2018届高考化学专项复习分子的立体构型杂化轨道理论简介(1)练习苏教版
2018高三化学苏教版一轮复习(教师用书)17-18版选修3第3单元分子空间结构与物质性质Word版含答案
第三单元 分子空间结构与物质性质[基础知识自查]1.杂化轨道理论 (1)杂化图式①sp 3杂化(以CH 4为例)②sp 2杂化(以BF 3为例)③sp 杂化(以BeCl2为例)(2)分子空间构型与杂化关系σ键和容纳孤电子对,未杂化轨道可以形成2.价电子对互斥模型(1)价电子对数与价电子对构型(2)对ABm 型分子价电子对数(n)的计算 n =中心原子价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m2(说明:中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数,配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子,氧原子和硫原子按不提供价电子计算。
)(3)价电子对的几何构型与分子空间构型的关系 ①无孤电子对,二者相同。
②有孤电子时,二者不同,分子构型为省略孤电子对的剩余构型。
(4)价电子对之间斥力的大小顺序孤电子对与孤电子对间斥力>孤电子对与成键电子对间斥力>成键电子对与成键电子对斥力。
即孤电子对越多,成键电子对之间的斥力减小,键角也减小。
如CH 4、NH 3、H 2O 分子中键角依次减小。
3.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构,许多性质相似,如N 2与CO 、O 3与SO 2、N 2O 与CO 2、CH 4与NH +4等。
[应用体验] 1.填表②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体形三角锥型sp3④04正四面体型正四面体型sp3⑤14四面体形三角锥型sp32.写出与CCl4互为等电子体的分子或离子有________。
[提示]SiCl4、CBr4、SO2-4、CF4等[考点多维探究]角度1推测分子或离子的空间构型和中心原子的杂化类型1.指出下列分子或离子的空间构型和中心原子的杂化类型【导学号:37742322】(1)H2S__________,CO2__________,PH3__________,PCl3__________,BF3__________,HCN__________,HCHO________,SO2________,SiH4________。
高中化学课件《杂化轨道理论 配合物理论》导学案+课后练习题
第2课时杂化轨道理论配合物理论[明确学习目标] 1.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3),并能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。
2.能说明简单配合物的成键情况。
学生自主学习一、杂化轨道理论简介1.杂化轨道理论杂化轨道理论是一种□01价键理论,是鲍林为了解释分子的□02立体构型提出的。
(1)轨道的杂化:在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道发生混杂,重新组合成一组新的轨道的过程。
(2)杂化轨道:原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。
2.杂化轨道的类型(1)sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由□031个s轨道和□043个p轨道杂化形成的。
sp3杂化轨道间的夹角是109°28′,立体构型为□05正四面体形(如下图所示)。
(2)sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由□061个s轨道和□072个p轨道杂化而成的。
sp2杂化轨道间的夹角是□08120°,呈□09平面三角形(如下图所示)。
(3)sp杂化轨道sp杂化轨道是由□101个s轨道和□111个p轨道杂化而成的。
sp杂化轨道间的夹角是□12180°,呈□13直线形(如下图所示)。
特别说明:sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成π键,而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
二、配合物理论简介1.配位键在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供□01孤电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤电子对形成的,这类□02“电子对给予-接受键”被称为配位键。
2.配合物(1)定义:□03金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以□04配位键结合形成的化合物称为配位化合物,简称配合物。
(2)配合物的形成举例。
1.为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′,而是105°?提示:因为H2O分子的中心原子O的价电子排布式为2s22p4,O原子采取sp3杂化,形成4个sp3杂化轨道。
杂化轨道理论介绍课件
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
杂化轨道理论基础
杂化轨道理论的应用
杂化轨道理论的局限性
杂化轨道理论的发展
杂化轨道理论基础
杂化轨道的概念
01
杂化轨道是原子中电子所处的能量和空间分布状态
02
杂化轨道的形成是由于原子中电子的相互作用和能量最低原理
03
杂化轨道可以描述原子中电子的成键行为和化学性质
指导合成路线设计
预测反应产物:根据杂化轨道理论,预测化学反应的产物和反应机理
优化反应条件:通过杂化轨道理论,优化反应条件,提高反应效率和产率
设计新型催化剂:利用杂化轨道理论,设计新型催化剂,提高催化性能
