专题4 分子空间结构与物质性质 专题整合-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2同步全程学习全书word（苏教版）

专题整合 一、中心原子杂化类型、分子空间结构的判断方法 1.中心原子杂化类型的判断 (1)根据杂化轨道数目判断。 杂化轨道数目=中心原子价电子对数目=成键电子对数+孤电子对数 杂化轨道数 2 3 4 杂化轨道类型 sp杂化 sp2杂化 sp3杂化 (2)根据杂化轨道的空间分布判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子采取sp3杂化;②若杂化轨道在空间的分布为平面三角形,则分子的中心原子采取sp2杂化;③若杂化轨道在空间的分布为直线形,则分子的中心原子采取sp杂化。 2.分子空间结构的判断 根据价电子对数目和孤电子对数目判断空间结构。 价电子对数目 孤电子对数目 空间结构 4 0 正四面体形 1 三角锥形 2 V形 3 0 平面三角形 1 V形 2 — 直线形 3.根据杂化轨道之间的夹角判断 若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则分子的中心原子采取sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子采取sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子采取sp杂化。 [典例1] 根据原子的杂化方式可以判断分子或离子的空间结构。回答下列问题: (1)在BF3分子中,F—B—F的键角是　　　　,硼原子的杂化轨道类型为　　　　。BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,B的空间结构为　　　　　　　　。  (2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个H原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是　　　　　　　;N2H4分子中氮原子的杂化轨道类型是　　　　。  (3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中的O原子采用　　　杂化。H3O+中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大,原因为　 　。  (4)从结构角度分析,五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)中两种阳离子的相同之处为　　　　(填字母)。  A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价电子对数 C.空间结构 D.共价键类型 解析:(1)BF3中B原子的价电子对数为3,采用sp2杂化,因为B原子上没有孤电子对,所以BF3的空间结构为平面三角形,F—B—F的键角为120°。B中B原子的价电子对数为4,B原子采用sp3杂化,没有孤电子对,则B为正四面体形。 (2)NH3分子的空间结构为三角锥形,N2H4中N原子与NH3中N原子的杂化轨道类型相同,均为sp3杂化。 (3)H3O+中O原子采用sp3杂化,H2O与H3O+中O原子的孤电子对数不同,则排斥力不同。 (4)R的两种阳离子是N和H3O+。N中N原子形成4个σ键,价电子对数为4,孤电子对数为0, N原子以sp3方式杂化,空间结构为正四面体形;H3O+中O原子形成3个σ键,价电子对数为4,孤电子对数为1,O原子以sp3方式杂化,空间结构为三角锥形。 答案:(1)120°　sp2杂化　正四面体形 (2)三角锥形　sp3杂化　 (3)sp3　H2O中O原子有2对孤电子对,H3O+中O原子只有1对孤电子对,排斥力较小　(4)ABD [跟踪训练1](1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2空间结构为　　　　,其中氧原子的杂化方式为　　　　。  (2)X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+的3d轨道中有9个电子,X的空间结构是　　　　;R2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是　　　　。  (3)S的空间结构为　　　　　　(用文字描述,下同);N的空间结构是　　　　　　。  (4)用价电子对互斥理论推断,SnBr2分子中Sn—Br键的键角　　　　(填“>”“<”或“=”)120°。  解析:(1)OF2分子中,O原子的价电子对数为2+×(6-2)=4,故空间结构为V形,氧原子的杂化方式为sp3杂化。 (2)X、Y、Z、R依次为N、O、Mg、Cu元素。N中氮原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为×(5+1-2×2)=1,所以价电子对数为2+1=3,空间结构为V形,[Cu(H2O)4]2+中的氧原子提供孤电子对。 (3)S中的S原子和N中的N原子的孤电子对数均为0,其空间结构分别为正四面体形和平面三角形。 (4)SnBr2分子中Sn原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为×(4-2×1)=1,所以其空间结构为V形,由于孤电子对与σ键电子对相互排斥,所以Sn—Br键的键角小于120°。 答案:(1)V形　sp3杂化　(2)V形　氧原子 (3)正四面体形　平面三角形 (4)< 二、分子极性及物质的溶解性的判断 1.分子极性判断 (1)对于双原子分子,键的极性就是分子的极性。 由极性键形