9 第2章 第2节 第1课时 分子空间结构的理论分析-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书(鲁科版2019 双选)

2025-03-04
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学鲁科版选择性必修2 物质结构与性质
年级 高二
章节 第2节 共价键与分子的空间结构
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 586 KB
发布时间 2025-03-04
更新时间 2025-03-04
作者 山东正禾大教育科技有限公司
品牌系列 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义
审核时间 2025-03-04
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来源 学科网

内容正文:

第2节 共价键与分子的空间结构 第1课时 分子空间结构的理论分析 [素养发展目标] 1.结合实例了解共价分子具有特定的空间结构,并可运用相关理论和模型进行解释和预测。 2.了解一些杂化轨道理论的基本思想,并能用杂化轨道知识解释甲烷、乙烯、乙炔、氨、苯等分子中共价键的形成原因以及相应分子的空间结构。 3.理解价电子对互斥理论和等电子原理。 一、杂化轨道理论 1.甲烷分子的组成和结构 分子式 空间结构 空间填充模型 球棍模型 CH4 2.杂化轨道理论 (1)杂化原子轨道(杂化轨道) ①原子轨道的杂化:原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程。 ②杂化轨道:原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。 ③特点:形成杂化轨道可以使原子与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大,形成的共价键更牢固。 (2)甲烷中碳原子的杂化类型 3.杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s轨道和1个p轨道 1个s轨道和2个p轨道 1个s轨道和3个p轨道 杂化轨道的数目 2个 3个 4个 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′ 空间构型 直线形 平面三角形 正四面体形 实例 C2H2、BeCl2 C2H4、BF3 CH4、CCl4 4.苯分子的空间结构分析 (1)苯的空间结构 (2)苯分子中的大π键:六个碳原子上各有一个未参与杂化的垂直于碳环平面的2p轨道,这六个轨道以“肩并肩”的方式重叠形成含有六个电子、属于六个碳原子的大π键。 学生用书↓第28页 sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道,可用于形成π键,而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。   二、价电子对互斥理论 1.价电子对互斥理论 (1)基本观点:分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用,处于不同的空间取向且尽可能趋向于彼此远离。 (2)空间取向的说明 ①两个原子之间的成键电子不论是单键还是多重键,均看作一个空间取向; ②一对孤电子对可以看作一个空间取向。 (3)孤电子对的计算方法 中心原子的孤电子对数=(中心原子的价电子数-其他原子的未成对电子数之和)/2。 例:H2O的中心原子为O原子,其价电子数为6,H原子的未成对电子数为1,可知:氧原子上的孤电子对数==2。 2.价电子对与分子空间结构的对应关系表 ABn 价电子对数 空间结构模型 分子的空间结构 键角 n=2 2 直线形 180° n=3 3 平面三角形 120° n=4 4 正四面体 109°28′ n=5 5 三角双锥 90°、120° n=6 6 正八面体 90° 3.等电子原理 (1)基本观点:化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间结构和相同的化学键类型等结构特征。 (2)举例 离子 通式 中心原子杂化类型 空间结构 SO和PO AX4 sp3 正四面体 SO和ClO AX3 sp3 三角锥形 1.(2022·山东临沂期末)下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是(  ) A.s轨道和p轨道杂化不可能出现sp4杂化 B.杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对 C.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变 D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° B [由于np能级只有3个原子轨道,所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种,不可能出现sp4杂化,A正确;杂化轨道只能用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π键,B错误;原子轨道发生杂化时,轨道数不变,但轨道的形状发生了改变,C正确;sp3杂化轨道夹角是109°28′,sp2杂化轨道夹角是120°,sp杂化轨道的夹角为180°,D正确。] 2.