指导药物设计:根据杂化轨道理论,设计新型药物分子,提高药物疗效和降低副作用
杂化轨道理论的局限性
杂化轨道理论可以解释分子的化学性质
杂化轨道理论可以解释分子的物理性质
杂化轨道理论可以解释分子的几何构型
02
03
04
01
预测化学反应
3
2
4
1
杂化轨道理论可以预测化学反应的产物和反应速率
杂化轨道理论在药物设计和合成中有广泛的应用
利用杂化轨道理论可以预测化学反应的机理和途径
杂化轨道理论可以帮助我们理解化学反应的立体化学性质
sp3d2杂化:由一个s轨道和三个p轨道和两个d轨道组合而成,形成六个能量相同的杂化轨道
杂化轨道的稳定性
杂化轨道的形成:原子轨道的线性组合
杂化轨道的稳定性:能量较低,稳定性较高
杂化轨道的种类:sp、sp2、sp3等
杂化轨道的应用:解释分子结构和化学键的形成
杂化轨道理论的应用
分子的立体构型之杂化轨道理论
杂化轨道理论为了更好地解释多原子分子的实际空间构型和性质,1931年鲍林和斯莱脱(Slater)在电子配对理论的基础上,提出了杂化轨道理论(hybrid orbital theory),丰富和发展了现代价键理论。
1、杂化轨道理论的基本要点原子在形成分子时,为了增强成键能力,同一原子中能量相近的不同类型(s、p、d…)的几个原子轨道可以相互叠加进行重新组合,形成能量、形状和方向与原轨道不同的新的原子轨道。
这种原子轨道重新组合的过程称为原子轨道的杂化,所形成的新的原子轨道称为杂化轨道。
注意:①、只有在形成分子的过程中,中心原子能量相近的原子轨道才能进行杂化,孤立的原子不可能发生杂化。
②、只有能量相近的轨道才能互相杂化。
常见的有:ns、np 、nd;(n-1)d 、ns、np;③、杂化前后,总能量不变。
但杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠,即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力增强,形成的化学键的键能大。
这是由于杂化后轨道的形状发生了变化,电子云分布集中在某一方向上,成键时轨道重叠程度增大,成键能力增强。
④、杂化所形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的数目,亦即杂化前后,原子轨道的总数不变。
⑤、杂化轨道的空间构型取决于中心原子的杂化类型。
不同类型的杂化,杂化轨道的空间取向不同,即一定数目和一定类型的原子轨道间杂化所得到的杂化轨道具有确定的空间几何构型,由此形成的共价键和共价分子相应地具有确定的几何构型。
☆什么叫杂化?同一原子的能量相近的原有的原子轨道“混杂”起来,重新组合形成新轨道的过程,叫做杂化。
☆什么叫杂化轨道?新组合的原子轨道叫做杂化轨道。
☆为什么要杂化?杂化轨道形成的化学键的强度更大,体系的能量更低。
☆杂化的动力:受周围原子的影响。
☆为什么杂化后成键,体系的能量降低?杂化轨道在一个方向上更集中,便于轨道最大重叠。
☆杂化轨道的构型决定了分子的几何构型:杂化轨道有利于形成σ键,但不能形成π键。
苏教版高中化学选修3分子构型与物质的性质杂化轨道理论与分子空间构型
第1课时杂化轨道理论与分子空间构型[核心素养发展目标] 1.了解杂化轨道理论,能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间构型的影响。
2.通过对杂化轨道理论的学习,掌握中心原子杂化轨道类型的判断方法,建立分子空间构型分析的思维模型。
一、杂化轨道及其理论要点1.试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型?(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道,可表示为(2)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。
(3)CH4分子的空间构型甲烷分子中的4个C—H键是等同的,C—H键之间的夹角——键角是109.5°,形成正四面体型分子。
2.轨道杂化与杂化轨道(1) 轨道的杂化:在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。
(2)杂化轨道:重新组合后的新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。
(3)轨道杂化的过程:激发→杂化→轨道重叠。
3.杂化轨道的类型杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p 1 2 3杂化轨道数目 2 3 4杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的。
(3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。
(4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。
(5)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理,使轨道在空间取得最大夹角分布。
故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变,但杂化轨道的形状完全相同。
例1下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道中不一定有一个电子答案 A解析参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电子,也可以是空轨道,也可以有一对孤电子对(如NH3),故D项正确。
高考苏教版化学一轮复习精品教案 选修3 第4讲 分子空间构型与物质性质
第4讲分子空间构型与物质性质考纲点击1.能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型。
2.“等电子原理”的含义,能结合实例说明“等电子原理”的应用。
