【2022年高考化学复习公开课课件】物质结构与性质《分子空间结构的理论模型》学案

第2节共价键与分子的空间结构

第1课时分子空间结构的理论模型

【学习目标】

1.通过杂化轨道理论及价层电子对互斥理论，学会判断分子或离子的空间构型。

2.通过实例，归纳总结中心原子价电子对数的判断方法。

3.通过价电子对互斥理论，掌握ABn型分子中键角大小的影响因素。

【体验高考】

1.（1）（2020年新课标Ⅰ35）(3)磷酸根离子的空间构型为______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。

（2）（2020年新课标Ⅱ35）(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子，有机CH3NH3+中，N原子的杂化轨道类型是__________。

（3）（2020年新课标Ⅲ35）(2)NH3BH3(氨硼烷)在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3+B3O63-+9H2，B3O63-的结构如图所示：

在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。

（4）（2017江苏卷）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy

的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是_______。

2.（2021年山东16）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:

(2)OF2分子的空间构型为 ;

(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价电子对数为，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是（填标号）。

A.SP

B.SP2

C.SP3

D.SP3d

3.（2021年山东9改编）关于 CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构和性质，回答下列问题：(1).CH3OH中C、O的杂化方式分别为________；(CH3)2NNH2中C、N的杂化方式分别为。

(2).N2H4空间构型 ________(填“是”或“否”)为平面形。

考点一、杂化轨道理论

【合作探究】问题1：用杂化轨道理论分别解释 CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2分子中C、O、N原子是如何杂化的？想一想它们的分子构型。

【对点训练】1．根据价层电子对互斥理论填空：

(1)OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为，孤电子对数为，价层电子对数为，中心原子的杂化方式为杂化，VSEPR模型为，分子的空间构型为。

(2)SO3分子中，中心原子上的σ键电子对数为，孤电子对数为，价层电子对数为，中心原子的杂化方式为杂化，VSEPR模型为，分子的空间构型为。

(3)SO42-分子中，中心原子上的σ键电子对数为，孤电子对数为，价层电子对数为，中心原子的杂化方式为杂化，VSEPR模型为，分子的空间构型为。

【对点训练】2．为了解释和预测分子的空间构型，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。

(1)利用VSEPR理论推断PO3－4的VSEPR模型是_______ _。

(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：

甲：______ __；乙：______ __。

(3)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角形分子：__________，三角锥形分子：__________，四面体形分子：__________。

【对点训练】3．BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型：

(1)Cl—Be—Cl：________；

(2)：________；

(3)：________。

考点二、价层电子对的判断方法

【合作探究】问题2：通过【对点训练】2、3总结判断分子中心原子的杂化类型的方法有哪些？

考点三：价电子对互斥理论的应用

【合作探究】问题3：CH4分子中的键角为109°28',NH3分子中的键角为107.3°,

H2O分子中的键角为104.5°。从价电子对互斥理论分析导致这三种分子键角差异的原因是什么?

【微思考】俗称光气的二氯甲醛分子(COCl2)为三角形,但C—Cl键与C=O键之间的夹角为124.1°,C—Cl键与C—Cl键之间的夹角为111.8°,解释其原因。

【对点训练】4．NH3分子中∠HNH键角为107°，而配离子[Zn(NH3)6]2＋中∠HNH的键角为109°28′，配离子[Zn(NH3)6]2＋∠HNH键角变大的原因是

总结：ABn型分子中键角的大小影响因素

1、中心原子杂化类型是决定键角大小的最根本的原因。

2、中心原子孤电子对数目对键角的影响

键角NH3 CH4

键角H2O NH3

3、中心原子电负性对键角的影响

键角H2O H2S

4、配原子电负性对键角的影响

键角NH3 NF3

归纳：比较键角大小的思考的一般程序

课堂小结畅谈收获：

限时集训

1．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用于推测键角大小，下列判断正确的是( )

A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子

B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°

C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子

D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子

2．(1)①根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同

于其他分子的是________。

②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

(2)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为________。

3．乙醇中碳的杂化类型为________，乙醛中碳的杂化类型为________，乙酸中碳的杂化类型为________。

4．比较下列分子或离子中的键角大小

(1)比较大小

①BF3________NCl3，H2O________CS2。

②H2O________NH3________CH4，SO3______SO2－4。

③H2O________H2S，NCl3________PCl3。

④NF3________NCl3，PCl3________PBr3。

(2)在分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。