内容正文:
分子的空间结构
2023高考真题 分值 考查内容
湖南卷(14+4),
2.C 10.A 6 化学用语:NH3分子的VSEPR模型
元素及其化合物:S2O32-和SO42-的空间结构
湖北卷(15+4),
9.A、B 3 物质结构与性质(分子结构):CH4和H2O的VSEPR模型
SO32-和CO32-的空间构型
北京卷(14+5),
1.B 2.B 15(3) 7 物质结构与性质:金刚石、石墨、石墨炔中的碳原子杂化方式
化学用语:NH3分子的VSEPR模型
填空题:S2O32-的空间结构
广东卷(16+5),
14.D 20(4) 5 物质结构与性质(元素推断):YZ3(NH3)和YE3-(NO3-)的空间结构;反应物i 中,氧原子的杂化方式
2023高考真题 分值 考查内容
辽宁卷(15+4),
2.A 6.C 6 物质结构与性质(化学用语):BeCl2的空间结构
有机化学基础:N原子杂化方式
山东卷(15+5),
16(2).19(2) 3 物质结构与性质综合:ClO2中Cl原子的轨道杂化方式
有机化学基础(推断与合成):
浙江卷(16+5),
2.B 、 17(2) 4 化学用语:AlCl3的价层电子对互斥模型
物质结构与性质:氮烷中N原子的杂化方式
江苏卷(13+4),5.B 3 物质结构与性质:NH4+和H2O的中心原子杂化类型
全国甲基、乙卷
35题 3 物质结构与性质:二聚体Al2Cl6的轨道杂化类型;
SiCl4的空间结构,其中Si的轨道杂化形式
有机物中C原子的杂化方式
一、真题研究
C
(23年湖南卷2题).下列化学用语表述错误的是( )
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:188O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
A
(23年广东卷14题).化合物XYZ4ME4可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为nsn-1,X与M同周期,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是( )
A.元素电负性: B.氢化物沸点:
C.第一电离能: D.YZ3和YE3-的空间结构均为三角锥形
(23年辽宁卷6题).在光照下,螺呲喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是( )
A.均有手性 B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好
B
(23年山东卷19节选)J 中碳原子的轨道杂化方式有_____种。
(23年全国甲卷35节选)二聚体Al2Cl6的轨道杂化类型为
(23年全国乙卷35节选)SiCl4的空间结构为 ,
其中Si的轨道杂化形式为_______。
2
sp3
sp3
正四面体形
二、考情预测
考点小结:以价层电子对互斥模型、杂化轨道理论为知识载体,考查粒子的杂化轨道类型、VSEPR模型、空间构型、键角大小比较等等。
考情预测:预计在2024年高考中,以前沿的科技成果为载体,创设新颖的问题情境,以选择题、填空题的形式考查学生的物质的结构与性质的内容。
1、分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。电子对之间存在着排斥力,因此他们倾向于相互远离以减少这种斥力,从而使分子体系能量最低、最稳定。
(一)、价层电子对互斥模型
2、分子中的价层电子对包括σ键电子对(成键电子对)和中心原子上的孤电子对,价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
价层电子对数
VSEPR模型 名称
2
3
4
直线形
平面三角形
正四面体形
(适用于ABn型)
分子:为中心原子的价电子数
阳离子:为中心原子价电子数减去离子的电荷数;
阴离子:为中心原子价电子数加上离子的电荷数
根据电子式确定
a
(看化学式确定)
x:为与中心原子结合的原子数
b:为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数
(H为1,其他原子为“8-该原子的价电子数)
分子 价层电子对数 VSEPR模型
(含孤电子对) 粒子的空间构型
(不含孤电子对)
H2O 2+2
NH3 3+1
SO2 2+1
CO32- 3+0
分子或
离子 σ键电子对 中心原子的孤电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 空间构型
OF2
BeCl2
BF3
SO32-
SO42-
角度1 运用价层电子对互斥模型预测粒子结构
123页
【小结】ABn 型分子的VSEPR模型和空间构型
VSEPR
模型名称 分子
类型 σ键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 空间
构型 实 例
2
直线形
AB2
直线形
AB3
平面三角形
AB2
V形
平面
三角形
3
价层电子对数
CO2
BF3
SO2
2 0
3 0
2 1
价层电子对数 VSEPR
模型 分子类型 成键电子对数 孤对电子对数 VSEPR模型 空间
构型 实 例
AB4
正
四
面
体
4
AB3
AB2
正四面体
三角锥形
V形
4 0
3 1
2 2
CH4
NH3
H2O
思考一:N3- 离子的立体构型该如何计算?
思考二:HCN和HCHO分子的立体构型该如何计算?
拆成ABn型
写结构式
轨道的杂化
杂化轨道
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。
①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数
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
(二)、杂化轨道理论
⑤轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理,使轨道在空间取得最大夹角分布
2. 杂化轨道的三种类型
1个s轨道
1个p轨道
180°
直线
1个s轨道
2个p轨道
120°
平面三角形
3个p轨道
109°28′
正四面体形
1个s轨道
3. 杂化轨道类型与VSEPR模型的关系
杂化轨道数
=中心原子σ键电子对数+孤电子对数
价层电子对数 中心原子的
杂化轨道类型 VSEPR
理想模型 理想键角
2
3
4
sp
直线形
180°
sp2
平面三角形
120°
sp3
(正)四面体形
109°28′
=价层电子对数
3.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是( )。
A.CH3OH为极性分子
B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
123页
角度2 轨道类型及空间结构的判断
B
4.氯化亚砜(SOCl2)是一种重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间构型和中心原子(S)采取的杂化方式的判断正确的是( )。
A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
A
判断分子中中心原子的杂化类型的常用方法
2 3 4
全都是单键 sp3 一个双键 sp2
两个双键或一个三键
sp
sp
sp2
sp3
(1)价层电子对数
(2)键的类型(有机物C原子为中心原子)
(3)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断
如没有π键为sp3杂化,含1个π键为sp2杂化,含2个π键为sp杂化。
(4)根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则分子的中心原子发生sp3杂化;
若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子的中心原子发生sp2杂化;
若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子的中心原子发生sp杂化。
(5)分子的构型
sp3
sp2
sp
四面体形 平面形 直线形
(一统第8题).氟康唑是一种抗真菌药物,用于治疗真菌感染。其结构如下图所示,其中五元环中所有原子都在同一个平面上。关于氟康唑的说法正确的是( )
A. 氟康唑分子中所有原子共平面
B. 氟康唑分子中有1个手性碳原子
C. 氟康唑分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3
D. 氟康唑分子所有原子都满足8电子稳定结构
【错题重做】
(11.11周测16节选)NaClO3中ClO3- 的空间构型是 。
三角锥形
C
【真题再现】
(23年湖北,9题,3分)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2和XeO2的键角相等
A
(2023北京,15节选) S2O32-的空间结构是 。
(2022河北,17节选)SnCl3-的几何构型为 ,其中心离子杂化方式为 。
sp3
三角锥形
四面体形
[2021·山东,16(3)]Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为________,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是__________(填标号)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
5
D
分子类型 σ键电子对 孤对电子 中心原子 空间构型
AB2 2 1-2 有孤对电子 V型
2 0 无孤对电子 直线形
AB3 3 1 有孤对电子 三角锥形
3 0 无孤对电子 平面三角形
AB4 4 0 无孤对电子 四面体形
常见共价分子的构型
【归纳】
中心原子化合价 = 价电子数,则无孤电子对
回答下列问题:
(1)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于其他分子的是 。
(2)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的空间结构为 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 。
2.(改编)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
H2S
平面三角
2
sp3
$$