3.了解键的极性和分子的极性,了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。
4.了解简单配合物的成键情况。
一、分子构型与物质的性质(一)分子的空间构型1.杂化轨道理论简介(1)sp杂化sp杂化轨道由________和________组合而成,杂化轨道间夹角为______,呈______形,如__________。
(2)sp2杂化sp2杂化轨道由________和__________组合而成,杂化轨道间夹角为______,呈__________,如______。
(3)sp3杂化sp3杂化轨道由________和______组合而成,杂化轨道间夹角为__________,呈________形,如________。
2.价层电子对互斥模型(1)(2)中心原子上的____________________,并参与______。
分子的立体结构模型与其VSEPR 模型不完全相同,如H2O呈______形,NH3分子呈______形。
3.4________相同、________相同的分子具有相似的____________,它们的许多性质______,如CO和______。
特别提示:由于孤对电子参与互相排斥,会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。
如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤对电子占据的,其分子不呈正四面体构型,而呈V形,氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤对电子占据,氨分子不呈正四面体构型,而呈三角锥形。
(二)分子的极性和手性1.分子内各原子及共价键的空间排布______,分子内正、负电荷中心______的分子为非极性分子;分子内各原子及共价键的空间排布______,分子内正、负电荷中心______的分子为极性分子。
常见分子中,属非极性分子的不多,具体有:(1)非金属单质分子。
(完整版)杂化轨道理论练习题
杂化轨道理论练习题
1 (2019年全国卷I)H2NCH2CH2NH2分子中C、N的杂化类型、。
2 (2019年全国卷II)NH4H2PO4中的P的杂化轨道与O的2p轨道形成
键
3 (2019年海南卷)NH3分子的空间构型,N原子的杂化轨道
4 (2018年全国卷III)ZnCO3中阴离子的空间构型,其中C的杂化形式
5 (2018年江苏卷)SO42−中心原子杂化轨道杂化类型
6 (2017年全国卷I)I3+离子的几何构型,中心原子的杂化形式
7 (2017年全国卷II)CO2和CH3OH分子中C的杂化形式分别是、
8 (2016年全国卷I)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge的杂化方式
9 (2016年全国卷III)AsCl3分子的立体构型,As的杂化轨道类型
10 (2015年全国卷I)CS2分子中共价键的类型,C的杂化轨道类型
11 (2015年全国卷II)PCl3的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型
为
12 (2014年全国卷I)乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型
13 (2011年全国卷)在BF3分子中,F-B-F的键角是,B原子的杂化轨
道类型为;BF4−的立体构型为
14 指出下列C原子所采用的杂化轨道。
2018-2019学年苏教版选修3 专题4 第一单元 第1课时 杂化轨道理论与分子空间构型 学案
第一单元分子构型与物质的性质第1课时杂化轨道理论与分子空间构型[学习目标定位]知道共价分子结构的多样性和复杂性,能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间结构。
一、杂化轨道及其理论要点1.试解释CH4分子为什么具有正四面体的空间构型?(1)杂化轨道的形成碳原子的1个2s轨道上的电子进入2p空轨道,1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来,形成能量相同的4个sp3杂化轨道,可表示为(2)共价键的形成碳原子的4个sp3杂化轨道分别与四4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。
(3)CH4分子的空间构型甲烷分子中的4个C—H是等同的,C—H之间的夹角——键角是109.5°,形成正四面体型分子。
2.轨道杂化与杂化轨道(1)轨道的杂化:在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。
(2)杂化轨道:重新组合后的新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。
(3)轨道杂化的过程:激发→杂化→轨道重叠。
杂化轨道理论要点(1)原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
(2)参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。
(3)杂化改变了原子轨道的形状、方向。
杂化使原子的成键能力增大。
例1下列关于杂化轨道的说法错误的是()A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道中不一定有一个电子答案A解析参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大,不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化,故A项错误,B项正确;杂化轨道的电子云一头大一头小,成键时利用大的一头,可使电子云重叠程度更大,形成牢固的化学键,故C项正确;并不是所有的杂化轨道中都会有电子,也可以是空轨道,也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O),故D项正确。
