选修三学案《分子的立体构型》

第2节分子的立体构型
(第1课时 )
【使用说明与学法指导】
1.请同学门认真阅读教材,划出重要知识,规范完成学案预习自学内容并熟记基础知识,用红笔做好疑难标记.
2.规范完成学案巩固练习,改正完善并落实好学案所有内容.
3.把学案中自己的疑难问题和易忘.易出错的知识点以及解题方法规律,及时整理在典型题本上,多复习记忆. 【学习目标】
1、认识共价分子的多样性和复杂性；
2、初步认识价层电子对互斥模型；
3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；
4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。

【重点、难点分析】
学习重点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
学习难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
【知识链接】
1、写出CO
2、H2O、NH
3、CH4电子式、结构式
2、写出H、C、N、O基态原子的电子排布式，判断其价电子数目，并判断它们分别可以形成几个共价键【自主学习】先阅读课本，理解填写下列概念
一、形形色色的分子（阅读课本）
1、分子的立体构型
2、几种常见的分子立体构型
(1)三原子分子
4
（3）五原子分子
二、价层电子对互斥模型（VSEPR models）
1、价层电子对互斥理论
分子的立体构型是分子中相互排斥的结果。

这种简单的理论可以用来预测分子的立体结构
基本要点：对型ABn的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没
有成键的孤电子对）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以
使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。

2、认识“价层电子对”，“孤电子对”
价层电子对：指分子中的上的电子对，包括电子对和中心原子上的
孤电子对：中心原子上的孤电子对数确定方法如下：
a------ 主族元素的价电子数等于
x------
b------ 氢为1其他原子等于
[跟踪练习]填写下表
1、
[跟踪练习应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。

进一步认识多原子分子的立体构型.
认真阅读
页体
会如
何得
到分
子的
立体
构型
【合作探究】
1.同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么它们的空间结构不同？
（提示：由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构，即价层电子对互斥理论）
2.（1）以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它们的价电子数
（2）以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它们最多能接受的电子数
【疑难点拨】
价层电子对互斥模型（VSEPR 模型）
1．“价层电子对互斥模型”简称（）的基本观点：分子中的价电子对----成键电子对和孤对电子由于相互排斥作用,尽可能趋向彼此远，排斥力最。

2．对于AB n型分子，A原子与B原子间以共价双键、共价三键结合，价层电子对互斥理论仍然适用，这时应把双键或三键当作电子对来看待。

3．价层电子对之间斥力大小顺序为：
> > 。

4．对于AB m型分子空间结构确定的一般规则为：
1)确定中心原子（A）的价层电子对数n
2
m ⨯
=
电子数
每个配位原子提供的价
中心原子的价电子数＋
n
其中，中心原子的价电子数为中心原子的，氢原子和卤素原子按价电子，
按不提供价电子算。

2)根据从而推断出理想的几何结构。

3)根据孤对电子和成键电子对数估计实际构型，要求实际构型应该满足互斥力，结构。

【典题解悟】
例1. 在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（）
A.NF3
B.CH3-
C.BF3
D.H3O+
解析：其中NF3、CH3-和H3O+的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价层电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平
面正三角型分子。

所以选C。

例2.有关甲醛分子的说法正确的是( )
A.C原子采取sp杂化
B.甲醛分子为三角锥形结构
C.C原子采取sp2杂化
D.甲醛分子为平面三角形结构
解析：甲醛分子分子(CH2O)中心C原子采用的是sp2杂化，三个杂化轨道呈平面三角形，2个sp2杂化轨道分别与一个H原子形成一个C—H键，另一个sp2杂化轨道与O原子形成一个键，C原子中未用于杂化的个p轨道与O原子的p轨道形成一个键。

【课堂检测】
1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）
A.CO2
B.H2S
C.PCl3
D.SiCl4
2.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）
A.H2O
B.CO2
C.C2H2
D.P4
3.下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（）
A.NH3
l4
C.H2O
D.CH2O
4.下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是（）
A.CO2
B.PCl3
l4
D.NO2
5.下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是（）
A.XeO4
B.BeCl2
C.CH4
D.PCl3
6.写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？
（1）直线形
（2）平面三角形
（3）三角锥形
（4）正四面体
7. 为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。

这种模型把分子分成两类：一类是；另一类是。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是，NF3的中心原子是；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是。

