高中化学选修3练习：第二章第二节第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介
高中化学第二章分子结构与性质第二节第二课时杂化轨道理论配合物理论训练(含解析)新人教版选修3
第二课时 杂化轨道理论 配合物理论课后篇素养形成 A 组 定向巩固定向巩固一、杂化轨道理论1.下列分子中的中心原子采取sp 2杂化的是( )3H 8223,采取sp 3杂化;CO 2分子中碳原子采取sp 杂化;氯化铍分子中铍原子采取sp 杂化;三氧化硫分子中S 原子采取sp 2杂化。
2.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键,它们分别是( )2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p 轨道形成π键 2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sp 2杂化轨道形成的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sp 2杂化轨道形成的σ键,C —H 之间是未参加杂化的2p 轨道形成的π键 解析乙烯分子中的两个碳原子都是采取sp 2杂化,C —H 键是碳原子的杂化轨道与氢原子的s 轨道形成的σ键,C C 键中一个是sp 2杂化轨道形成的σ键,另一个是未杂化的2p 轨道形成的π键。
3.下列推断不正确的是( )3为平面三角形分子H 4+的电子式为[H ∶∶H]+4分子中的4个C —H 键都是氢原子的1s 轨道与碳原子的2p 轨道形成的sp σ键4分子中的碳原子以4个sp 3杂化轨道分别与4个氢原子的1s 轨道重叠,形成4个C —H σ键3为平面三角形;N H 4+为正四面体形;CH 4中碳原子的1个2s 轨道与3个2p 轨道形成4个sp 3杂化轨道,然后与氢原子的1s 轨道重叠,形成4个σ键。
4.下列说法正确的是( )3杂化的分子,其立体构型都是正四面体形2中,中心原子S 采取sp 杂化轨道成键3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化形式成键3分子中,中心原子采取sp 3杂化,但NH 3分子为三角锥形,A 错误;在SCl 2中,中心原子S 与2个Cl 形成2个σ键,同时有2对孤电子对,价层电子对数为4,采取sp 3杂化轨道成键,B 错误;杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对,C 正确;AB 3型的共价化合物,当中心原子周围存在一对孤电子对时才采用sp 3杂化形式成键,D 错误。
化学选修3第二章第二节第2课时
第2课时 杂化轨道理论 配合物理论[知 识 梳 理]一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH 4分子时，碳原子的一个2s 轨道和三个2p 轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp 3杂化轨道。
四个sp 3杂化轨道分别与四个H 原子的1s 轨道重叠成键形成CH 4分子，所以四个C —H 键是等同的。
可表示为2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系【自主思考】1.2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？答案不能。
只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。
2s与3p不在同一能层，能量相差较大。
杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同，n s轨道与n p轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。
2.用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？答案NH3分子中N原子的价电子排布式为2s22p3。
1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中3个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另1个杂化轨道中是孤对电子，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道为正四面体形，但由于孤电子对的排斥作用，使3个N—H键的键角变小，成为三角锥形的立体构型。
H2O分子中O原子的价电子排布式为2s22p4。
1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中2个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H 原子的1s轨道形成共价键，另2个杂化轨道是孤对电子，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道为正四面体形，但由于2对孤电子对的排斥作用，使2个O—H 键的键角变得更小，成为V形的立体构型。
3.CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？答案CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化，中心原子的孤电子对数依次为0个、1个、2个。
由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小，孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。
2018-2019学年人教版选修三 2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介 作业
第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介基础巩固1以下关于杂化轨道的说法中,错误的是()A.ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道B.杂化轨道既可能形成σ键也可能形成π键C.孤电子对占据的原子轨道有可能是杂化轨道p轨道杂化不可能有sp4杂化轨道出现A族元素如果是碱金属,易失电子,如果是H,一个电子在1s能级上不可能杂化;杂化轨道只能形成σ键,不可能形成π键;p能级只有3个轨道,不可能有sp4杂化。