下列分子或离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是(  ) A.BF3        B.NH3 C.H2O D.ClO A [BF3价电子对数为3+×(3-1×3)=3+0=3,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为平面三角形,故A符合题意;NH3价电子对数为3+×(5-1×3)=3+1=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,故B不符合题意;H2O价电子对数为2+×(6-1×2)=2+2=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为角形,故C不符合题意;ClO价电子对数为3+×(7+1-2×3)=3+1=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,故D不符合题意。] 学生用书↓第29页 探究一 中心原子杂化轨道类型的判断 1.碳原子的轨道表示式为。根据共价键理论每个C原子可以结合几个H原子? 提示:C原子有2个未成对电子,所以仅能结合2个H原子形成化合物CH2。 2.甲烷分子的中心碳原子采用的是什么杂化类型? 提示:sp3。 3.已知硼氮苯的结构与苯的结构相似,均是平面正六边形结构,则硼氮苯中N原子和B原子的轨道杂化方式是什么? 提示:由于B原子和N原子均为平面结构,故二者的杂化方式均是sp2杂化。 判断中心原子杂化轨道类型的方法 1.根据杂化轨道的空间结构判断 (1)若杂化轨道在空间的分布为四面体,则中心原子发生sp3杂化; (2)若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则中心原子发生sp2杂化; (3)若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则中心原子发生sp杂化。 2.根据杂化轨道之间的夹角判断 (1)若杂化轨道之间的夹角为109°28′,则中心原子发生sp3杂化; (2)若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化; (3)若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。 3.根据中心原子的价电子对数判断 (1)若价电子对数为2,则中心原子发生sp杂化; (2)若价电子对数为3,则中心原子发生sp2杂化; (3)若价电子对数为4,则中心原子发生sp3杂化。 1.下列各项中分子的中心原子形成的杂化轨道类型相同的是(  ) A.CO2与H2O       B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4 B [C2H2、CO2和BeCl2的中心原子都是采取sp杂化,C2H4、BF3的中心原子都是采取sp2杂化,CH4、H2O和NH3的中心原子都是采取sp3杂化。故B项正确。] 探究二 价电子对互斥理论对分子空间结构的判断 1.VSEPR模型和分子的空间结构二者相同吗? 提示:不一定相同。VSEPR模型指的是包括σ键电子对和孤电子对在内的空间构型;分子的空间结构指的是组成分子的所有原子(只考虑分子内的σ键)所形成的空间结构。若分子中没有孤电子对,VSEPR模型和分子空间结构一致;若分子中有孤电子对,VSEPR模型和分子空间结构不一致。 2.SiCl4、SO、SiO、PO四种微粒是等电子体吗?为什么?若是,微粒的空间结构是什么? 提示:SiCl4、SO、SiO、PO四种微粒的组成通式和价电子总数都相等,互为等电子体,都呈四面体结构。 学生用书↓第30页 3.NH3和H3O+两种微粒是等电子体吗?为什么?若是,微粒的空间结构是什么? 提示:NH3和H3O+两种微粒的组成通式和价电子总数都相等,是等电子体,其空间结构是三角锥形。 VSEPR模型预测分子或离子的立体构型 1.中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子 ABn n=2 n=3 n=4 价电子对数 2 3 4 电子对 排布方 式   立体构型名称 直线形 平面三角形 正四面体形 键角 180° 120° 109°28′ 实例 CO2 BF3 CH4 2.中心原子上有孤电子对的分子 对于中心原子上有孤电子对(未用于形成共价键的电子对)的分子,中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间,并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。 化学式 含孤电子对的VSEPR模型 分子或离子的 立体构型 分子或离子的立体构型名称 H2O 角形 NH3 三角锥形 HCN 直线形 H3O+ 三角锥形 SO2 角形 2.有下列分子或离子:①CS2,②PCl3,③H2S,④CH2O,⑤H3O+,⑥NH,⑦BF3,⑧SO2。 粒子的空间结构为直线形的有________;粒子的空间结构为角形的有________;粒子的空间结构为平面三角形的有________;粒子的空间结构为三角锥形的有________;粒子的空间结构为正四面体形的有________。 解析: 中心原子上孤电子对数及粒子的空间结构如下表。 ABn 中心原子 孤电子对数 分子或离子 分子或离子的 空间结构 AB2 0 CS2 直线形 AB3 CH2O、BF3 平面三角形 AB4 NH 正四面体 AB2 1 SO2 角形 AB3 PCl3、H3O+ 三角锥形 AB2 2 H2S 角形 答案: ① ③⑧ ④⑦ ②⑤ ⑥ 1.下列关于杂化轨道的叙述正确的是(  ) A.杂化轨道可用于形成σ键,也可用于形成π键 B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对 C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的 D.在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—H σ键 B [杂化轨道只用于形成σ键,或用来容纳未参与成键的孤电子对,不能用来形成π键, B正确,A错误;NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的,C错误;在乙烯分子中,1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的1s轨道重叠形成2个C—H σ键,剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—C σ键,D错误。] 