8. 用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

BeCl2；SCl2；SO32-；NH4+ SO32-
第2节分子的立体构型
(第2课时)
【使用说明与学法指导】
1.请同学门认真阅读教材,划出重要知识,规范完成学案预习自学内容并熟记基础知识,用红笔做好疑难标记.
2.规范完成学案巩固练习,改正完善并落实好学案所有内容.
3.把学案中自己的疑难问题和易忘.易出错的知识点以及解题方法规律,及时整理在典型题本上,多复习记忆. 【学习目标】
1.认识杂化轨道理论的要点
2.进一步了解有机化合物中碳的成键特征
3.能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
【重点、难点分析】
学习重点：利用杂化轨道理论预测分子的立体结构
学习难点：利用杂化轨道理论预测分子的立体结构
【知识链接】
共价键类型：1、δ键的概念、特征、种类 2、π键的概念、特征 3、δ键和π键的比较
价层电子对互斥理论1、理论要点2、价层电子对的计算方法3、运用理论预测分子或离子的构型.
【自主学习】先阅读课本，理解填写下列概念
1. 甲烷分子中，C的价电子是，C原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的和1个球形的；H的价电子是，用C原子的4个价层原子轨道跟4个H原子的1s球形原子轨道重叠，它们形成的四个C－H键应该（填“一样”或“不一样”，下同），而实际上，甲烷中四个C－H键是，为了解决这一矛
盾, 提出了杂化轨道理论。

2. 当C原子和4个H原子形成甲烷分子时，C原子的轨道和3个轨道就会发生混杂，混
杂时保持轨道总数不变，得到四个相同的轨道，称为杂化，夹角是。

3. 杂化后形成的都是键（填σ或π）。

sp杂化由轨道和轨道杂化而成，
得到条夹角为的形轨道。

sp2杂化由轨道和轨道杂化而成，得到条夹角为的形轨道。

引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。

【疑难点拨】
1、杂化轨道理论的基本要点：
⑴原子在成键时，其价层中的原子轨道有可能混合起来，重新组合成新的原子轨道即杂化轨道。

⑵参加杂化的原子轨道数等于。

⑶杂化轨道形状改变，，成键时轨道可以地重叠，使成键能力增强。

⑷不同的杂化方式导致杂化轨道的空间角度分布不同，从而决定了分子的几何构型的差异。

2、常见的杂化轨道与分子几何构型的关系
例1.有关苯分子中的化学键描述正确的是 ( )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其它形成三个σ键
D.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其它形成σ键
解析：苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键.同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道 ,他们均有一个未成对电子.这些 2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大∏键.
例2：在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（）
A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
解析：乙烯分子结构式为，六个原子位于同一平面，键角为120°，分子的中心原
子C形成的都是sp2杂化轨道。

每个C原子都用1个sp2杂化轨道与H原子形成一个键，两个C原子间用各自的另一个sp2杂化轨道形成C—C键，C原子中未用于杂化的一个2p轨道分别与另一个C原子的2p 轨道形成一个键。

【课堂检测】
1. 下列分子中心原子是sp2杂化的是（）
A PBr3
B CH4
C BF3
D H2O
2. 关于原子轨道的说法正确的是（）
A 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D 凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
3. 用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法
不正确的是（）
A.C原子的四个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
4.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）
A sp杂化轨道的夹角最大
B sp2杂化轨道的夹角最大
C sp3杂化轨道的夹角最大
D sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
5. ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构
CO2， CO32- H2S ， PH3
7. 为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
第2节分子的立体构型
(第3课时)
【使用说明与学法指导】
1.请同学门认真阅读教材,划出重要知识,规范完成学案预习自学内容并熟记基础知识,用红笔做好疑难标记.
2.规范完成学案巩固练习,改正完善并落实好学案所有内容.
3.把学案中自己的疑难问题和易忘.易出错的知识点以及解题方法规律,及时整理在典型题本上,多复习记忆. 【学习目标】
1、配位键、配位化合物的概念
2、配位键、配位化合物的表示方法
3、培养学生分析、归纳、综合的能力
【重点、难点分析】配位键、配位化合物的概念
【自主学习】先阅读课本，理解填写下列概念
1、配位键
（1）定义：
（2）配位键中的“给予体”、“接受体”
给予体：提供的原子叫做电子对给予体。