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与BF3 D.C2H4与C2H2项,CO2中碳原子为sp杂化,SO2中硫原子为sp2杂化,故A项不正确;B项,CH4中碳原子为sp杂化,NH3中氮原子也为sp3杂化,故B项正确;C项,BeCl2中铍原子为sp杂化,BF3中硼原子为sp2杂化,故C项不正确;D项,C2H4中碳原子为sp2杂化,C2H2中碳原子为sp杂化,故D项不正确。
3根据价层电子对互斥理论及原子的轨道杂化理论判断,NF3分子的立体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sp2杂化 D.三角锥形sp3杂化3分子的立体构型和中心原子的杂化方式与NH3相同。
4向盛有硫酸铜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。
下列对此现象的说法正确的是()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,将生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2+C.向反应后的溶液加入乙醇,溶液中没有任何变化,因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应3)4]2+中,Cu2+给出孤电子对,NH3提供空轨道CuSO4首先与NH3·H2O反应生成难溶的Cu(OH)2,后又溶解,说明Cu(OH)2发生反应生成了[Cu(NH3)4]2+,因此A错、B对;乙醇不与有关物质作用,但加入乙醇后会析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O,故C错;[Cu(NH3)4]2+形成过程中,NH3分子提供孤电子对,是配体,Cu2+提供空轨道,D错。
高二化学选修三第二章第二节 第二课时 杂化轨道理论
实验[2—1]
向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水 溶解固体，观察实验现象并填写下表
固体 CuSO4 CuCl2•2H2O CuBr2 NaCl K2SO4 KBr
白色 绿色 深褐色 白色 白色 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
无色离子： Na+ Cl- K + SO42 – 天蓝色离子： [Cu(H2O)4]2+
第二节 分子的立体结构
——杂化轨道理论 ——配合物理论
教学目标：
1. 会区分杂化轨道类型 2. 认识配合物及其结构
C原子轨道排布图
C
2s2 1s2
H原子轨道排布图
C
2p2 1s1
按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是σ键 碳原子（2p 轨道和2s轨道），跟1s原子轨道重叠
不可能得到四面体构型的甲烷分子
外外界 离界子
离
子 外界
配合物配 合 物
思 Fe3+是如何检验的？ 考 Fe3+的检验
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
注意：配合物中外界离子能电离出来 内界离子不能电离出去
(3)配位键的强度
配位键的强度有大有小，因而有的配合物 很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子 对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1、下列各种说法中错误的是 （D）
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。
2021-2022高中化学人教版选修3作业第二章第2节杂化轨道理论和配合物简介(系列二)Word版含
课时作业9杂化轨道理论和配合物简介时间：45分钟满分：100分一、选择题(共44分)1．下列对于NH3和CO2的说法中正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化C．NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构D．N原子和C原子上都没有孤对电子解析：NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有1对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。
答案：C2．下列推断正确的是()A．BF3为三角锥形分子B．NH＋4的电子式为，离子呈平面正方形结构C．CH4分子中的4个C—H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s—p σ键D．CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成C—H σ键解析：BF3为平面三角形，NH＋4为正四面体形，CH4分子中碳原子的2s轨道与2p轨道形成4个sp3杂化轨道，然后与氢的1s轨道重叠，形成4个s—sp3σ键。
答案：D3．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)4]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键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广泛的应用解析：配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键；Cu2＋提供空轨道，H2O 中的O原子提供孤对电子，两者结合形成配位键。
答案：B4．下列说法中错误的是()A．当中心原子的配位数为6时，配合单元常呈八面体空间结构B．[Ag(NH3)2]＋中Ag＋空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键C．配位数为4的配合物均为正四面体结构D．已知[Cu(NH3)2]2＋的中心原子采用sp杂化，则它的空间构型为直线形解析：配位数为6时，配离子的空间构型一般是八面体，这样分布可以使电荷分散，A 项正确；[Ag(NH3)2]＋和[Cu(NH3)2]2＋为直线形结构，中心原子sp杂化成键，B、D项正确；配位数为4的配合物，可能是四面体，也可能是正方形，C项错误。
人教版化学选修三讲义：第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论 Word版含答案
之间有 1 个是 sp2 杂化轨道形成的 σ 键，还有 1 个是未参加杂化的 2p 轨道形成的 π
键。]
3．下列不能形成配位键的组合是( )
A．Ag＋ NH3 C．Co3＋ CO
B．H2O H＋ D．Ag＋ H＋
[答案] D
