第28讲 分子的空间结构与分子的性质-备战2024年高考化学精准一轮复习讲义

第28讲 分子的空间结构与分子的性质（原卷板） 目录： 【内容1 价层电子对互斥模型(VSEPR模型)理论要点】 【内容2 价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体步骤】 【内容3 价电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体路】 【内容4 孤电子对对键角影响的理论解释】 【内容5 杂化轨道的类型】 【内容6 判断中心原子杂化轨道类型的方法】 【内容7 分子的性质及各大考点】 一、价层电子对互斥理论(VSEPR) 1．价层电子对互斥模型(VSEPR模型)理论要点 理论依据：分子的空间结构，是由价层电子对之间相互排斥的结果。 价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系能量最低。 要点：分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定 2．价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体步骤（叉孤） 原理：价层电子对= σ键电子对+中心原子的孤电子对 (1)第一步，确定中心原子价层电子对数 方法1： ①配位原子是指中心原子以外的其它原子，即：与中心原子结合的原子 ②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数，即：阴加阳减 ③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6 分子或离子 中心原子 价层电子对数 σ键电子对 中心原子上的孤电子对数 CO2 C 2 0 BF3 B 3 0 NH4+ N 4 0 CO C 3 0 SF6 S 6 0 方法2： 计算中心原子上的孤电子对数= 1/2(a-χb) 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数 (2)第二步，确定中心原子的σ键数目：由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对，如：H2O分子中，O有2对σ键电子对，NH3分子中，N有3对σ键电子对，即：ABn型的分子或离子就有n个σ键 (3)第三步，确定中心原子上的孤电子对数 中心原子上的孤电子对数＝中心原子价层电子对数—σ键电子对数 3．价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路 由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构 以 SOCl2的空间结构的判断为例 总结： 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 2 直线形 0 直线形 1 直线形 3 平面三角形 0 平面三角形 1 V形 2 直线形 4 四面体形 0 正四面体形 1 三角锥形 2 V形 3 直线形 4．孤电子对对键角影响的理论解释 (1)价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律 孤电子对－孤电子对＞孤电子对－成键电子对＞成键电子对－成键电子对，简单记忆：孤－孤 ＞ 孤－成 ＞ 成－成如：CH4、NH3和H2O分子中的键角依次减小 随着孤电子对数目的增多，孤电子对与成键电子对之间的斥力增大，键角减小。 H2O、NH3的的孤电子对分别为2、1，故H2O、NH3的键角分别是105°、107° 应用VSEPR模型预测分子的空间结构 总结：中心原子无孤电子对：VSEPR理想模型就是其空间结构。 若有：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到粒子的空间结构 二、杂化轨道理论 1．杂化轨道理论要点：轨道的杂化：在外界条件影响下，中心原子能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程. 杂化轨道：原子轨道混杂后形成的一组新轨道，叫做杂化轨道 注意：①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数(即轨道数目不变)②杂化改变了原子轨道的形状和方向③杂化使原子的成键能力增强④杂化轨道只用于形成分子的σ键或容纳孤电子对 2．杂化轨道的类型 原理：以C为例 (1)sp3杂化：sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如，CH4、CF4、CCl4 (2)sp2杂化：sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形。如，BF3 (3