接受体：接受形成的原子叫做接受体。

（3）表示方法： A B
（电子对给予体） (电子对接受体)
（4）配位键的形成条件：
其中一个原子必须提供。

另一原子必须具有能够接受
的空轨道。

注意：配位键是一种特殊的键，但形成配位键的共用电子对由一方提供而不是由双方共同提供的。

2．配位化合物：通常把（或原子）与某些（称为配位体）以键结合形成的化合物称为配位化合物。

3．配合物的组成：在配合物[Co(NH3)6]Cl3中，中心离子是，配位体是，中心离子和配位体构成了配合物的，通常把它们放在括号内，内界中配位体总数称为。

Cl－称为，内外界之间形成了键，在水中电离。

4．配合物的命名：[Zn(NH3)2]SO4内界名称为（Ⅱ），K3[Fe(CN)6]内界名称为，[Zn(NH3)4]Cl2命名为，K3[Fe(CN)6]命名为，Cu (NH3)4]SO4命名为，[Ag(NH3)2]OH命名为。

K[Pt(NH3)Cl3] 命名为。

【合作探究】什么是配位键？配位键如何表示？
【疑难点拨】
1.配合物的组成
中心原子：配合物的中心原子一般都是带电的离子，过渡金属离子最常见。

配位体：简称配体，是含有的阴离子或中性分子。

配位体中直接同中心原子配合的原子叫。

配位原子必须是含有的原子。

常见配位体如：NH3、H2O、 SCN-等
配位数：直接同中心原子配位的原子的数目叫中心原子的配位数
2.配合物的命名：关键在于配合物中配离子的命名。

命名顺序：自右向左，配位体数（即配位体右下角的
数字）—配位体名称—“合”字或“络”字—中心离子的名称—中心离子的化合价。

例如[Zn(NH3)2]SO4读作硫酸二氨合锌。

【典题解悟】
例1：以下微粒含配位键的是：①N2H5+②CH4③OH-④NH4+⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3
⑦H3O+⑧Ag(NH3)2OH
A.①②④⑦⑧ B ③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部
解析：形成配位键的条件是一个原子（或离子）有孤对电子，另一个原子（或离子）有空轨道。

在②CH4③OH-中中心原子碳和氧价电子已完全成键，没有孤对电子。

例2.下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是（）
A.配位化合物中必定存在配位键
B.配位化合物中只有配位键
C.[Cu（H2O）6]2+中的Cu2+提供空轨道，H2O中的氧原子提供孤对电子形成配位键
D.配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用。

思路解析：配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有其他化学键，Cu2+有空轨道，H2O中氧原子有孤对电子，可以形成配位键，配位化合物应用领域特别广泛，D选项中提到的几个领域都在其中。

【课堂检测】
1、下列各种说法中错误的是（）
A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。

B、配位键是一种特殊的共价键。

C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。

D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
2、向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是（）
A.[Co(NH3)4Cl2]Cl
B.[Co(NH3)3Cl3] C [Co(NH3)6]Cl3 D．[Co(NH3)5Cl]Cl2
3、下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的（）
①H2O ②NH3③F—④CN—⑤CO
A、①②
B、①②③
C、①②④
D、①②③④⑤
4、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深
蓝色的透明溶液。