二、用杂化轨道理论解释分子的形成及分子中的成键情况1.用杂化轨道理论解释BeCl2、BF3分子的形成(1)BeCl2分子的形成杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠,形成2个σ键,构成直线形的BeCl2分子。
高考化学专项复习分子的立体构型杂化轨道理论简介(1)练习苏教版(2021年整理)
杂化轨道理论简介1.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.BF32.下列物质分子的几何构型为三角锥形的是()A.CO2 B.P4C.NH3 D.H2O3.原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子轨道的杂化。
在SO42-中S原子的杂化方式为()A.sp B。
sp2 C.sp3D。
无法判断4.氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解,有关叙述正确的是()A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电B.氯化硼中心原子采用 sp杂化C.氯化硼分子呈正三角形,属非极性分子D.其分子空间结构类似NH35.下列叙述中正确的是( )A. NH3、CO、CO2都是极性分子B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子6.下列关于杂化轨道说法错误的是()①所有原子轨道都参与杂化②同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化③杂化轨道能量集中,有利于牢固成键④杂化轨道中一定有一个电子A.①② B.②③ C.②④ D.①④7.(1)共价键的________和________反映了共价键的强弱程度,________和________常被用来描述分子的空间构型。
(2)sp杂化轨道是由一个________和一个________组合而成的。
每个sp杂化轨道含有1/2s 和1/2p的成分.sp杂化轨道间的夹角为________,呈________形,如(3)sp3杂化轨道是由一个________和________组合而成,每个sp3杂化轨道含1/4s和3/4p的成分,sp3杂化轨道间的夹角为________,呈________型,如________。
8.乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是()A.sp杂化 B.sp2杂化C。
江苏省启东市2018届高中化学 杂化轨道理论简介课后微练习 苏教版选修3
请回答以下问题:
(1)A分子的空间构型是__________;从轨道重叠的方式看,B分子中的共价键类型有
__________。
(2)写出②中反应的化学 方程式:________________________________ ___________。
7.下列有关物质结构和性质的说法中,正确的是( )
A.元素非金属性Cl〉S的实验依据是酸性HCl〉H2S
B.二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力
C.SO32—的中心原子为sp2杂化
D.ClO3—的空间构型为三角锥形
8.
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒.除去CO的化学反应方程式(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+ CO + NH3= Cu(NH3)3(CO)Ac
3. 答案:B
解析:BeCl2中Be原子,PCl5中P原子,NH3中H原子分别满足4电子、10电子、2电子的结构,而非8电子的结构。
4. 答案:(1)1s22s22p63s23p2O>C>Si
(2)sp3共价键
(3)Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大
(4)C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p—p轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的π键Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化 方式为______________,微粒间存在的作用力是______________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为______________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是_________________________。
4.1.1 杂化轨道理论与分子的空间构型-高二化学下学期教学同步辅导(苏教版 物质结构与性质)
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质4.1.1 杂化轨道理论与分子的空间构型(1)【学习目标】1.了解杂化轨道理论的基本内容。
2.了解3种杂化轨道类型与分子空间构型的关系。
2.了解碳原子的杂化轨道。
【核心知识点】1.杂化轨道理论。
2.常见分子的杂化轨道类型。
【基础知识梳理】一、杂化轨道理论1.杂化轨道理论的来由为了解释_______等分子的空间构型,美国化学家________于1931年提出的。
2.杂化与杂化轨道在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干________的原子轨道重新组合,形成一组_______相等、______相同的新轨道,这种轨道重新组合的过程叫做杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。
3.杂化轨道理论的要点(1)在形成分子时,某些不同类型、能量________的原子轨道重新组合成一组新的轨道。