4．用过量的 AgNO3 溶液处理含 0.01 mol 氯化铬(CrCl3·6H2O)的水溶液，生 成 0.02 mol 的 AgCl 沉淀，此氯化铬最可能是( )
杂化轨道类型判断
在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些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，叫做轨道的杂化。
1．杂化轨道的 4 点认识 (1)在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道 (ns，np)发生杂化，双原子分子中不存在杂化过程。
-3-
(2)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨
四面体形
(1)sp 杂化和 sp2 杂化的两种形式中，原子还有未参与杂化的 p 轨道，可用于 形成 π 键，而杂化轨道只能用于形成 σ 键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。
(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时 孤电子对越多，键角越小。例如，NH3 中的氮原子与 CH4 中的碳原子均为 sp3 杂化， 但是键角分别为 107°和 109°28′。
第 2 课时 杂化轨道理论、配合物理论
目标与素养：1.了解杂化轨道理论、杂化类型对立体构型的解释及判断。(微 观探析与模型认知)2.了解配位键的特点及形成，了解配合物的理论及其成键特征。 (微观探析与科学探究)
一、杂化轨道理论简介 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．杂化轨道理论解释 CH4 的正四面体结构 C 与 H 形成 CH4 时，碳原子 2s 轨道中 1 个电子吸收能量跃迁到 2p 空轨道上， 这个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全相同，于是 1 个 2s 轨道和 3 个 2p 轨道发生混杂，形成能量相等、成分相同的 4 个 sp3 杂化轨道(其中每个杂化 轨道中 s 成分占 1/4，p 成分占 3/4)，如图 1 所示；4 个 sp3 杂化轨道上的电子间 相互排斥，使 4 个杂化轨道指向空间距离最远的正四面体的 4 个顶点，碳原子以 4 个 sp3_杂化轨道分别与 4 个氢原子的 1s 轨道重叠，形成 4 个 C—H σ 键，从而形 成 CH4 分子。由于 4 个 C—H 键完全相同，所以形成的 CH4 分子为正四面体形， 键角是 109°28′，如图 2 所示。
高中化学第2章分子的立体构型(第2课时)杂化轨道理论、配合物理论习题 新人教版选修3
杂化轨道理论、配合物理论一、选择题1．下列分子的中心原子是sp 2杂化的是导学号 09440309( )A ．PBr 3B ．CH 4C ．H 2OD ．BF 3 答案：D解析：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对的对数＋中心原子的σ键个数，A 、B 、C 采用的都是sp 3杂化。
2．(双选)下列各组离子中，中心原子的杂化轨道类型相同的是导学号 09440310( )A ．NO －3、ClO －3B ．SO 2－3、CO 2－3C ．NH ＋4、PH ＋4D ．SO 2－3、SO 2－4 答案：CD解析：可以由VSEPR 模型来判断离子的立体构型，再判断杂化轨道类型。
NO －3中N 原子上无孤电子对[12(5＋1－3×2)＝0]，ClO －3中Cl 原子上孤电子对数为1[12(7＋1－3×2)＝1]，分别为平面三角形和三角锥形，N 、Cl 原子采取sp 2和sp 3杂化。
同理，SO 2－3中S 原子上孤电子对数为1、CO 2－3中C 原子上无孤电子对，S 、C 原子分别采取sp 3、sp 2杂化。
因此，SO 2－3、SO 2－4中S 原子均为sp 3杂化。
3．用过量硝酸银溶液处理0.01 mol 氯化铬水溶液，产生0.02 mol AgCl 沉淀，则此氯化铬最可能是导学号 09440311( )A ．[Cr(H 2O)6]Cl 3B ．[Cr(H 2O)5Cl]Cl 2·H 2OC ．[Cr(H 2O)4Cl 2]Cl·2H 2OD ．[Cr(H 2O)3Cl 3]·3H 2O 答案：B解析：0.01 mol 氯化铬能生成0.02 mol AgCl 沉淀，说明1 mol 配合物的外界含有2mol Cl －。
4．由配位键形成的离子[Pt(NH 3)6]2＋和[PtCl 4]2－中，中心原子铂的化合价是导学号 09440312( )A ．都是＋8B ．都是＋6C ．都是＋4D ．都是＋2 答案：D解析：NH3是中性配位体，Cl－带一个单位的负电荷，所以配离子[Pt(NH3)6]2＋和[PtCl4]2－中，中心原子铂的化合价都是＋2。
人教版高中化学选修三练习：2.2.2 杂化轨道理论与 配合物理论简介
第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介A组1.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道,那么[ZnCl4]2-的立体结构为()A.直线形B.平面正方形C.正四面体形D.正八面体形解析:根据杂化轨道理论,Zn2+的4s轨道和4p轨道形成sp3杂化轨道后,其杂化轨道构型一定为正四面体形,又由于Zn2+结合了4个Cl-,孤电子对数为0,所以[ZnCl4]2-的立体结构为正四面体形。
答案:C2.在分子中,羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为()A.sp2杂化;sp2杂化B.sp3杂化;sp3杂化C.sp2杂化;sp3杂化D.sp杂化;sp3杂化解析:羰基上的碳原子共形成3个σ键,为sp2杂化,两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键,为sp3杂化。
答案:C3.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C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键中间的一种特殊类型的键D.苯能使酸性KMnO4溶液褪色解析:苯分子中的碳原子采取sp2杂化,6个碳原子呈平面正六边形结构,键角为120°;在苯分子中间形成一个六电子的大π键,因此苯分子中的碳碳键并不是单双键交替结构,也就不能使酸性KMnO4溶液褪色。
