第二节 分子的立体构型（1）
高二化学组 2014.1.18
【学习目标】：
.会判断一些典型分子的立体结构，理解价层电子对互斥模型。
【学习重难点】：能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构 【学习新知】：
一、形形色色的分子 1．三原子分子
2.四原子分子
3.CH4、CCl4的立体结构是________________，键角是____________。 二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论
分子中的价层电子对(包括________和________________________)由于________作用，而趋向尽可能彼此远离以减小________，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力________。
2．利用价层电子对互斥理论判断分子空间构型
(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键分子的空间构型
(2)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，并参与____________，使分子呈现不同的立体构型。 3．VSEPR模型和分子的立体构型
H2O的中心原子上有________对孤电子对，与中心原子上的________键电子对相加等于________，它们相互排斥形成____________形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈________形。
【随堂练习】
1．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是( )
A．NH3 B．CCl4 C．P4 D．CH2O
2．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构是直线形的是( )
A．PCl3 B．BeCl2 C． NH4 D．CCl4
3．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A．CS2 B．CH4 C．CH3CH2Cl D．HC≡CH 4．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
A．两个键之间夹角为109°28′ B．C—H键为极性共价键 C．4个C—H键的键能、键长相同 D．碳的价层电子都形成共价键
5．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。
(1)H2Se____________ (2)OF2____________ (3)BCl3____________ (4)PCl3____________ (5)CO2____________ (6)SO2____________ (7)H3O____________ (8)SO4____________
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第2课时
【目标要求】
1.掌握杂化轨道理论的基本内容。2.能利用杂化轨道理论判断分子空间构型。
【学习过程】
一、杂化轨道
1．碳原子的电子排布式为________________，当2s的一个电子被激发到2p空轨道后，电 子排布式为________________。
2．在外界条件影响下，原子内部能量________的原子轨道__________的过程叫做原子 轨道的杂化，重新组合后形成的新原子轨道，叫做________________，简称___。 3．参与杂化的原子轨道数等于____________________。
4．原子轨道的杂化改变了原子轨道的________________。原子轨道的杂化使原子的成键能 力增加。
5．杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方 向________。在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫________。键角与分子的形状(立 体构型)有密切联系。 二、杂化轨道类型和空间构型
1．sp杂化——________形；sp型杂化轨道是由________轨道和________轨道组合而成
11
的，每个sp杂化轨道含有p的成分，轨道间的夹角为________。
22
2．sp杂化——____________形；sp杂化轨道是由________轨道和________轨道组合 122
而成的，每个sp杂化轨道含有s和成分，杂化轨道间的夹角都是________，呈平
33 面三角形。如BF3分子。
3．sp杂化——________形；sp杂化轨道是由________轨道和________轨道组合而成
1333
的，每个sp杂化轨道都含有s的成分，sp杂化轨道间的夹角为____________。
44三、杂化轨道与共价键的类型
杂化轨道只能用于形成________键或者用来容纳未参与成键的____________，不能形成
3
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________键；未参与杂化的p轨道可用于形成________键。
【随堂练习】
1．以下关于杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道 B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能参加杂化 D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp出现 2．原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子的杂化。在SO4中S原子的 杂化方式为( )
A．sp B．sp C．sp D．无法判断
3．在SO2分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sp杂化，那么SO2的键角( )
A．等于120° B．大于120° C．小于120° D．等于180° 4．对SO2与CO2说法正确的是( )
A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化 C．S原子和C原子上都没有孤对电子 D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构
5．ClO、ClO2、ClO3、ClO4中，Cl都是以sp杂化轨道方式与O原子成键，则ClO的立体构型是________；ClO2的立体构型是________；ClO3的立体构型是________；ClO4的立体构型是____________。
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第3课时
【目标要求】
1.掌握配位键概念及其形成条件。 2.知道配位化合物的形成及应用。
3.知道几种常见配离子：[Cu(H2O)4]、[Cu(NH3)4]、[Fe(SCN)2]、[Ag(NH3)2]等的颜色及性质。