学生用书↓第31页 2.下列分子中,中心原子的杂化类型相同,分子的空间结构也相同的是(  ) A.H2O、SO2       B.BeCl2、CO2 C.H2O、NH3 D.NH3、HCHO B [A项,H2O中氧原子为sp3杂化,分子的空间结构为角形,SO2中硫原子为sp2杂化,分子的空间结构为角形;B项,BeCl2和CO2的中心原子都是sp杂化,分子的空间结构为直线形;C项,NH3中氮原子为sp3杂化,分子的空间结构为三角锥形;D项,HCHO中碳原子为sp2杂化,分子的空间结构为平面三角形。] 3.用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构,其中不正确的是(  ) A.NH为正四面体形 B.CS2为直线形 C.HCN为折线形(角形) D.PCl3为三角锥形 C [NH、CS2、HCN、PCl3结构中价电子对数分别为4对、2对、2对、4对,VSEPR模型分别为正四面体形、直线形、直线形、四面体形,其中前三者中心原子均参与成键,空间结构就是VSEPR模型,PCl3分子中有1对孤电子对,所以空间结构为三角锥形。] 4.(1)在形成氨气分子时,氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个________________,形成的4个杂化轨道中,只有________个含有未成对电子,所以只能与________个氢原子形成共价键,又因为4个sp3杂化轨道有一对_______________,所以氨气分子中的键角与甲烷不同。 (2)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用________杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为___________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析: (1)在形成NH3分子时,氮原子的2p轨道和2s轨道发生sp3杂化,形成4个杂化轨道,含有一对孤电子对,3个未成键的单电子,可以与3个氢原子形成3个σ键。(2)H3O+的价电子对数为4对,所以杂化方式为sp3杂化;H3O+中只有一对孤电子对,H2O中有两对孤电子对,对形成共价键的排斥力H2O大于H3O+,使得H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大。 答案: (1)sp3杂化轨道 3 3 孤电子对 (2)sp3 H3O+离子中有一对孤电子对,H2O分子中有两对孤电子对,对形成的H—O键的排斥力:H2O大于H3O+,造成H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大 课时作业(八) 分子空间结构的理论分析 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 一、选择题(本小题共8小题,每小题只有一个选项符合题意) 1.用鲍林的杂化轨道理论解释CH4分子的正四面体结构,下列说法不正确的是(  ) A.C原子的4个杂化轨道的能量一样 B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤电子对占据 D [甲烷中C原子采取sp3杂化,每个杂化轨道上1个电子分别与1个H原子上的电子结合形成共价键,这四个共价键完全相同,轨道间的夹角为109°28′,形成正四面体形的分子。] 2.下列分子或离子的中心原子杂化轨道的类型不同的是(  ) A.SO与SO3 B.CH4与H2O C.PCl3与ClO D.BF3与CO A 价电子对数 成键电子对数 孤电子 对数 杂化类型 SO 4 3 1 sp3 SO3 3 3 0 sp2 CH4 4 4 0 sp3 H2O 4 2 2 sp3 PCl3 4 3 1 sp3 ClO 4 3 1 sp3 BF3 3 3 0 sp2 CO 3 3 0 sp2 3.下列说法正确的是(  ) A.PCl3分子是三角锥形,这是因为磷原子采用sp2杂化 B.乙烯分子中的碳氢键是由氢原子的1s轨道和碳原子的一个sp3杂化轨道形成的 C.中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构可能是四面体形或三角锥形或角形 D.AB3型的分子空间结构必为平面三角形 C [PCl3分子中P采用sp3杂化,但有一对孤电子对,所以PCl3分子是三角锥形,A项错误;乙烯分子中碳原子采用sp2杂化,形成的C—H键为s­sp2σ键,B项错误;中心原子采用sp3杂化的CH4、NH3、H2O的空间结构分别为正四面体形、三角锥形、角形,C项正确;NH3为AB3型分子,但是NH3的空间结构为三角锥形,D项错误。] 4.氨气分子空间结构是三角锥形,而甲烷是正四面体形,这是因为(  ) A.两种分子的中心原子杂化类型不同,NH3为sp2杂化,而CH4是sp3杂化 B.NH3分子中N原子形成3个杂化轨道,CH4分子中C原子形成4个杂化轨道 C.NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子对的排斥作用较强 D.NH3分子中有3个σ键,而甲烷分子中有4个σ键 C [A项NH3中N原子为sp3杂化,错误;B中NH3分子中N原子形成四个杂化轨道,错误;D也无法说明两者的分子空间结构不同,错误。] 5.用价电子对互斥理论预测H2S和BF3分子的空间结构,都正确的是(  ) A.直线形;三角锥形 B.角形;三角锥形 C.直线形;平面三角形 D.角形;平面三角形 D [对于H2S分子,价电子对数为2+=4,孤电子对数为2,则H2S为角形分子;对于BF3分子,价电子对数为3+=3,孤电子对数为0,则BF3为平面三角形分子,即H2S、BF3分别是角形、平面三角形分子。] 