答案:D4.在下列化学反应:①H++OH-H2O;②2H2+O22H2O;③HCl+NH3NH4Cl;④BaCl2+(NH4)2SO4BaSO4↓+2NH4Cl;⑤Fe+Cu2+Cu+Fe2+;⑥NaNH2+H2O NaOH+NH3中,反应时不形成配位键的是()A.①②④⑤⑥B.④⑤⑥C.②④⑤D.②③解析:由结构可知:①②⑤⑥中各物质均不含有配位键,④虽然N中含有配位键,但在反应过程中该离子没有发生变化,故也没有形成新的配位键。
只有③中由于生成铵离子而形成配位键。
答案:A5.配位化合物简称配合物,它的数量巨大,组成和结构形形色色,丰富多彩。
高中化学 2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介同步练习(含解析)新人教版选修3
课时训练10 杂化轨道理论与配合物理论简介1.能正确表示CH4中碳原子成键方式的示意图为( )解析:碳原子中的2s轨道与2p轨道形成4个等性杂化轨道,因此碳原子最外层上的4个电子分占在4个sp3杂化轨道并且自旋状态相同。
答案:D2.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )A.两个碳原子采用sp杂化方式B.两个碳原子采用sp2杂化方式C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键D.两个碳原子形成两个π键解析:C2H2中心碳原子以1个s轨道和1个p轨道形成sp杂化轨道,故乙炔分子中两个碳原子采用sp杂化方式,且每个碳原子以2个未杂化的2p轨道形成2个π键构成碳碳三键。
答案:B3.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立体构型都是正四面体形B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s 轨道和碳原子的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,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析:中心原子采取sp3杂化,四个sp3杂化轨道在空间的形状是正四面体形,但如果中心原子还有孤电子对,分子的立体构型不是正四面体形。
CH4分子中的sp3杂化轨道是碳原子的一个2s轨道与三个2p轨道杂化而成的。
AB3型的共价化合物,A原子可能采取sp2杂化或sp3杂化。
答案:C4.向盛有少量CuCl2溶液的试管中滴入少量NaOH溶液,再滴入适量浓氨水,下列叙述不正确的是( )A.开始生成蓝色沉淀,加入过量氨水时,形成无色溶液B.Cu(OH)2溶于浓氨水的离子方程式是Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-C.开始生成蓝色沉淀,加入氨水后,沉淀溶解形成深蓝色溶液D.开始生成Cu(OH)2,之后生成更稳定的配合物解析:向CuCl2溶液中加入少量NaOH溶液,发生反应Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,Cu(OH)2沉淀为蓝色,再加入适量浓氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-,形成深蓝色溶液,故A错误。
选修3第2章第2节 分子的立体构型第2课时 杂化轨道理论及配合物理论简介
• 2．下列现象与形成配合物无关的是( ) • A．向FeCl3中滴入KSCN，出现血红色 • B．向Cu与Cl2反应后的集气瓶中加少量H2O， 呈绿色，再加水，呈蓝色 • C．Cu与浓HNO3 反应后，溶液呈绿色；Cu与 稀HNO3反应后，溶液呈蓝色 • D．向AlCl3 中逐滴滴加NaOH至过量，先出现 白色沉淀，继而消失
•
元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X 和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中 X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形 成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量 分数分别为50%和60%。 • (1)确定X、Y两种元素在周期表中的位置。
• (2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，
2．下列判断正确的是( A．BF3是三角锥形分子
)
B．NH4＋的电子式为 方形结构
，该离子呈平面正
C．CH4分子中的4个C—H键都是由氢原子的1s轨道与 碳原子的p轨道形成的s－p σ键 D．CH4分子中，碳原子中的sp3杂化轨道分别与4个氢 原子的1s轨道重叠，形成4个C—H键
• (2)配合物的组成
• 一般中心原子(或离子)的配位数为2、4、6。 • (3)形成配合物的条件 • ①配位体有孤电子对；②中心原子有空轨道。
• (4)配合物的稳定性 • 配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键 越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属 离子相同时，配合物的稳定性与配位体的性质 有关。 • (5)配合物形成时的性质改变 • ①颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成； • ②溶解度的改变，如AgCl―→[Ag(NH3)2]＋。
所以氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝形成共价键的氯原子 中，有一个键是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空 轨道。图中共用电子对“ × ”是共价键，“ · ”是配位键。 · · 配位键的箭头指向提供空轨道的一方。
高中化学选修三 第二章 第二节 第二课时杂化轨道理论配合物理论
1．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 解析：sp、sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为180°、 ( )
120°、109°28′。
答案：A
例如：
2．配合物 (1)定义： 金属离子或(原子)与某些 分子或离子 (称 为 配体)以 配位键 结合形成的化合物，简称配合物。
(2)配合物的形成举例。
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后，试管 Cu2＋＋2NH ·H O=== 3 2 蓝色沉 中首先出现 ＋ Cu(OH)2↓＋2NH4 ， 淀 ，氨水过量后沉 Cu(OH)2＋4NH3=== 溶解 淀逐渐 ，滴加 [Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ ， 乙醇后析出 深蓝色 2＋ 2－ [Cu(NH ) ] ＋ SO 晶体 3 4 4 ＋ 乙醇 H2O===== [Cu(NH3)4]SO4· H2O↓
