内容正文:
专题4 分子空间结构与物质性质
必背知识清单01 分子的空间结构
一、杂化轨道理论
为了解释_______等分子的空间构型,美国化学家_______于1931年提出了杂化轨道理论。
1.杂化轨道理论的要点
(1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的。
(2)杂化前后轨道数目_______。
(3)只有______________的轨道才能杂化(如2s和2p)。
(4)杂化轨道成键时要满足化学键间______________。杂化轨道间的夹角决定______________。
(5)杂化轨道所形成的化学键全部为_______。
2.杂化轨道及成键规律
(1)当杂化轨道数目等于成键轨道数目时,杂化轨道全部参与成键,成键类型是_______,分子的空间构型与杂化轨道的空间构型_______。
(2)当杂化轨道数目大于成键轨道数目时,分子中存在______________,对成键电子对产生_______作用,使键角_______,分子的空间构型与杂化轨道的空间构型_______。
(3)若未杂化的轨道上有成单电子,则形成_______。
3.sp3杂化与CH4分子的空间构型
(1)杂化轨道的形成
碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,_____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”,形成_______相等、_______相同的_____个sp3杂化轨道。
基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道
sp3杂化轨道的空间构型
4个sp3杂化轨道在空间呈______________,轨道之间的夹角为_______,每个轨道上都有一个未成对电子。
(2)共价键的形成
碳原子的4个_______轨道分别与4个氢原子的_______轨道重叠,形成4个相同的_______键。
(3)CH4分子的空间构型
CH4分子为空间______________结构,分子中C—H键之间的夹角都_______。
(4)正四面体结构的分子或离子的中心原子,一般采用sp3杂化轨道形成共价键,如CCl4、 NH4+等。金刚石中的碳原子、晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子也是采用sp3杂化轨道形成共价键的。
4.sp2杂化与BF3分子的空间构型
(1)sp2杂化轨道的形成
硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。_____个2s轨道和_____个2p轨道发生杂化,形成_______相等、_______相同的_____个sp2杂化轨道。
硼原子的3个sp2杂化轨道呈______________,3个sp2杂化轨道间的夹角为_______。
(2)共价键的形成
硼原子的3个_______轨道分别与3个氟原子的1个_______轨道重叠,形成3个相同的_______键。
(3)BF3分子的空间构型
BF3分子的空间构型为______________,键角为_______。
5.sp杂化与BeCl2分子的空间构型
(1)杂化轨道的形成
Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,_____个2s轨道和_____个2p轨道发生杂化,形成_______相等、_______相同的_____个sp杂化轨道。
Be原子的sp杂化轨道呈______________,其夹角为_______。
(2)共价键的形成
Be原子的2个_______轨道分别与2个Cl原子的1个_______轨道重叠形成2个相同的_______键。
(3)BeCl2分子的空间构型
BeCl2分子为空间构型为______________,分子中Be—Cl键之间的夹角为_______。
二、几种典型分子的杂化轨道和空间结构
1.乙烷分子的成键情况
(1)碳原子的杂化方式:
碳原子为_______杂化,形成4个_______杂化轨道。
(2)成键情况及空间结构
每个碳原子的_______化轨道分别与3个氢原子的_______轨道形成3个C-H _______键(sp3—s),与另一个碳原子_______道形成1个C-C_______键(sp3—sp3)。
每个C原子与3个H原子和1个C原子形成__________结构。
2.乙烯分子的成键情况
(1) 碳原子的杂化方式:
碳原子为_______杂化,形成3个_______杂化轨道。
(2)成键方式和空间构型:
每个碳原子的_______杂化轨道分别与2个氢原子的_______轨道形成2个C-H_______键(sp2—s),与另一个碳原子的_______杂化轨道形成C-C_______键(sp2—sp2)。
2个碳原子未杂化的2p轨道形成1个_______键。
乙烯分子的空间构型为_______结构。
(3)C=C、