第4章分子空间结构与物质性质（知识梳理）（含答案）2023-2024学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修2）

第四章 分子空间结构与物质性质 知识梳理 杂化轨道理论与分子的空间结构 第 1 节 一、杂化轨道理论与分子的空间结构 1．用 sp3杂化解释 CH4分子的空间结构 (1)sp3杂化轨道的形成 在形成 CH4分子的过程中，碳原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 空轨道。这样，1 个 2s 轨道和 个 2p 轨道“混杂”，形成能量相等、成分相同的 个 sp3杂化轨道。图示如下： (2)sp3杂化轨道的空间指向 碳原子的 4 个 sp3杂化轨道指向正四面体的 4 个顶点，每个轨道上都有 1 个未成对电子。 (3)共价键的形成 碳原子的 4 个 轨道分别与 H 原子的 轨道重叠，形成 4 个相同的 σ 键。 (4)CH4分子的空间结构 CH4分子为空间 结构，分子中 C—H 键之间的夹角即键角都是 109°28′。 2．用 sp2杂化解释 BF3分子的空间结构 (1)sp2杂化轨道的形成 在形成 BF3 分子的过程中，B 原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道。这样，1 个 2s 轨道和 个 2p 轨 道发生杂化，形成能量相等、成分相同的 个 sp2杂化轨道。图示如下： (2)sp2杂化轨道的空间指向 B 原子中的 3 个 sp2杂化轨道指向正三角形的三个顶点，3 个 sp2杂化轨道间的夹角为 120°。 (3)共价键的形成 B 原子的 3 个 sp2杂化轨道分别与 F 原子的 轨道重叠形成 3 个相同的 σ 键。 (4)BF3分子的空间结构 BF3分子的空间结构为 ，键角为 。 3.用 sp 杂化解释 BeCl2分子的空间结构 (1)sp 杂化轨道的形成 在形成气态 BeCl2分子的过程中，Be 原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 轨道。这样，1 个 2s 轨道和 1 个 2p 轨道发生杂化，形成能量相等、成分相同的 个 sp 杂化轨道。图示如下： (2)sp 杂化轨道的空间指向 两个 sp 杂化轨道呈直线形，其夹角为 180°。 (3)共价键的形成 Be 原子的 2 个 sp 杂化轨道分别与 Cl 原子的 轨道重叠形成 个相同的 σ 键。 (4)BeCl2分子的空间结构 BeCl2分子的空间结构为 ，键角为 。 二、用杂化轨道理论分析分子的成键情况 分子 C2H6 C2H4 C2H2 C 的杂化 sp3杂化 sp2杂化 sp 杂化 方式 ①每个 C 原子的 轨 ①每个 C 原子的 3 个 ①每个 C 原子的 2 个 轨道与 2 道与 1 个 H 原子的 轨 轨道与 3 个 H 原子的 个H原子的 轨道重叠形成2个 道重叠形成 1 个 C—H σ 轨道重叠形成 3 个 C—H C—H σ 键； 键； σ 键； 成键情况 ②2 个 C 原子各以 轨道发生 ②2 个 C 原子各以 轨 ②2 个 C 原子各以 1 个 sp3 重叠形成 1 个 道发生重叠形成 1 个 C—C 轨道发生重叠形成 1 个 C—C σ 键，各以 1 个未杂化的 轨 σ 键，各以 2 个未杂化的 C—C 道发生重叠，形成 1 个 π 键 轨道发生重叠，形成 2 个 π σ 键 键 价层电子对互斥模型 第 2 节 一、价层电子对互斥模型 1．内容：分子中的价电子对(包括 和 )由于 作用，而趋向于尽可能彼此远离以减 小斥力，分子尽可能采取 的空间结构。 2．价电子对数的计算方法 1 对于 ABm 型分子来说，价电子对数(n)＝ (中心原子 A 的价电子数＋每个配位原子 B 提供的价电子数×m) 2 ①对于主族元素，中心原子的价电子数＝ ，配位原子中卤素原子、氢原子按提供 1 个价电子数 1 计算，如 PCl5中 n＝ ×(5＋1×5)＝5。2 ②O、S 作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为 。 3．价电子对数与几何分布的关系 价电子对数 几何构型 2 3 4 4．价电子对相关的两点说明 (1)具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型 ，价电子对分布的几何构型也 。 (2)如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，价电子对之间的斥力大小顺序为孤电子对与孤电子对 之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力 成键电子对与成键电子对之间的斥力。随着孤电子对 数目的增多，孤电子对对成键电子对的排斥作用 ，成键电子对与成键电子对之间的键角 。 二、 ... ...