第5章 第25讲 分子的空间结构（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

第25讲　分子的空间结构

 

　杂化轨道理论——解释分子空间结构

1.理论要点

(1)当原子成键时，在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到与原轨道数目相等、方向不同的一组新的杂化轨道。

(2)杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构也不同。

2.杂化轨道的类型

3.杂化轨道类型与分子或离子空间结构的关系

 

(1)同一原子中，只有能量相近的原子轨道可以发生杂化(　　√　　)

(2)若某分子的空间结构为角形，则其中心原子必定采取sp2杂化(　　×　　)

(3)H2O→H3O＋过程中，O原子的杂化方式由sp2变为sp3(　　×　　)

(4)CH3C≡CH(丙炔)分子中碳原子采取sp、sp3两种杂化方式(　　√　　)

(5)SF6分子中S原子形成6条σ键，则S原子可能采取sp3d2杂化(　　√　　)

考向1　判断中心原子的杂化方式

【例1】下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式不正确的是(　　)

D　解析：SO2分子中S原子的价电子对数为2＋(6－2×2)＝3，含有2个σ键电子对和1个孤电子对，则VSEPR模型为平面三角形，略去孤电子对可知，SO2的空间结构为角形。结合杂化轨道理论推知，中心S原子采取sp2杂化。

考向2　分子的空间结构与中心原子的杂化方式

【例2】在H2O、NH3、CS2、CH4、BF3分子中：

(1)存在π键的共价化合物分子是________(填分子式，下同)；

(2)具有直线形结构的分子是________；

(3)具有正四面体形结构的分子是________；

(4)具有三角锥形结构的分子是________；

(5)具有sp3杂化轨道类型的分子是__________________________________________；

(6)具有sp2杂化轨道类型的分子是__________________________________________。

答案：(1)CS2　(2)CS2   (3)CH4　(4)NH3   (5)H2O、NH3、CH4　(6)BF3

解析：H2O中O原子的价电子对数为4，含有2个孤电子对，O原子采取sp3杂化，则H2O分子的空间结构为角形；NH3中N原子的价电子对数为4，含有1个孤电子对，N原子采取sp3杂化，则NH3分子的空间结构为三角锥形；CS2中C原子的价电子对数为2，不含孤电子对，C原子采取sp杂化，则CS2分子的空间结构为直线形；CH4中C原子的价电子对数为4，不含孤电子对，C原子采取sp3杂化，则CH4分子的空间结构为正四面体形；BF3分子中B原子的价电子对数为3，不含孤电子对，B原子采取sp2杂化，则BF3分子的空间结构为平面三角形。

判断中心原子杂化轨道类型的方法

(1)根据中心原子价电子对数判断