(2)杂化轨道是不同于原来的轨道的一组新的轨道,新的轨道_______相等、______相同,且有一定的______取向。
(3)杂化轨道与其他原子轨道的形成_______键。
二、用杂化轨道理论3种典型分子的空间构型1.CH4分子的空间构型(1)杂化轨道的形成碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”,形成____________、____________的4个sp3杂化轨道。
基态原子轨道激发态原子轨道杂化轨道sp3杂化轨道的空间构型4个sp3杂化轨道在空间呈___________,轨道之间的夹角为_________。
(2)共价键的形成与CH4分子的空间构型碳原子的4个_______轨道分别与4个氢原子的_____轨道重叠,形成4个相同的_____键。
CH4分子为空间构型为_________,分子中C—H键之间的夹角为__________。
2.BF3分子的空间构型(1)杂化轨道的形成B原子的2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”,形成____________、____________的3个sp2杂化轨道。
高考化学复习专项练习分子的立体构型_杂化轨道理论简介_练习(2) Word版含答案
杂化轨道理论简介课后练习(2)1.下列关于苯分子的性质描述错误的是()A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同,键角皆为120°B.苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”形式形成一个大π键C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键D.苯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色2.甲烷的空间构型为正四面体形,则碳原子的杂化类型为()A.sp3杂化 B.sp2杂化C.sp杂化 D.都不对3.下列分子中,中心原子是sp杂化的是()A.BeCl2 B.H2O C.CH4 D.BF34.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.有以下物质:①HF ②Cl2③NH3④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN(1)只含有极性键且中心原子采取sp杂化的是________;(2)只含有非极性键且化学性质不活泼的是________;(3)既有极性键又有非极性键的极性分子是________;(4)中心原子杂化轨道的立体构型为正四面体形,但分子的立体构型为三角锥形的是________;(5)既有σ键又有π键的非极性分子是________;(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________;(7)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________;(8)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。
6.下列分子的空间构型为三角锥形的是()A.CO2 B.H2O C.NH3 D.H27.有关苯分子的说法不正确的是()A.苯分子中C原子均以sp2杂化方式成键,形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道,故为正六边形的碳环B.每个碳原子还有一个未参与杂化的2p轨道,垂直碳环平面,相互交盖,形成大π键C.大π键中6个电子被6个C原子共用,故称为6中心6电子大π键D.苯分子中共有六个原子共面,六个碳碳键完全相同8.氯化硼(BC13)的熔点为-107℃,沸点为12,5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解,有关叙述正确的是()A.氯化硼是电解质 B.硼原子以sp杂化C.氯化硼遇水蒸气会产生白雾D.氯化硼分子属极性分子9.根据等电子原理判断,下列说法中错误的是()A.B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上B.B3N3H6分子中存在双键,可发生加成反应C.H3O+和NH3是等电子体,均为三角锥形D.CH4和NH4+是等电子体,均为正四面体结构10.下列分子构型呈正四面体结构的是()①P4②NH3③CCl4④金刚石⑤CH4⑥SiO2⑦H2O ⑧CO2A.①③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.①③⑤ D.④⑤参考答案:1.答案: D解析:苯是不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,因此选项D是不正确的。
高中化学竞赛之杂化轨道理论
练习3.下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是 ( C ) A.H2O B.NH3 C.C2H4 D.CH4 练习4.氨气分子空间构型是三角锥形,而甲烷是 正四面体形,这是因为 (C) A .两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同, NH3为sp2型杂化,而CH4是sp3型杂化。 B . NH3 分子中 N 原子形成三个杂化轨道, CH4 分 子中C原子形成4个杂化轨道。 C.NH3分子中有一对未成键的孤对电子,它对成 键电子的排斥作用较强。
sp 杂化
2p 2s
sp
3
O H
H
提示:
非中心原子:Cl、F、Br、I=H 中心原子:同主族的可以互换 (如N=P、S=O等) 通常双原子分子中没有发生杂化
2、杂化轨道的类型
杂 化 类 型 参与杂化的 原子轨道 杂 化 轨 道 数 杂化轨道 间夹角 空 间 构 型 实 例 sp sp2 sp3
1s + 1p