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 解析：配位键是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形 成的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以 是阴离子。 答案：D
[例1]
[双选题]三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，
下列有关叙述正确的是
A．3个P—Cl键长、键角均相等 B．空间构型为平面三角形
(
)
C．空间构型为正四面体
D．空间构型为三角锥形 [解析] 锥形。 [答案] AD PCl3中P以sp3杂化，有一对孤对电子，结构类似
于NH3分子，3个P—Cl键长，键角均相等，空间构型为三角
分子或离子中中心原子杂化类型的判断 (1)根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为sp杂化，
高中化学-选三-物构-杂化轨道理论和配位键(人教版精编讲义 习题)
20 年高中化学专属讲义课题：杂化轨道理论配位理论学生姓名：授课教师：20 年月日第2课时杂化轨道理论简介配合物理论简介学习目标1.了解杂化轨道理论的基本内容。
2.能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。
重点3.了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。
难点知识点1 杂化轨道理论简介1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个______轨道和三个______轨道发生混杂，形成四个能量相等的______杂化轨道。
四个______杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个C—H键是等同的。
可表示为2．杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目n s 1 1 1 n p杂化轨道数目杂化轨道间的夹角杂化轨道示意图立体构型实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4(1)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道。
()(2)中心原子采取sp3杂化的分子，其立体构型可能是四面体形、三角锥形或V形。
()(3)PCl3分子呈三角锥形，这是磷原子采取sp2杂化的结果。
()(4)同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化。
()(5)杂化轨道能量集中，有利于牢固成键。
()杂化轨道的形成特点[探究背景]在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些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，叫做轨道的杂化。
双原子分子中，不存在杂化过程。
例如sp杂化、sp2杂化的过程如下：[探究问题](1)观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？(2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？(3)用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型？(4)CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？[核心·突破]1．杂化轨道理论要点(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
课时作业2：2.2.2 杂化轨道理论 配合物理论
第2课时杂化轨道理论配合物理论[经典基础题]1．在NH4＋中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是() A．4个共价键的键长完全相同B．4个共价键的键长完全不同C．原来的3个N—H的键长完全相同，但与通过配位键形成N—H键不同D．4个N—H键键长相同，但键能不同答案 A解析NH4＋可看成NH3分子结合1个H＋后形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至107°。
但当有H＋时，N原子的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位键形成NH4＋，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH4＋为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。
2．对SO2与CO2说法正确的是() A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化C．S原子和C原子上都没有孤电子对D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构答案 D解析SO2中S原子采取sp2杂化，但一个杂化轨道被孤电子对占据，所以呈V形，CO2中C原子采取sp杂化，是直线形。
3．在SO2分子中，分子的立体构型为V形，S原子采用sp2杂化，那么SO2的键角() A．等于120°B．大于120°C．小于120°D．等于180°答案 C解析由于SO2分子的VSEPR模型为平面三角形，从理论上讲其键角应为120°，但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对，对其他的两个化学键存在排斥作用，因此分子中的键角要小于120°。
4．下列关于杂化轨道的叙述正确的是() A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键答案 B解析杂化轨道只用于形成σ键，或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能用来形成π键，故B正确，A不正确；NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N 原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的，C不正确；在乙烯分子中，1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—H σ键，剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键，D不正确。