下列对此现象说法正确的是（）
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变。

B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4] 2+。

C．向反应后的溶液加乙醇，溶液无变化因为[Cu（NH3）4] 2+不会与乙醇发生反应。

D．[Cu（NH3）4] 2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
5．对于配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2的名称正确的是（）
A．氯化氯氨合钴B．氯化氯氨合钴(III)
C．氯化一氯五氨合钴D．氯化一氯五氨合钴(III)
6．既有离子键又有共价键和配位键的化合物是（）
A．NH4NO3B．NaOH C．H2SO4D．H2O
7．Co（III）的八面体配合物化学式为CoCl m·n NH3，若1 mol配合物与AgNO3作用生成1 molAgCl沉淀，则m、n的值是（）
A．m=1，n=5 B．m=3，n=4 C．m=5，n=1 D．m=4，n=5
8．在[Co(NH2CH2CH2NH2)3]Cl3中Co3+的配位数是
A．1个B．2个C．3个D．6个
9．已知硫酸铅难溶于水，也难溶于硝酸，却溶于饱和醋酸铵溶液，其化学方程式为：PbSO4+2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，则醋酸铅中不含有的化学键是（）
A．非极性共价键B．离子键C．配位键D．氢键
10．向盛有少量NaCl溶液的试管中滴入少量AgNO3溶液，再加入氨水，下列关于实验现象的叙述中不正确的是（）
A．先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失
B．生成的沉淀为AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag+和Cl—
C．生成的沉淀为AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物Ag(NH3)2Cl
D．若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，产生的现象也是先出现白色沉淀后又消失
第二章第2节分子结构与性质训练学案
【使用说明与学法指导】
1.限时4分钟闭卷完成,注意逐字逐句审题,认真思考,独立规范作答,不会的先饶过.
2.把学案中自己的易忘.易出错的知识点和疑难问题及解题方法规律,及时整理在典型题本上,多复习记忆.
一、选择题
1．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是( )
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
2．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H4与C2H2
3.在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是( )
A.NF3 B．CH－3 C．CO2 D．H3O＋
4.有关甲醛分子的说法正确的是( )
A.C原子采用sp杂化
B.甲醛分子为三角锥形结构
C.甲醛分子为平面三角形结构
D.在甲醛分子中没有π键
5.[Cu(NH3)4]2＋配离子中，中心离子的配位数为( )
A.1 B．2 C．3 D．4
6.苯分子(C6H6)为平面正六边形结构，下列有关苯分子的说法错误的是( )
A.苯分子中的中心原子C的杂化方法为sp2
B.苯分子内的共价键键角为120°
C.苯分子中的共价键的键长均相等
D.苯分子的化学键是单、双键相交替的结构
7.若AB n的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下
列说法正确的是( )
A.若n＝2，则分子的立体结构为V形
B.若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形
C.若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形
D.以上说法都不正确
8.下列分子或离子中，不含有孤对电子的是( )
A.H2O B．H3O＋ C．NH3 D．NH＋4
9.三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于NCl3的叙
述正确的是( )
A.分子中N—Cl键是非极性键
B.分子中不存在孤对电子
C.它的沸点比PCl3沸点低
D.因N—Cl键键能大，所以NCl3的沸点高
A.C2H2 B．CS2 C．NH3 D．C6H6
10.最近媒体报道了一些化学物质，如爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、
太空中的甲醇气团等。

下列说法中，正确的是( )
A.18O2和16O2是两种不同的核素
B.将a g铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中，铜丝变红，质量小于a g
C.N4为正四面体结构，每个分子中含有6个共价键，键角为109°28′
D.2N5===5N2是化学变化
11.下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A.CS2 B．CH4 C.CH3CH2Cl D．HC≡CH
12.下列分子和离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是( )
A.NH＋4 B．PH3 C．H3O＋ D．OF2
13．下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是( )
A．CH≡CH B．CO2 C．BeCl2 D．BF3
二．非选择题(本题包括8个小题)
14.若AB n的中心原子上有一对孤对电子未能成键，当n＝2时，其分子结构为____________；
当n＝3时，其分子结构为______________。

15.为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥模型。

这种模型把分子分成两类：一类是
________________________________________________________________________;
另一类是______________________________________________________________。

BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3的中心原子是________，NF3的中心原子是________；BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

16．指出下列化合物可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型：
(1)BeH2； (2)BBr3；
(3)SiH4； (4)PH3。

17．ClO－、ClO－2、ClO－3、ClO－4中，Cl都是按以sp3杂化轨道方式与O原子成键，则ClO－空间的构型是________；
ClO－2空间的构型是________；ClO－3空间的构型是________；ClO－4空间的构型是________。

18．指出下列分子中，中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。

19．已知气态氯化铝分子以双聚形式存在，其结构式如下所示：
图中“Cl—Al”表示Cl原子提供了一对电子与Al原子共享。

又知H3BO3为白色固体，溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元酸的原因，请写出下面这个方程式右端
的两种离子的表达式＋H2O____________和______________。

20．在Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋、H2O、NH3、F－、CN－、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？
中心原子：
________________________________________________________________________；
配位体：
________________________________________________________________________。

21．A、B、C三种物质均是中心原子配位数为6的不同配合物，它们的化学式都是CrCl3·6H2O，但结构不同，颜色不同；A呈亮绿色；B呈暗绿色，当B与硝酸银溶液反应时，能沉淀出1/3的氯元素，而C呈紫色。

(1)试写出B的结构简式。

(2)B配合物配离子的空间形状如何？画出其两种几何异构体的空间结构。