《分子结构与性质》学案-2023-2024学年河南省焦作一中高三化学一轮复习知识清单

分子结构与性质 一、价层电子对互斥理论、杂化理论 1.价层电子对互斥理论(VSEPR)：分子的立体构形是“价层电子对”相互排斥的结果。 （1）价层电子对：中心原子上的价层电子对数 =σ键数 ＋ 孤电子对数 ①中心原子的σ键电子对数： ABx型化合物：σ键电子对数= x （原子之间形成共价键时，优先形成σ键；所以无论单键、双键、三键有且只有一个σ键） ②中心原子的孤电子对数： i.写电子式，即可判断孤电子对数： ii.对于陌生的分子ABx，不会写电子式时，可用公式进行计算： 孤电子对数= （a:中心原子A的价电子数；x:外围原子个数；b:外围原子B形成稳定结构所需要的电子数） Iii.离子的中心原子上的价层电子对数——得失电子归到中心原子上进行计算。 如：NH4+: 4σ+ CO32-: 3σ+ ③价层电子对互斥模型： 价层电子对：2对 3对： 4对： ④分子或离子空间构型的判断方法:略去价层电子对互斥（VSEPR）模型中的孤电子对，就可得到立体构型. 价层电子对数目 VSEPR 模型 孤电子对数 分子的立体结构 常见实例 2 直线形 0 直线形 CO2 BeCl2 2σ+0 3 平面三角形 0 平面三角形 BF3 SO3 3σ+0 1 V 形 SO2 2σ+1 4 正四面体 0 正四面体 CH4 4σ+0 1 三角锥 NH3 3σ+1 2 V 形 H2O 2σ+2 5 三角双锥 0 三角双锥 PCl5: P8图 5σ+0 6 正八面体 0 正八面体 SF6: P8图 6σ+0 2.杂化轨道理论：鲍林Pauling 为了解释多原子分子立体结构提出的价键理论。 （1） 内容：原子在形成多原子分子时，中心原子价电子层上某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组能量相同的新轨道的过程叫杂化。所形成的新轨道就称为杂化轨道。 （2） 实例：CH4杂化方式:sp3杂化，sp3杂化是碳原子的一个2s轨道和3个2p轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个能量相同的sp3轨道，夹角109o28‘，sp3表示这4个轨道是1个S轨道和3个P轨道杂化而成。 注意：多原子分子中的端点原子是不存在杂化的, 所以双原子分子也不存在杂化。 （3） 杂化轨道只能用于形成σ键或者容纳孤电子对；未参与杂化的p 轨道，用于形成π键。 杂化轨道数目=σ键数＋孤电子对数=价层电子对数 价层电子对数为4：sp3 杂化 ； 价层电子对数为3：sp2 杂化 价层电子对数为2：sp 杂化 （4）杂化方式：H2O2为 ； N2H4为 ； N2H2为 ； （5）C原子的杂化方式： 饱和碳原子：sp3 ；双键碳原子：sp2 ；三键碳原子：sp。 练习：标出下列C原子的杂化方式： 3.补充内容，帮助理解： ①CH4中C：sp3杂化： ②C2H4中C：sp2杂化： ③C2H2中C：sp杂化（自己分析） 4.好题再现： （1）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_____杂化轨道与O的2p轨道形成____键。（O、sp3、σ） （2）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为____；推测抗坏血酸在水中的溶解性：____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。 （3）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有_____种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 （4）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是______。 （5）图甲中，1号C的杂化方式是 ，该C与相邻C形成的键角 （填“＞”“＜” 或“=”），图甲中1号C与相邻C形成的键角。若将图乙所示的氧化石墨烯分散到H2O中，则氧化石墨烯可与H2O形成氢键的原子有 （填元素符号）。（sp3；＜ ；H、O） （6） 中碳原子的轨道杂化类型为__________，1 mol该分子中含σ键的物质的量为__________。(sp2 sp3 20mol) （7）甲基硅油结构如图所示，其中Si原子的杂化方式为__________，以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是______________________________。(sp3,Si-