流sp2＞ClO2分子中Cl—O的鍵長小于Cl2O中Cl—O的鍵長，其原因是ClO2分子中既存在σ鍵，又存在大π鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中Cl—O的鍵長較小，而Cl2O只存在普通的σ鍵(2)呋喃()與氫氣加成得到四氫呋喃()，已知呋喃是一種具有芳香性的平面分子，分子中含有大π鍵，該大π鍵可表示為______(分子中的大π鍵可用符號

表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù))。思考交流1231.石灰氮(CaCN2，其中C、N原子間成鍵方式相同)是一種氮肥，可與土壤中的H2O反應(yīng)生成氰胺(H2N—C≡N)，氰胺可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為尿素[CO(NH2)2]。下列說法正確的是A.CaCN2的電子式為B.H2O的空間結(jié)構(gòu)與SO2的空間結(jié)構(gòu)相同且兩者鍵角相等

C.氰胺分子中氮原子的雜化方式為sp2