第Ⅲ板块 第三步 重点突破(二) 分子的空间结构与杂化(Word教师用书)-【创新方案】2023高考化学二轮复习专题辅导与测试（老教材）

重点突破(二)　分子的空间结构与杂化 分子空间结构和中心原子杂化类型的判断是高考物质结构与性质大题的必考点，通常借助一些陌生物质作为载体，实质是考查价层电子对互斥模型和杂化轨道理论。主要的考查点有：①中心原子的价层电子对数计算。②通过价层电子对数和孤电子对数判断分子的空间结构。③通过价层电子对数(即杂化轨道数)判断原子的杂化类型。④通过杂化类型、孤电子对数目判断键角。 命题点(一)　杂化类型的判断 1．中学化学常见的杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道 1个s＋1个p 1个s＋2个p 1个s＋3个p 杂化轨道数 2个sp杂化轨道 3个sp2杂化轨道 4个sp3杂化轨道 轨道夹角 180° 120° 109°28′ 空间结构 直线 正三角形 正四面体 　　2.s­p杂化轨道和简单分子空间结构的关系 (1)对AXm类型的分子来说，当中心原子无孤电子对时，分子空间结构和杂化轨道的空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，分子空间结构和杂化轨道的空间结构不一致。中学化学常见分子结构见下表 杂化方式 sp sp2 sp2不等性杂化 sp3 sp3不等性杂化 轨道夹角 180° 120° ＜120° 109°28′ ＜109°28′ 杂化轨道数 2 3 3 4 4 4 4 σ键数 2 3 2 4 3 2 1 中心原子孤电子对数 0 0 1 0 1 2 3 分子空 间结构 直线形 平面 三角 形 V形 正四 面体 三角锥 V形 直 线 形 实例 BeCl2 BF3 SO2 CH4 NH3 H2O HCl HgCl2 NO SiCl4 PH3 H2S (2)对两中心或多中心的分子来说，运用杂化轨道理论判断较为方便。如C2H2(H—C≡C—H)，每个中心原子C形成2条σ键，无孤电子对，共需2个杂化轨道，则采用sp杂化；乙烯()，每个中心原子C形成3条σ键，无孤电子对，共需3个杂化轨道，则采用sp2杂化；又如N2H4()，每个中心原子N形成3条σ键，有1个孤电子对，共需4个杂化轨道，则采用sp3杂化。 (3)对给定结构的微粒来说，运用杂化轨道理论判断较为方便。如：金刚石(如图1所示)，每个碳与另外4个碳形成4条σ键，无孤电子对，则碳原子采用sp3杂化；又如石墨(如图2所示)，每个碳与另外3个碳形成3条σ键，无孤电子对，则碳原子采用sp2杂化；再如丁二酮肟(如图3所示)，通过观察图中碳原子的σ键和孤电子对数，不难得出该结构中碳原子的杂化类型为sp2、sp3。 [迁移应用] 1．回答下列问题： (1)六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(如图1)，晶体中氮原子的杂化方式为__________。 (2)苯胺()和NH4H2PO4中的N原子杂化方式分别为______________。 (3)物质甲(如图2)中碳原子的杂化方式为________。 (4)近年来光刻胶的发展趋势是应用含有多羟基的二苯甲酮类化合物，如：，其C的杂化方式为__________________。 (5)化合物I3AsF6为离子化合物，其中阳离子(I)中心原子的杂化方式为________。 (6)成语“信口雌黄”中雌黄的分子式为As2S3，分子结构如图3，As原子的杂化方式为______________。 解析：(1)六方相氮化硼晶体结构与石墨相似，说明六元环中的六个原子在同一个平面上，N原子形成的共价键的键角为120°，所以N原子应为sp2杂化。(2)苯胺和磷酸二氢铵中氮原子的价层电子对数都为4，孤电子对数都为0，氮原子的杂化方式都为sp3杂化。(3)物质甲中甲基上的C原子形成4个σ键，为sp3杂化，C==O键中C原子形成双键，为sp2杂化。(4)苯环碳原子、羰基碳原子周围均含3个σ电子对，不含孤对电子，故其价层电子对数为3对，对应杂化方式为sp2。(5)碘的价层电子对数为(7－1×2－1)＋2＝4，由于中心原子只形成2个共价键，故其有2个孤电子对，中心原子的杂化类型为sp3杂化。(6)由结构图可知，黑色球为As、白色球为S，分子中As原子形成3个σ键、还含有1个孤电子对，杂化轨道数目为3＋1＝4，As杂化方式为sp3杂化。 答案：(1)sp2　(2)sp3、sp3　(3)sp2、sp3　(4)sp2　(5)sp3　(6)sp3 2．(1)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。 (2)NH4H2PO4中，电负性最大的元素是_______；P的__________杂化轨道与O的2p轨道形成__________键。 (3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2