CH4
(4+4)÷2=4 (6+0)÷2=3
SO2
NH3 (5+3)÷2=4 H2O
(6+2)÷2=4
SP3
SP3
V形
★杂化轨道数
中心原子孤对电子对数+中心原子结合的原子数
代表物 杂化轨道数 CO2 CH2O
0+2=2
0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4
杂化轨道 类型
SP
SP2 SP3 SP2 SP3 SP3
参加杂化的轨道 s+p s+(2)p s+(3)p
' ' 180 120 109 28 90 10928 成键轨道夹角
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杂化轨道理论简介
1.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
2.下列物质分子的几何构型为三角锥形的是()
A.CO2 B.P4C.NH3 D.H2O
3.原子轨道的杂化不但出现在分子中,原子团中同样存在原子轨道的杂化。
在SO42-中S 原子的杂化方式为()
A.sp B.sp2 C.sp3 D.无法判断
4.氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解,有关叙述正确的是()
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B.氯化硼中心原子采用 sp杂化
C.氯化硼分子呈正三角形,属非极性分子
D.其分子空间结构类似NH3
5.下列叙述中正确的是()
A. NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子
6.下列关于杂化轨道说法错误的是()
①所有原子轨道都参与杂化②同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化③杂化轨道能量集中,有利于牢固成键④杂化轨道中一定有一个电子
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
7. (1)共价键的________和________反映了共价键的强弱程度,________和________常被用来描述分子的空间构型。
(2)sp杂化轨道是由一个________和一个________组合而成的。
每个sp杂化轨道含有1/2s 和1/2p的成分。
sp杂化轨道间的夹角为________,呈________形,如
(3)sp3杂化轨道是由一个________和________组合而成,每个sp3杂化轨道含1/4s和3/4p 的成分,sp3杂化轨道间的夹角为________,呈________型,如________。
8.乙炔分子中的碳原子采取的杂化轨道是()
A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.dsp杂化
9.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两结论都正确的是()
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
10.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式为( )
A.直线形sp杂化 B.三角形sp2杂化C.三角锥形sp2杂化D.三角锥形sp3杂化
参考答案:
1.答案: C
解析: BeCl2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。
2.答案: C
解析:物质分子的几何构型为三角锥形的是NH3,因此选项C是正确的。
3.答案: C
解析:在SO42-中S原子的孤对电子数为0,与其相连的原子数为4,所以根据理论可推知中心原子的杂化方式为sp3杂化,空间构型为正四面体形,类似于CH4。
4.答案: C
解析:由氯化硼的熔点和沸点可知氯化硼的晶体类型为分子晶体,由于分子中键与键之间的夹角为120°,说明氯化硼的分子构型为平面三角形,中心原子采用sp2杂化,为极性键形成的非极性分子,NH3的分子构型为三角锥形。
5.答案: B
解析: A项中CO2为直线型结构且正负电荷重心重合,故为非极性分子;C项中的稳定性是依次减弱的;D项中的H2O分子为V形结构。
6.答案: D
解析:根据题中所给出的信息分析,本题重点考查的是杂化轨道的相关知识。
7.答案: (1)键长键能键长键角
(2)s轨道p轨道180°直线CO2、BeCl2、C2H2
(3)s轨道3个p轨道109°28′四面体CH4、CCl4
解析:根据题中所给出的信息分析,本题重点考查的是杂化轨道的相关知识。
8.答案: A
解析:乙炔的结构式为H—C≡C—H,将碳碳叁键中的叁键看做一对成键电子,由价层电子对互斥模型知,两个碳原子均采取了sp杂化。
9.答案: D
解析:试题分析:H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ键,中心原子上的孤电子对数
=1/2(a-xb)=1/2(6-2×1)=2,所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体型,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V型;
BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(0-3×1)=0,所以BF3分子的VSEPR模型是平面三角型,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形.
故选D。
考点:判断简单分子或离子的构型
点评:本题考查了分子空间构型的判断,难度不大,易错点是阴阳离子中孤电子对数的确定,注意中心原子上的孤电子对数= 1/2(a-xb),a为中心原子的价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
10.答案: D
解析:。