2024-2025学年高中化学第2章第2节第2课时杂化轨道理论、配合物理论教案新人教版选修3
1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了原子结构、电子排布等基础知识，对化学键有一定的理解。同时，学生应该了解VSEPR模型及其在预测分子几何形状中的应用。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对于化学键和分子结构的相关知识可能有一定的兴趣，尤其是那些对分子模型和化学反应机理感兴趣的学生。在学习能力方面，学生应该具备一定的逻辑思维和抽象思维能力，能够理解和运用杂化轨道理论和配合物理论。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验和实践来理解和掌握知识，因此需要教师提供相应的实验机会和实践活动。
4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等。可以将教室分成几个小组讨论区，每个区域配备相应的实验操作台和仪器，以便学生进行小组讨论和实验操作。同时，确保教室内有足够的照明和通风设施，以保证学生的学习环境和实验安全。
5.教学工具：准备投影仪、电脑、白板等教学工具，以便教师在教学过程中进行演示和讲解。同时，确保教学工具的正常运行，避免教学过程中的技术问题。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行直观的展示和解释。例如，可以准备一些分子的杂化轨道模型图、配合物的结构图等，帮助学生更好地理解和掌握相关概念。
3.实验器材：本节课可能需要进行一些实验来加深学生对杂化轨道理论和配合物理论的理解。因此，需要提前准备好实验所需的器材，如模型分子、配合物化合物、光谱仪器等。同时，要确保实验器材的完整性和安全性，避免实验过程中的意外发生。
设计课堂互动环节，提高学生学习杂化轨道理论和配合物理论的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入杂化轨道理论和配合物理论学习状态。
高中化学 2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介教学参考资料 新人教版选修3
第二课时杂化轨道理论与配合物理论简介教学建议利用【新知导学·夯基础】,帮助学生进行知识梳理,形成知识体系;通过“练一练”,解决学生存在的难点、障碍点和辨析清相关的概念等问题。
以碳原子的杂化过程及思考题进行讨论、分析和归纳杂化轨道理论,并解释分子的立体构型。
通过例题和变式训练巩固基础知识。
以[Cu(H2O)4]2+模型和思考题进行讨论:配位键与普通共价键的区别;以教材实验2-2、2-3为素材,探讨配位化合物及其对物质性质的影响。
利用例题和变式训练巩固基础知识。
参考资料配合物的发现和配位理论的建立19世纪中期与末期,化学家发现一系列令人难以回答的问题。
德国化学家发现氯化钴与氨结合,会生成一系列颜色各异、化学性质不同的物质,经分析它们的化学式和性质如下:CoCl3·6NH3为橙黄色,用AgNO3能沉淀出3个Cl-CoCl3·5NH3为紫红色,用AgNO3能沉淀出2个Cl-CoCl3·5NH3·H2O为玫瑰红色,用AgNO3能沉淀出3个Cl-CoCl3·4NH3为绿色,用AgNO3能沉淀出1个Cl-从上可知,同是氯化钴,但它的Cl-性质不同,颜色也不一样。
又如德国化学家霍夫曼发现氨与氯化铜能生成一种奇异化合物:2NH3+CuCl2(N2H6Cu)Cl2在这个反应中铜好像能取代两个氯化铵分子中的氢。
为了解释上述情况,化学家曾提出各种假说,但都未能成功,直到1893年,维尔纳(1866—1919)在《无机化学领域中的新见解》一书中提出配位理论。
它的要点如下:(1)许多金属有两种化合价,一种是主价,另一种是副价。
(2)每一种金属有相对固定的配位数,它可以是2、4、6或3、5、7、8等。
(3)主价与阴离子结合时,副价也与阴离子或中性分子结合,以副价结合的阴离子或中性分子叫配体。
(4)副价有方向性,不同副价能生成不同的异构体。
此外,维尔纳还引进内界和外界的概念,内界指中心离子和配体共同构成的配离子,而内界以外的部分叫外界,一个金属中心离子能结合的配体个数叫作配位数。
高中化学第二章分子结构与性质第二节第2课时杂化轨道理论配合物理论课时作业课件新人教版选修3
考试加油。
答案 B
答案
解析 原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨 道的原子轨道的能量相近。杂化轨道只能用于形成 σ 键或容纳孤电子对，不 能形成 π 键。
2．以下有关杂化轨道的说法中错误的是( ) A．第ⅠA 族元素成键时不可能有杂化轨道 B．杂化轨道既可能形成 σ 键，也可能形成 π 键 C．孤电子对有可能进入杂化轨道 D．s 轨道和 p 轨道杂化不可能有 sp4 出现
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 杂化轨道形成的 σ 键，C、C 之间是未能参加杂化 的 2p 轨道形成的 π 键 D．C、C 之间是 sp2 杂化轨道形成的 σ 键，C、H 之间是未能参加杂化 的 2p 轨道形成的 π 键
答案 D
解析 在 A、B、C 三项中，Ag＋、Fe2＋、Co3＋都能提供空轨道，而 NH3、 CN－、CO 都能提供孤电子对，所以能形成配位键；在 D 项中 Ag＋和 H＋都 只能提供空轨道，而不能提供孤电子对，所以不能形成配位键。
答案
解析
9．关于配合物[Zn(NH3)4] Cl2 的说法正确的是( )
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是__________(填序 号)。
①单键 ②双键 ③σ 键 ④π 键 ⑤σ 键和 π 键 (3)甲醛分子中 C—H 键与 C—H 键间的夹角________(填“＝”“>”或 “<”)120°，出现该现象的主要原因是______________________。