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【学习过程】
一、配位键 1．概念
[Cu(H2O)4]读做________________，呈________色。在此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，铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的，这类特殊的________键称为配位键。 2．表示
配位键可以用A→B来表示，其中A是________孤电子对的原子，叫做电子给予体；B是________电子的原子，叫做电子接受体。
2＋
3．形成条件
配位键的形成条件是：(1)一方____________，(2)一方____________。
二、配位化合物 1．配位化合物
通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以________结合形成的化合物称为配位化合物。 2．各组成名称
[Cu(H2O)4]中Cu称为____________，H2O称为________， 4称为____________。 三、与配位键有关的几个重要反应 1．完成下列反应
(1)Cu＋2NH3·H2O===________________。
(2)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===________________________________。
2．向氯化铁溶液中加入一滴硫氰化钾溶液，现象为______________。离子方程式为
________________________________________________。
3．氨气与盐酸反应的离子方程式为________________________，铵根离子中的化学键
类型是________________________，立体构型是________________。氮原子的杂化方式 是________________。
4．AgCl＋2NH3·H2O===______________________。 5．AgNO3＋NH3·H2O===________________，
AgOH＋2NH3·H2O===________________________________________。
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【随堂练习】
1．下列物质：①H3O ②[B(OH)4] ③CH3COO④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④ 2．与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是( )
A．氯气 B．氮气 C．一氧化碳 D．甲烷 3．下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是( )
A．K、Na、Cl、NO3 B．Mg、Ca、SO4、OH C．Fe、Fe、H、NO3 D．Ba、Fe、Cl、SCN 4．Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知两种配合物的分子式分别为
[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br，若在第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液，现象是__________________；若在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液，现象是____________，若加入AgNO3溶液时，现象是______________。 5．完成下表：
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参考答案
基础落实 一、
3．正四面体形 109°28′ 二、
1．σ电子对 中心原子的孤电子对 排斥 斥力 越小 2．(1)直线形 平面三角形 正四面体形 (2)互相排斥 3．2 σ 4 四面体 V 课堂练习
1．D [NH3是三角锥形，CCl4是正四面体形，P4是正四面体形，CH2O是平面三角形。] 2．B [PCl3是三角锥形，BeCl2是直线形，NH4是正四面体形，CCl4是正四面体形。] 3．D 4.A
5．(1)V形 (2)V形 (3)平面三角形 (4)三角锥形 (5)直线形 (6)V形 (7)三角锥形 (8)正四面体形 基础落实 一、
1．1s2s2p 1s2s2p
2．相近 重新组合形成新的原子轨道 杂化原子轨道 杂化轨道 3．形成的杂化轨道数 4．形状、方向 5．不同 键角 二、
1．直线 1个s 1个p 180° 2．平面三角 1个s 2个p 120° 3．四面体 1个s 3个p 109°28′ 三、
σ 孤对电子 π π 课堂练习
1．B [ⅠA族元素如果是碱金属，易失电子，如果是H，一个电子在1s能级上不可能杂化。杂化轨道只能形成σ键，不可能形成π键。p能级只有3个轨道，不可能有sp杂化。]
2．C [在SO4中S原子的孤电子对数为0，与其相连的原子数为4，所以根据杂化轨道理论可推知中心原子S的杂化方式为sp杂化，空间构型为正四面体形，类似于CH4。]
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3．C [由于SO2分子的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°。]
4．D [SO2中S原子采取sp杂化，但一个杂化轨道被孤电子对占据，所以呈V形，CO2
中C原子采取sp杂化，是直线形。]
5．直线形 V形 三角锥形 正四面体形
解析 ClO的组成决定其空间构型为直线形。其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp杂化，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CH4(或NH4)。
基础落实 一、
1．四水合铜离子 天蓝 孤电子对 共价 2．提供 接受
3．(1)有孤对电子 (2)有空轨道 二、 1．配位键
2．中心离子 配体 配位数 三、
1．(1)Cu(OH)2↓＋2NH4 (2)[Cu(NH3)4]＋2OH＋4H2O 2．溶液呈红色 Fe＋SCN===[Fe(SCN)]
3．NH3＋H===NH4 三个σ键、一个配位键 正四面体形 sp杂化 4．[Ag(NH3)2]＋Cl＋2H2O
5．AgOH↓＋NH4NO3 [Ag(NH3)2]＋OH＋2H2O 课堂练习 1．A 2.C
3．D [A项中各离子能大量共存；B项中离子因发生复分解反应而不能大量共存；C项中是由于发生氧化还原反应而不能大量共存；D项中Fe与SCN配合形成离子[Fe(SCN)n]≤6)。]
4．产生白色沉淀 无明显现象 产生淡黄色沉淀
解析 由配合物的化学式知，[Co(NH3)5Br]SO4中Br不是游离的溴离子，而SO4是游离的离子，[Co(SO4)(NH3)5]Br中SO4不是游离的离子，而Br是游离的离子。
5.
