(教用word)第2章 第2节 共价键与分子的空间结构-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2(鲁科版2019)

第2节　共价键与分子的空间结构 学习任务目标 1．理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型。 2．能应用杂化轨道原理、价电子对互斥理论解释常见分子的成键情况与空间结构。 3．掌握判断键的极性和分子的极性的方法。 1．甲烷分子的组成和结构 分子式 空间结构 空间填充模型 球棍模型 CH4 2．苯分子的组成和结构 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 C6H6 或 一、分子空间结构的理论分析 1．杂化轨道理论 (1)轨道杂化和杂化轨道 类型 定义 轨道杂化 原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程 杂化轨道 组合后形成的一组新的原子轨道，叫作杂化原子轨道，简称杂化轨道 (2)甲烷中碳原子的杂化类型 2．杂化轨道的类型及与分子空间结构的关系 (1)杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s轨道和1个p轨道 1个s轨道和2个p轨道 1个s轨道和3个p轨道 杂化轨道的数目 2 3 4 (2)杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化类型 sp sp2 sp3 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′ 分子空间结构名称 直线形 平面三角形 四面体形 实例 CO2、C2H2 BF3、苯、乙烯 CH4、CCl4 3．苯分子的空间结构分析 (1)苯的空间结构 (2)苯分子中的大π键 六个碳原子上各有一个未参与杂化的垂直于碳环平面的2p轨道，这六个轨道以“肩并肩”的方式形成含有六个电子、属于六个碳原子的大π键。 4．价电子对互斥理论 (1)基本观点：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用，处于不同的空间取向且尽可能趋向于彼此远离。 (2)空间取向的说明 ①两个原子之间的成键电子不论是单键还是多重键，均看作一个空间取向； ②一对孤电子对可看作一个空间取向。 (3)孤电子对的计算方法 中心原子的孤电子对数＝(中心原子的价电子数－其他原子的未成对电子数之和)/2。 5．价电子对与分子空间结构的对应关系表(n个价电子对全部是成单键的电子对且没有孤电子对) ABn 价电子对数 空间结构模型 分子的空间结构 键角 n＝2 2 直线形 180° n＝3 3 平面三 角形 120° n＝4 4 正四面体形 109°28′ n＝5 5 三角双锥形 90°、120° n＝6 6 正八面体形 90° 6．等电子原理 (1)基本观点：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间结构和相同的化学键类型等结构特征。 (2)举例 离子 通式 中心原子杂化类型 空间结构 SO和PO AX4 sp3 四面体形 SO和ClO AX3 sp3 三角锥形 二、分子的空间结构与分子性质 1．分子中的原子排布与对称性 (1)对称分子 依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。 (2)手性分子 ①手性：一些分子本身和它们在镜中的像，就如同人的左手和右手，相似但不能重叠，称这类分子表现出手性。 ②手性分子：具有手性的分子。一个手性分子和它的镜像分子构成一对对映异构体。 ③判断手性分子：常用有无不对称碳原子推测分子是否为手性分子。 2．分子中的电荷分布与极性 (1)极性分子与非极性分子 类型 极性分子 非极性分子 定义 分子内存在正、负两极的分子 分子内不存在正、负两极的分子 双原子 分子 存在极性，分子中正、负电荷重心不重合 不存在极性，分子中正、负电荷重心重合 多原子分子 共同点 分子的极性与键的极性和分子的空间结构有关 不同点 正、负电荷重心不重合 正、负电荷重心重合 化学键 含极性键或极性键和非极性键 含非极性键或极性键或非极性键和极性键 举例 H2O、C2H5OH P4、CH4 (2)分子的极性会影响分子的性质。在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质比非极性分子构成的物质有更高的沸点。 (3)“相似相溶”原理： 极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)杂化前后轨道的能量保持不变。 (×) (2)全由极性键构成的分子为极性分子。 (×) (3)杂化轨道形成化学键要比未杂化时稳定。 (√) (4)二氧化碳分子中碳原子的杂化类型为sp。 (√) (5)NH3中的氮原子与CH4中的碳原子均为sp3杂化，因此键角相同。 (×) (6)杂化轨道一定用来形成σ键。 (×) 2．下