学案分子的空间结构.docx

分子的空间结构【学时安排】2学时【第一学时】【学习目标】1 .认识共价分子结构的多样性和复杂性。2 .了解分子结构测定的方法。【学习重点】理解价层电子对互斥理论的含义。【学习难点】能根据有关理论判断简单离子或分子的构型。图说考点测定方法分子空间构型判断方法多样分子空间结构价层电子对互斥模型【学习过程】新知预习一、分子结构的测定1 .红外光谱仪分子中的原子不是固定不动的，而是不断地的。当一束红外线透过分子时，分子会跟它的某些化学键的频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。可分析出分子中含有何种或官能团的信息。2 .质谱仪：现代化学常利用质谱仪测定分子的。二、多样的分子空间结构.三原子分子（AB2型）立体结构化学式结构式比例模型球棍模型键角CO2H2O105°2.四原子分子（AB3型）立体结构化学式结构式比例模型球棍模型键角H/()=CHNH3107°3 .五原子分子（AB4型）最常见的为形，如、等，键角为化学式结构式比例模型球棍模型CH4三、价层电子对互斥模型1 .内容价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的与结合原子间的和O2 .价层电子对数的确定。键电子对数可由确定。而中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数=；a为;X为;b为与中心原子结合的原子3 .VSEPR模型和分子的立体结构H2O的中心原子上有个孤电子对，与中心原子上的键电子对相加等于，它们相互排斥形成形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2的空间结构为形。即时性自测1 .判断正误，（正确的打7'，错误的打"X”）（1）比0分子为V形，CO2为直线形。（）（2）大多数四原子分子采用平面三角形和三角锥形，前者的键角一般比后者大。（）（3）甲烷、四氯化碳、三氯甲烷均为具有正四面体结构的分子,键角都是109。28，。（）（4） NH3分子中心原子孤电子对为0,分子为三角锥形，键角为107。（）（5） CH2。2分子只有一种，可说明CH4的立体构型为正四面体形而不是平面正方形。）（6）分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的。（）（7）根据价层电子对互斥理论，FhO+的立体构型为平面正三角形。（）（8） SCh分子与CCh分子中心原子的价层电子对数分别为3和2,所以空间构型不同。）（9）CCl4和HzO的中心原子的价层电子对数都是4,所以分子的VSEPR模型相同。（）（10） SnBn分子中Sn原子含有2对孤电子对，SnBr键的键角小于180。（）2 .下列常见分子的立体构型或键角正确的是（）A. CH2O:三角锥形B. NH3：键角109o28zC. H2O:键角180°D. CH4：正四面体形3 .下列各组微粒中心原子的价层电子对数相等的是（）A.SnCI2、BeChB.BF3、NH3C.CCI4、SiF4D.CS2、OF24.下列说法中不正确的是（）A.可用光谱仪鉴定元素B.可用红外光谱仪判断分子的结构C.可用质谱仪确定分子的相对分子质量D.可用焰色反应确定所有金属5.（1）计算下列分子中标“/原子的价层电子对数：CC14；（S）BeCh；BCl3； PCI3。（2）计算下列分子中标原子的孤电子对数：叫；PCk；BF3； NH3O技能素养提升点一常见分子的立体构型例1（1）硫化氢（H2S）分子中，两个H-S键的夹角接近90°,说明H2S分子的立体构型为o（2）二氧化碳（CO2）分子中，两个C=C）键的夹角是180。，说明CCh分子的立体构型为0（3）能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是（双选）。A.两个键之间的夹角为109。28，B. CH键为极性共价键C. 4个C-H键的键能、键长都相等D.二氯甲烷（CH2。2）只有一种（不存在同分异构体）状元随笔本题考查利用已学知识分析分子的空间结构。解题时，要密切联系所学的化学键、键参数、元素的性质和递变规律等来解题。提升1下列分子的立体构型为正四面体形的是()P4NFh(S)CCl4CH4H2SCo2CHCI3(S)SiF4A.B.C.D.状元随笔有两种正四面结构的分子，一种为内空键角为60。的分子如白磷，一种为有中心原子键角为109o28，的分子如CH4.关键能力1 .分子的键角和空间结构分子类型分子的立体结构键角AA2直线（对称）形AB直线（非对称）形AB2或A2BAB2直线（对称）形180°A2B折线（不对称）形<180°AB3正三角（对称）形120°AB3三角锥（不对称）形<120°AB4正四面体（对称）形109o28z2 .