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32363263)2]中Ag是中心离子，NH3是配体，Ag中有空轨道，NH3中有孤电子对，它们之间以配位键结合，
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Ag是电子接受体，NH3是电子给予体；在[AlF6]中，Al是中心离子，F是配体，Al中有空轨道，F中有孤电子对，它们之间以配位键结合，Al是电子接受体，F是电子给予体。
第二节 分子的立体构型（1）
高二化学组 2014.1.18
【学习目标】：
.会判断一些典型分子的立体结构，理解价层电子对互斥模型。
【学习重难点】：能用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构 【学习新知】：
一、形形色色的分子 1．三原子分子
2.四原子分子
3.CH4、CCl4的立体结构是________________，键角是____________。 二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论
分子中的价层电子对(包括________和________________________)由于________作用，而趋向尽可能彼此远离以减小________，分子尽可能采取对称的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力________。
2．利用价层电子对互斥理论判断分子空间构型
(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键分子的空间构型
(2)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，并参与____________，使分子呈现不同的立体构型。 3．VSEPR模型和分子的立体构型
H2O的中心原子上有________对孤电子对，与中心原子上的________键电子对相加等于________，它们相互排斥形成____________形VSEPR模型。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，因而H2O分子呈________形。
【随堂练习】
1．下列分子中，各原子均处于同一平面上的是( )
A．NH3 B．CCl4 C．P4 D．CH2O
2．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构是直线形的是( )
A．PCl3 B．BeCl2 C． NH4 D．CCl4
3．下列物质中既有极性键，又有非极性键的直线形分子的是( )
A．CS2 B．CH4 C．CH3CH2Cl D．HC≡CH 4．能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体结构的是( )
A．两个键之间夹角为109°28′ B．C—H键为极性共价键 C．4个C—H键的键能、键长相同 D．碳的价层电子都形成共价键
5．用价层电子对互斥模型预测下列粒子的立体结构。
(1)H2Se____________ (2)OF2____________ (3)BCl3____________ (4)PCl3____________ (5)CO2____________ (6)SO2____________ (7)H3O____________ (8)SO4____________
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第2课时
【目标要求】
1.掌握杂化轨道理论的基本内容。2.能利用杂化轨道理论判断分子空间构型。
【学习过程】
一、杂化轨道
1．碳原子的电子排布式为________________，当2s的一个电子被激发到2p空轨道后，电 子排布式为________________。
2．在外界条件影响下，原子内部能量________的原子轨道__________的过程叫做原子 轨道的杂化，重新组合后形成的新原子轨道，叫做________________，简称___。 3．参与杂化的原子轨道数等于____________________。
4．原子轨道的杂化改变了原子轨道的________________。原子轨道的杂化使原子的成键能 力增加。
5．杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方 向________。在多原子分子中，两个化学键之间的夹角叫________。键角与分子的形状(立 体构型)有密切联系。 二、杂化轨道类型和空间构型
1．sp杂化——________形；sp型杂化轨道是由________轨道和________轨道组合而成
11
的，每个sp杂化轨道含有p的成分，轨道间的夹角为________。
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2．sp杂化——____________形；sp杂化轨道是由________轨道和________轨道组合 122
而成的，每个sp杂化轨道含有s和成分，杂化轨道间的夹角都是________，呈平
33 面三角形。如BF3分子。
3．sp杂化——________形；sp杂化轨道是由________轨道和________轨道组合而成
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的，每个sp杂化轨道都含有s的成分，sp杂化轨道间的夹角为____________。
44三、杂化轨道与共价键的类型
杂化轨道只能用于形成________键或者用来容纳未参与成键的____________，不能形成
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________键；未参与杂化的p轨道可用于形成________键。
【随堂练习】
1．以下关于杂化轨道的说法中，错误的是( )
A．ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道 B．杂化轨道既可能形成σ键，也可能形成π键
C．孤电子对有可能参加杂化 D．s轨道和p轨道杂化不可能有sp出现 2．原子轨道的杂化不但出现在分子中，原子团中同样存在原子的杂化。在SO4中S原子的 杂化方式为( )
A．sp B．sp C．sp D．无法判断
3．在SO2分子中，分子的空间结构为V形，S原子采用sp杂化，那么SO2的键角( )
A．等于120° B．大于120° C．小于120° D．等于180° 4．对SO2与CO2说法正确的是( )
A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化 C．S原子和C原子上都没有孤对电子 D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构