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第二章第二节第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介知识点一杂化n加油轨道理论的考查1.下列关于杂化轨道的说法错误的是()A.并不是所有的原子轨道都参与杂化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.杂化轨道中一定有电子2.下列描述正确的是()A.CS2为V形极性分子B.SiF4与S的中心原子均为sp3杂化C.C2H2中σ键与π键的数目比为1∶1D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键3.下列分子中画横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是()A.CH4B.C2H4C.C2H2D.NH3知识点二配合物理论的考查4.以下微粒含配位键的是()①N2②CH4③OH-④N⑤Fe(CO)5⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部5.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
(1)配位键的形成条件是。
(2)在NH3·BF3中,原子提供孤电子对,原子提供空轨道。
(3)写出NH3·BF3的结构式并用“→”标出配位键:。
6.[2019·福建华安一中开学考试]下列说法中正确的是()A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化B.H3O+、N、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键C.S、C、Si均为平面三角形D.NH3、CH4中的N、C分别为sp2、sp3杂化,因此分子空间构型不同7.下列描述中正确的是()A.Cl的空间构型为平面三角形B.SiF4和S的中心原子均为sp3杂化C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个π键8.分析原子的杂化方式,并根据等电子体原理判断下列各组分子中的所有原子处于同一平面,或者在一条直线上的是()A.C2H2、HClO、C2H6B.CO2、N2O、HC≡C—NH2C.C6H5CH3、C3H4、CH4D.C6H6、C2H4、HCN9.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是()A.甲醛分子中有4个σ键B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化C.甲醛分子中的O原子为sp杂化D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形平面10.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的[Co(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体种数有几种(不考虑光学异构)()图L2-2-2A.2种B.3种C.4种D.6种11.下列说法中错误的是()A.当中心原子的配位数为6时,配合物常呈八面体空间结构B.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键C.配位数为4的配合物均为正四面体结构D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采用sp杂化,则它的空间构型为直线形12.三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:FeCl 3+3K2C2O4 K3[Fe(C2O4)3]+3KCl。
(1)FeCl3中铁离子基态核外电子排布式为。
(2)上述反应涉及的主族元素中,第一电离能最小的是(填元素符号)。
(3)K3[Fe(C2O4)3]中化学键的类型有。
(4)草酸(H2C2O4)中C原子的杂化类型为,1 mol草酸(H2C2O4)中含有σ键的数目为(用N A表示)。
(5)与C2互为等电子体的一种分子为(填化学式)。
13.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。
(1)写出铜原子价电子排布式:。
与铜同一周期的副族元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有(填元素符号)。
(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是,相关的离子方程式为、。
(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有。
(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为,实验中所加乙醇的作用是。
14.Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
(1)[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有(填序号)。
A.配位键B.金属键C.极性共价键D.非极性共价键E.离子键(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3被2个Cl-取代,能得到2种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为。
(3)某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛:HOCH 2CH CH2→CH3CH2CHO。
在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数,是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍,则这类碳原子的杂化方式为。
15.K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂,酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+。
(1)Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3-。
①Cr3+的电子排布式可表示为。
②不考虑空间构型,[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为(若有配位键,用箭头表示)。
③CN-与N2互为等电子体,写出CN-的电子式:。
(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛,直至乙酸。
①乙醛中碳原子的杂化方式有、。
②乙酸的沸点是117.9 ℃,甲酸甲酯的沸点是31.5 ℃,乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是。