其他分子的空间构型（立体结构）提升点二价层电子对互斥理论及应用例2填写下表，并列出中心原子孤电子对数的表达式:分子或离子键电子对数中心原子孤电子对数价层电子对数分子或离子的空间结构SO2C02OF2ClFJPCbS03SOMNo3SiCl4NHJ状元随笔I中心原子价层电子对数一。键电子对数+；(aXb)n=2VSEPR模理：n=3n=4分子的立体结构略去中心原子孤电子对提升2已知：CS2PChH2S(S)CH2OH3。-NHlBF3SOz请回答下列问题：(1)中心原子没有孤电子对的是(填序号，下同)。(2)立体构型为直线形的分子或离子有；立体构型为平面三角形的分子或离子有。(3)立体构型为V形的分子或离子有o(4)立体构型为三角锥形的分子或离子有；立体构型为正四面体形的分子或离子有o状元随笔使用价层电子对互斥理论判断分子空间构型时需注意：价层电子对互斥构型是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。关键能力价层电子对互斥理论及应用L价层电子对互斥理论的要点价层电子对互斥理论认为，分子中的价层电子对之间总是尽可能地互相排斥，均匀地分布在分子中。分子的立体构型是“价层电子对”互相排斥的结果。2.中心原子上的价层电子对的计算(1)公式：中心原子的价层电子对数=中心原子的。键电子对数十中心原子上孤电子对数(2)键电子对数的计算由分子式确定，即中心原子形成几个键，就有几对键电子对。如H2O的中心原子为O,形成两个H0。键，即O有两对o键电子对。(3)中心原子上的孤电子对数的计算中心原子上的孤电子对数=4(axb)上式中。表示中心原子的价电子数；对于主族元素，。=最外层电子数；对于阳离子，。=价电子数一离子电荷数；对于阴离子，Q=价电子数+1离子电荷数I。X表示与中心原子结合的原子数匕表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为L其他原子=8该原子的价电子数。3 .AB“型分子或离子价层电子对数目和价层电子对立体构型的关系AB,价层电子对数孤电子对数成键电子对数VSEPR模型名称分子或离子立体构型n=2202直线形直线形n=33O3平面三角形平面三角形312平面三角形V形"=44O4四面体形四面体形413四面体形三角锥形422四面体形V形4 .分子空间构型确定方法根据分子中成键电子对数和孤电子对数，可以依据下面的方法确定相应的较稳定的分子空间构型：价层电子对互斥理论键电子对数十孤电子对数=价层电子对数>VSEPR模型略去孤电子对分子立体构型。状元随笔当计算出的孤电子对数不是整数时，就进1而不能忽略；如NO2的中心原子孤电子对数=g(52x2)=0.5,这时应当作1来对待，因为单电子也要占据一个原子轨道。A.正四面体形形成性自评1.下列分子的立体结构模型正确的是()ABCD/CO2H2OZ一NH3ICH42.硒(Se)是第VlA族元素，则SeS3的分子构型是()B.V形C.三角锥形D.平面三角形3.H2S2的结构式为H-S-S-H,S2Ch的结构式为Cl-S-S-Cl,下列有关H2S2与S2Ch的说法不正确的是（）A.均为直线形分子B.分子中。键数目相同C.每个S原子均有2对孤电子对D.S原子的价层电子对数为44 .下列对应关系不正确的是（）选项ABCD中心原子所在族IVAVAIVAVIA分子通式AB4AB3AB2AB2立体构型正四面体形平面三角形直线形V形5 .已知CH4中C-H键间的键角为109o28NH3中N-H键间的键角为107o,H2O中O-H键间的键角为105。，则下列说法中正确的是（）A.孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力B.孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力C.孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力D.题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力和成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系6 .下列关于价层电子对互斥模型（VSEPR模型）的叙述中不正确的是（）A.VSEPR模型可用来预测分子的立体构型B.分子中价电子对相互排斥决定了分子的立体构型C.中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D.分子中键角越大，价电子对相互排斥力越大，分子越稳定7 .对于由短周期元素形成的分子，下表所述的对应关系错误的是（）选项ABCD分子式CHChNF3CS2SChVSEPR模型四面体形四面体形直线形四面体形分子的立体构型四面体形平面三角形直线形V形8.用价层电子对互斥理论完成下列问题（点的原子为中心原子）。键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子（离子）构型SeF2AlChHIH-N-ClPOClNOjNO2【第一学时】参考答案新知预习