人教版高中化学选修三 2_2 分子的立体结构第2课时（课件1） 31页

随堂基础巩固 第 二节 分子的立体构型 晨背关键语句 知识点一 课时跟踪训练 知识点二 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第 二 课 时 杂化轨道理论 配合物理论 第 二章 分子结构与性质 考向一 考向二 1 ．杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的一种价键理论。常见的杂化类型有 sp 杂化、 sp 2 杂化、 sp 3 杂化。 2 ．价层电子对数为 2 、 3 、 4 时，中心原子分别是 sp 、 sp 2 、 sp 3 杂化。 3 ． sp 杂化得到夹角为 180° 的直线形杂化轨道， sp 2 杂化得到三个夹角为 120° 的平面三角形杂化轨道， sp 3 杂化得到 4 个夹角为 109°28′ 的四面体形杂化轨道。 4 ．由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键为配位键，金属离子或原子与某些分子或离子，通过配位键形成配位化合物。 [ 自学教材 · 填要点 ] 立体构型 价键 s p (1) 杂化轨道理论：鲍林为了解释分子的 提出的一种 理论。 (2)sp 杂化： 1 个 轨道和 1 个 轨道杂化得到夹角为 的 杂化轨道。 如图所示： 180° 直线形 (3)sp 2 杂化： 1 个 轨道和 2 个 轨道杂化，得到三个夹角为 的 杂化轨道。如图所示： 120° 平面三角形 s p (4)sp 3 杂化： 1 个 轨道和 3 个 轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数 ，得到 4 个 的轨道，夹角为 ，称为 杂化轨道。如 CH 4 、 H 2 O 、 NH 3 分子中的中心原子。 不变 相同 109°28′ sp 3 p s (5)VSEPR 模型与中心原子杂化类型的关系： 分子 CO 2 SO 2 H 2 O SO 3 NH 3 CH 4 VSEPR 模型名称 中心原子的杂化类型 平面三 角形 四面体 平面三角形 直线形 四面体 正四面体 sp sp 2 sp 3 sp 2 sp 3 sp 3 [ 师生互动 · 解疑难 ] 杂化轨道理论的要点 (1) 在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些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，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。 (2) 只有能量相近的轨道才能杂化 ( n s ， n p) 。 (3) 杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。 (4) 杂化过程中，轨道的形状发生变化。 (5) 杂化轨道的形状相同，能量相等。 (6) 杂化轨道之间要满足最小排斥原理。 (7) 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。 1 ．下列对 sp 3 、 sp 2 、 sp 杂化轨道的夹角的比较，得出结 论正确的是 ( 　　 ) A ． sp 杂化轨道的夹角最大 B ． sp 2 杂化轨道的夹角最大 C ． sp 3 杂化轨道的夹角最大 D ． sp 3 、 sp 2 、 sp 杂化轨道的夹角相等 解析： sp 、 sp 2 、 sp 3 杂化轨道的夹角分别为 180° 、 120° 、 109°28′ 。 答案： A [ 自学教材 · 填要点 ] 1 ．配位键 (1) 概念： 由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即 “ 电子对给予 — 接受键 ” ，是一类特殊的共价键。 (2) 实例：如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供 给铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。 孤电子对 孤电子对 (3) 表示：配位键可以用 A→B 来表示，其中 A 是提供孤电子对的原子， B 是接受孤电子对的原子。 例如： 2 ．配合物 (1) 定义： 与某些 ( 称为 ) 以 结合形成的化合物，简称配合物。 金属离子或 ( 原子 ) 分子或离子 配体 配位键 (2) 配合物的形成举例。 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2 ＋ ＋ 2OH － 蓝色沉 淀 溶解 深蓝色 晶体 Cu 2 ＋ ＋ 2NH 3 · H 2 O === Cu(OH) 2 ＋ 4NH 3 === 实验操作 实验现象 有关离子方程式 溶液颜色变成 色 Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － === Fe(SCN) 3 红 (1) 配合物的组成： [ 师生互动 · 解疑难 ] 一般中心原子 ( 或离子 ) 的配位数为 2 、 4 、 6 。 (2) 形成配合物的条件： ① 配体有孤电子对； ② 中心原子有空轨道。 (3) 配合物的稳定性： 配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。 (4) 配合物形成时性质的改变： ① 颜色的改变，如 Fe(SCN) 3 的形成； ② 溶解度的改变，如 AgCl ―→ [Ag(NH 3 ) 2 ] ＋ 。 2 ．下列各种说法中错误的是 ( 　　 ) A ．形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对 B ．配位键是一种特殊的共价键 C ．配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子 D ．共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子 解析： 配位键是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形成的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴离子。 答案： D [ 例 1] 　 [ 双选题 ] 三氯化磷分子中的中心原子以 sp 3 杂化，下列有关叙述正确的是 ( 　　 ) A ． 3 个 P—Cl 键长、键角均相等 B ．空间构型为平面三角形 C ．空间构型为正四面体 D ．空间构型为三角锥形 [ 解析 ] 　 PCl 3 中 P 以 sp 3 杂化，有一对孤对电子，结构类似于 NH 3 分子， 3 个 P—Cl 键长，键角均相等，空间构型为三角锥形。 [ 答案 ] 　 AD 分子或离子中中心原子杂化类型的判断 (1) 根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为 sp 杂化，平面形为 sp 2 杂化，四面体为 sp 3 杂化。 (2) 根据参加杂化的轨道数 ( 价层电子对数 ) 与形成的杂化轨道数相同判断，如 2 个价层电子对的杂化为 sp 杂化， 3 个价层电子对的杂化为 sp 2 杂化， 4 个价层电子对的杂化为 sp 3 杂化。 (3) 根据中心原子是否形成 π 键及 π 键数目判断，如中心原子没有 π 键为 sp 3 杂化，形成一个 π 键为 sp 2 杂化，形成两个 π 键为 sp 杂化。 BF 3 和 NF 3 同为 AB 3 型分子，请回答： (1)BF 3 分子的空间构型和中心原子的杂化方式是 什么？ (2)NF 3 的空间构型和中心原子的杂化方式又是 什么？ 提示： (1)BF 3 为平面三角形， sp 2 杂化。 (2)NF 3 为三角锥形， sp 3 杂化。 [ 例 2] 　具有 6 个配体的 Co 3 ＋ 的配合物 CoCl m · n NH 3 ，若 1 mol 配合物与 AgNO 3 作用生成 1 mol AgCl 沉淀，则 m 、 n 的值是 ( 　　 ) A ． m ＝ 1 ， n ＝ 5 　　　　　　 B ． m ＝ 3 ， n ＝ 4 C ． m ＝ 5 ， n ＝ 1 D ． m ＝ 4 ， n ＝ 5 [ 解析 ] 　 此题中与 AgNO 3 作用的 Cl － (1 mol) 不是来自配体，而是与配离子结合的游离 Cl － ( 外界 ) 。因此，根据电荷守恒，中心原子为 Co 3 ＋ ， Cl － 应为 3 mol ，其中作为外界的 Cl － 为 1 mol ，作为配体的 Cl － 为 2 mol ；共 6 个配体，所以作为配体的 NH 3 为 4 mol 。 [ 答案 ] 　 B 配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体和中心原子通常不能电离。 向下列配合物的水溶液中加入 AgNO 3 溶液不能生成 AgCl 沉淀的是 ( 　　 ) A ． [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl B ． [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] C ． [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 D ． [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 解析： 配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在 Cl － ，加入 AgNO 3 溶液即有 AgCl 沉淀产生。对于 B 项配合 物分子的化学式为 [Co(NH 3 ) 3 Cl 3 ] ， Co 3 ＋ 、 NH 3 、 Cl － 全处 于内界，不能电离，不存在 Cl － ，所以不能生成 AgCl 沉淀。 答案： B 点击下图片进入“随堂基础巩固” 点击下图片进入“课时跟踪训练”