6.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是(  ) A.两个碳原子采用sp杂化方式 B.两个碳原子采用sp2杂化方式 C.每个碳原子都有两个未参与杂化的2p轨道形成π键 D.两个碳原子间形成两个π键和一个σ键 B [乙炔分子中碳原子以1个2s轨道和1个2p轨道形成sp杂化轨道。故乙炔分子中碳原子采用sp杂化方式,且每个碳原子有两个未参与杂化的2p轨道形成2个π键。解答本题时必须要了解乙炔分子的结构,理解其成键过程,才能准确地判断其杂化类型。] 7.在SO2分子中,分子的空间结构为角形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角(  ) A.等于120° B.大于120° C.小于120° D.等于180° C [由于SO2分子的空间结构为角形,而VSEPR模型为平面三角形,从理论上讲其键角为120°,但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对,对其他的两个化学键存在排斥作用,因此分子中的键角要小于120°。] 8.在中,中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是(  ) A.sp2 sp2 B.sp3 sp3 C.sp2 sp3 D.sp sp3 C [中碳原子形成了3个σ键,无未成键价电子对,需要形成3个杂化轨道,采用的杂化方式是sp2。两边的碳原子各自形成了4个σ键,无未成键电子对,需要形成4个杂化轨道,采用的是sp3杂化。] 二、选择题(本题包括4小题,每小题只有一个或两个选项符合题意) 9.有关苯分子中的化学键描述不正确的是(  ) A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 C.碳原子的三个sp3杂化轨道与其他原子形成四个σ键 D.苯分子中六个碳碳键完全相同,键角均为120° AC [苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,它们均有一个未成对电子。这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键。所以苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,6个碳碳键完全相同,键角皆为120°。] 10.多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到或失去电子导致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面的一组是(  ) A.NO和NH B.H3O+和ClO C.NO和CH D.PO和SO A [NO、NH中N原子的价电子对数分别为3、4,VSEPR模型为平面三角形、正四面体形,而NO中有一对孤电子对,NH有两对孤电子对,两分子空间结构都是角形,原子都在同一平面内,A项符合题意;H3O+中的中心原子价电子对数为4,有一对孤电子对,故H3O+空间结构为三角锥形,ClO价电子对数为4,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,B不符合题意;NO中N原子的价电子对数为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,CH中C原子的价电子对数为4,有一对孤电子对,CH空间结构为三角锥形,C不符合题意;PO、SO中心原子价电子对数均为4,都没有孤电子对,空间结构均为正四面体形,D不符合题意。] 11.短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是(  ) A.若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面正三角形 B.若AB3分子中的价电子个数为24个,则AB3分子可能为平面正三角形 C.若A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形 D.若AB3分子为三角锥形,则AB3分子可能为 NH3 BD [A项,若为PCl3,则分子为三角锥形,错误;B项,BCl3满足要求,其分子为平面正三角形,正确;C项,若为SO3,则分子为平面正三角形, 错误;D项,满足要求的分子可能为NH3、NF3等,正确。] 12.N(NO2)3是科学家发现的一种新型火箭燃料,可作为高效火箭推进剂,结构简式如图所示,已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是(  ) A.N(NO2)3分子是平面三角形 B.分子中四个氮原子共平面 C.该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对 D.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子 C [N(NO2)3的分子结构与NH3相似,分子中四个氮原子构成三角锥形,该分子中N—N—N键角都是108.1°,中心氮原子还有一对孤电子对,A、B项错误,C项正确。因为1个N(NO2)3分子含有10个原子,15.2 g该物质,即0.1 mol,含有6.02×1023个原子,D项错误。] 三、非选择题(本题包括3小题) 13.有机物中碳原子的杂化类型具有一定规律,请回答下列问题: (1)乙炔与氢氰酸(HCN)反应可得丙烯腈(H2C==CH—C≡N)。丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比为______,碳原子轨道杂化类型是________,1 mol该分子中处于同一直线上的原子数目最多为________。 (2)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。 (3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为______,1 mol乙醛中含有的σ键的数目为______,CH3COOH中碳原子的杂化轨道类型为________。 解析: (1)单键为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键和2个π键,H2C==CH—C≡N分子中σ键和π键个数之比为2∶1。H2C==CH—C≡N分子中,形成双键的C原子与其他原子形成3个σ键,所以该C原子采取sp2杂化;形成三键的C原子与其他原子形成2个σ键,所以C原子采取sp杂化。碳碳双键是平面结构,而—C≡N是直线形结构,而丙烯腈的结构为,所以在同一直线上的原子最多为3个。 (2)HOCH2CN的结构式为,与羟基相连的碳原子形成4个σ键,采取sp3杂化,—C≡N键中含1个σ键和2个π键,碳原子形成2个σ键,采取sp杂化。 (3)乙醛分子的结构式为,其中—CH3的碳原子形成4个σ键,采取sp3杂化,而—CHO中的碳原子形成3个σ键,采取sp2杂化。1个CH3CHO分子中含有5个单键和1个C==O键,故1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为6NA。CH3COOH的结构式为,其中—CH3中碳原子形成4个σ键,采取sp3杂化,而—COOH中碳原子形成3个σ键,采取sp2杂化。 答案: (1)2∶1 sp2、sp 3NA (2)sp3、sp (3)sp2、sp3 6NA sp2、sp3 14.(1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子立体构型为__________,其中氧原子的杂化方式为________。 (2)CS2分子中,共价键的类型有________(填“σ键”、“π键”或“σ键和π键”),C原子的杂化轨道类型是________,写出两个与CS2具有相同空间构型的分子或离子:________________。 (3)磷和氯可组成原子个数比为1∶3的化合物,该化合物的立体构型为________,中心原子的杂化轨道类型为________。 (4)化合物Cl2O的立体构型为________,中心原子的价电子对数为________。 解析: (1)OF2分子中O原子的价电子对数为2+×(6-2×1)=2+2=4,所以O原子的杂化类型为sp3,含有2对孤电子对,分子的空间构型为角形。 (2)CS2的结构式为S==C==S,所以共价键的类型为σ键和π键,C原子的杂化轨道类型是sp,与CS2具有相同空间构型的分子或离子有CO2、COS、SCN-、OCN-等。 (3)磷和氯可组成原子个数比为1∶3的化合物PCl3,该化合物中P原子的价电子对数为3+×(5-3×1)=3+1=4,所以立体构型为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为sp3。 (4)化合物Cl2O的中心原子的价电子对数为2+×(6-2×1)=2+2=4,所以立体构型为角形,中心原子的杂化轨道类型为sp3。 答案: (1)角形 sp3 (2)σ键和π键 sp CO2、COS(合理即可) (3)三角锥形 sp3 (4)角形 4 15.(2022·山东明湖中学高二检测)瑞典化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯发现了硒,并把它命名为Selene,在希腊语中是月亮的意思。1817年,贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物中制得硒。他还发现了硒的同素异形体。他还原硒的氧化物,得到橙色无定形硒;缓慢冷却熔融的硒,得到灰色晶体硒;在空气中让硒化物自然分解,得到黑色晶体硒。 (1)SeO3的空间结构为______________________,SeO的VSEPR模型为________________。 (2)与SeO3互为等电子体的一种阴离子为____________(填化学式)。 (3)SCl和PCl3互为等电子体,SCl的空间结构是________。S—Cl键的键长________(填“>”、“=”或“<”)P—Cl键的键长,原因是_____________________________ ________________________________________________________________________。 (4)碳负离子(CH)的空间结构为____________________________________________,与CH互为等电子体的一种分子是________(填化学式)。 解析: (1)SeO3中中心原子Se原子的价电子对数是3,且不存在孤电子对,所以其空间结构为平面三角形;SeO中的中心原子Se原子的价电子对数是3+×(6+2-3×2)=4,所以其VSEPR模型为四面体形。 (2)等电子体的化学通式相同、价电子总数相同,故与SeO3互为等电子体的阴离子为CO、NO等。 (3)SCl中中心原子S原子的价电子对数=成键电子对数+孤电子对数=3+×(6-1-3×1)=4,含1对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形;S原子半径小于P原子半径,故S—Cl键的键长比P—Cl键的键长短。 (4)CH中中心原子C原子的价电子对数=3+×(4+1-3×1)=4,含1对孤电子对,故其空间结构为三角锥形;等电子体的化学通式相等、价电子总数相等,因此与CH互为等电子体的分子可以为NH3、PH3等。 答案: (1)平面三角形 四面体形 (2)CO(答案合理即可) (3)三角锥形 < S原子半径小于P原子半径,故S—Cl键的键长比P—Cl键的键长短 (4)三角锥形 NH3(答案合理即可) 学科网(北京)股份有限公司 $$

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