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课件网) 拓展提升3 粒子的空间结构与键角的比较 1.巩固粒子的空间结构与中心原子杂化轨道类型的判断方法。2.掌握比较键角大小的常用方法。 一、粒子的空间结构与中心原子杂化轨道类型的判断 1.根据杂化轨道的空间分布 (1)直线形—sp。 (2)平面三角形—sp2。 (3)四面体形—sp3。 2.根据杂化轨道间的夹角 (1)109°28′—sp3。 (2)120°—sp2。 (3)180°—sp。 3.根据价层电子对数(适用于中心原子) 2—sp,3—sp2,4—sp3。 4.根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) (1)含C有机化合物:2个σ键,无孤电子对—sp;3个 σ 键,无孤电子对—sp2;4个σ 键,无孤电子对—sp3。 (2)含N化合物:2个σ 键,孤电子对数为1—sp2;3个 σ 键,孤电子对数为1—sp3。 (3)含O(S)化合物:2个σ 键,孤电子对数为2—sp3。 [跟踪训练] 1.下列分子中,中心原子杂化类型相同,分子的空间结构也相同的是( ) [A]H2O、SO2 [B]NF3、BF3 [C]NBr3、CBr4 [D]BeCl2、CO2 D 2.石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图)。 图中,1号碳原子的杂化方式是 。 sp2 【解析】 题图中1号碳原子与相连碳原子构成平面结构,故碳原子的杂化方式为sp2。 3.按要求回答下列问题。 (1)(2024·浙江1月选考)—NH2的氮原子杂化方式为 。 sp3 (2)(2023·浙江1月选考)Si(NH2)4的空间结构(以Si为中心)名称为 ,分子中氮原子的杂化轨道类型是 。 四面体形 sp3 【解析】 (2)Si(NH2)4可视为SiH4中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以Si(NH2)4的空间结构为四面体形,分子中氮原子的杂化轨道类型是sp3。 【解析】 (3)一氯乙烯的结构式为 ,碳原子采取sp2杂化,因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl σ键。 sp2 σ 三角锥形 sp3 二、键角大小的比较 1.中心原子杂化方式不同的粒子,键角大小为sp杂化>sp2杂化>sp3杂化,如键角CH≡CH>CH2 CH2>CH4。 2.中心原子杂化方式相同的粒子,由于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,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小。如键角CH4>NH3> H2O。 3.中心原子杂化方式相同且孤电子对数也相同,利用中心原子的电负性大小比较键角大小。如H2O、H2S中,中心原子均为sp3杂化,分子的空间结构均为V形,由于电负性O>S,吸引孤电子对的能力O>S,且键长O—H
H2S。 4.同一粒子中不同共价键的键角,由于双键间的斥力>双键与单键间的斥力> 单键间的斥力,则键角大小不同。如甲醛, ,键角 α>β。 [跟踪训练] 1.下列有关键角与分子的空间结构的说法不正确的是( ) [A]键角为180°的分子,空间结构是直线形 [B]键角为120°的分子,空间结构是平面三角形 [C]键角为60°的分子,空间结构可能是正四面体形 [D]键角为90°～109°28′之间的分子,空间结构可能是V形 B 【解析】 键角为180°的分子,空间结构是直线形,如CO2是直线形分子,A项正确;苯分子的键角为120°,但其空间结构是平面正六边形,B项错误;白磷分子的键角为60°,空间结构为正四面体形,C项正确;水分子的键角为105°,空间结构为V形,D项正确。 2.下列分子或离子中的键角由大到小的排列顺序是( ) C 3.比较下列物质中键角的大小(填“>”“<”或“=”)。 (1)CH4 P4。 (2)NH3 PH3 AsH3。 (3)PF3 PCl3。 > > > < > 4.下图是甲醛分子的模型,根据所学化学知识回答下列问题。 (1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是 ,作出该判断的主要理由是 。 sp2 甲醛分子的空间结构为平面三角形 【解析】 (1)中心原子的杂化轨道类型不同,分 ... ... 