16.[2019·云南昭通模拟]配位化学创始人维尔纳发现,取CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色)、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各1 mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的物质的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。
(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CoCl3·6NH3:,CoCl3·5NH3:,CoCl3·4NH3(绿色和紫色):。
(2)CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)的组成相同而颜色不同的原因是。
(3)上述配合物中,中心离子的配位数都是。
第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介1.D[解析] 参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大,1s与2s、2p 的能量相差太大,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、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,可使电子云的重叠程度更大,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,也可以有孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项错误。
2.B[解析] CS2为直线形非极性分子;SiF4与S的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2中σ键与π键的数目比为3∶2;水加热到很高温度都难分解是因O—H键的键能较大。
3.C[解析] CH4分子中,碳原子的杂化轨道是由1个2s轨道和3个2p 轨道重新组合而成的,属于sp3杂化;C2H4分子中,碳原子采取sp2杂化;C2H2分子中,碳原子采取sp杂化;NH3分子中,氮原子采取sp3杂化。
4.C[解析] ①N2的结构式为[]+;⑦H3O+的结构式为[]+;Fe(CO)5、Fe(SCN)3、[Ag(NH3)2]OH均为配合物,中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。
5.(1)形成配位键的一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接受电子对的空轨道(2)N B(3)6.B[解析] CO2中C的价层电子对数为2,为sp杂化,SiO2中Si的价层电子对数为4,为sp3杂化,SO2中S的价层电子对数为2+(6-2×2)=3,为sp2杂化,A项错误;在物质或离子中中心原子含有空轨道,和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键,所以H3O+、N、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键,B项正确;S中S的价层电子对数为3+(6+2-2×3)=4,含有一个孤电子对,属于三角锥形分子,C中C的价层电子对数为3+(4+2-2×3)=3,没有孤电子对,为平面三角形分子,同理Si也为平面三角形分子,C项错误;NH3、CH4中的N、C均为sp3型杂化,D项错误。
7.B[解析] Cl中价层电子对数为4,其中含有孤电子对数为2,所以其空间构型为V形,故A错误;SiF4中价层电子对数=4+(4-4×1)=4,S中价层电子对数=3+(6+2-3×2)=4,所以SiF4和S的中心原子均为sp3杂化,故B正确;稀有气体的原子结构是稳定结构,同周期稀有气体的第一电离能最大,同族元素自上而下第一电离能逐渐降低,故氦元素的第一电离能最大,故C错误;C2H5OH分子中共含有7个极性键,碳碳之间是非极性键,没有π键,故D错误。
8.D9.D10.C[解析] [Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,如图:,若1个H2O 位于①的位置,则另一个H2O可位于②或③④⑤⑥(等效),共两种结构;若1个H2O位于③,则另一个H2O可位于⑤或④⑥(等效),共两种结构。
综上所述[CO(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体共4种。
11.C[解析] 配位数为6时,配合物的空间构型一般是八面体,这样分布可以使电荷分散,A项正确;[Ag(NH3)2]+和[Cu(NH3)2]2+为直线形结构,中心原子sp杂化成键,B、D项正确;配位数为4的配合物,可能是四面体,也可能是正方形,C项错误。
12.(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(2)K(3)离子键、共价键、配位键(4)sp27N A(5)N2O4[解析] (1)Fe是26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。
(2)上述元素中属于主族元素的有C、O、Cl、K,其中K是活泼的金属元素,其第一电离能最小。
(3)在K3[Fe(C2O4)3] 晶体中,K+与[Fe(C2O4)3]3-之间存在离子键,Fe3+与C2之间存在配位键,C2中存在共价键。
(4)草酸分子的结构式为,故C原子采用sp2杂化,分子中含有7个σ键和2个π键。
(5)C2含有6个原子和34个价电子,故与其互为等电子体的分子为N2O4。
13.(1)3d104s1Cr(2)先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,形成深蓝色溶液Cu2++2NH 3·H2O Cu(OH)2↓+2N Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4]2++2OH-(3)共价键、配位键(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O降低溶解度,有利于晶体析出[解析] (2)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为Cu2++2NH 3·H2O Cu(OH)2↓+2N、Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-。