5．ClO、ClO2、ClO3、ClO4中，Cl都是以sp杂化轨道方式与O原子成键，则ClO的立体构型是________；ClO2的立体构型是________；ClO3的立体构型是________；ClO4的立体构型是____________。
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第3课时
【目标要求】
1.掌握配位键概念及其形成条件。 2.知道配位化合物的形成及应用。
3.知道几种常见配离子：[Cu(H2O)4]、[Cu(NH3)4]、[Fe(SCN)2]、[Ag(NH3)2]等的颜色及性质。
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【学习过程】
一、配位键 1．概念
[Cu(H2O)4]读做________________，呈________色。在此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，铜离子接受水分子提供的孤电子对形成的，这类特殊的________键称为配位键。 2．表示
配位键可以用A→B来表示，其中A是________孤电子对的原子，叫做电子给予体；B是________电子的原子，叫做电子接受体。
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3．形成条件
配位键的形成条件是：(1)一方____________，(2)一方____________。
二、配位化合物 1．配位化合物
通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以________结合形成的化合物称为配位化合物。 2．各组成名称
[Cu(H2O)4]中Cu称为____________，H2O称为________， 4称为____________。 三、与配位键有关的几个重要反应 1．完成下列反应
(1)Cu＋2NH3·H2O===________________。
(2)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===________________________________。
2．向氯化铁溶液中加入一滴硫氰化钾溶液，现象为______________。离子方程式为
________________________________________________。
3．氨气与盐酸反应的离子方程式为________________________，铵根离子中的化学键
类型是________________________，立体构型是________________。氮原子的杂化方式 是________________。
4．AgCl＋2NH3·H2O===______________________。 5．AgNO3＋NH3·H2O===________________，
AgOH＋2NH3·H2O===________________________________________。
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【随堂练习】
1．下列物质：①H3O ②[B(OH)4] ③CH3COO④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④ 2．与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是( )
A．氯气 B．氮气 C．一氧化碳 D．甲烷 3．下列各组离子中因有配合离子生成而不能大量共存的是( )
A．K、Na、Cl、NO3 B．Mg、Ca、SO4、OH C．Fe、Fe、H、NO3 D．Ba、Fe、Cl、SCN 4．Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知两种配合物的分子式分别为
[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br，若在第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液，现象是__________________；若在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液，现象是____________，若加入AgNO3溶液时，现象是______________。 5．完成下表：
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参考答案
基础落实 一、
3．正四面体形 109°28′ 二、
1．σ电子对 中心原子的孤电子对 排斥 斥力 越小 2．(1)直线形 平面三角形 正四面体形 (2)互相排斥 3．2 σ 4 四面体 V 课堂练习
1．D [NH3是三角锥形，CCl4是正四面体形，P4是正四面体形，CH2O是平面三角形。] 2．B [PCl3是三角锥形，BeCl2是直线形，NH4是正四面体形，CCl4是正四面体形。] 3．D 4.A
5．(1)V形 (2)V形 (3)平面三角形 (4)三角锥形 (5)直线形 (6)V形 (7)三角锥形 (8)正四面体形 基础落实 一、
1．1s2s2p 1s2s2p
2．相近 重新组合形成新的原子轨道 杂化原子轨道 杂化轨道 3．形成的杂化轨道数 4．形状、方向 5．不同 键角 二、
1．直线 1个s 1个p 180° 2．平面三角 1个s 2个p 120° 3．四面体 1个s 3个p 109°28′ 三、
σ 孤对电子 π π 课堂练习
1．B [ⅠA族元素如果是碱金属，易失电子，如果是H，一个电子在1s能级上不可能杂化。杂化轨道只能形成σ键，不可能形成π键。p能级只有3个轨道，不可能有sp杂化。]
2．C [在SO4中S原子的孤电子对数为0，与其相连的原子数为4，所以根据杂化轨道理论可推知中心原子S的杂化方式为sp杂化，空间构型为正四面体形，类似于CH4。]
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3．C [由于SO2分子的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°。]
4．D [SO2中S原子采取sp杂化，但一个杂化轨道被孤电子对占据，所以呈V形，CO2
中C原子采取sp杂化，是直线形。]
5．直线形 V形 三角锥形 正四面体形
解析 ClO的组成决定其空间构型为直线形。其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp杂化，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CH4(或NH4)。
基础落实 一、
1．四水合铜离子 天蓝 孤电子对 共价 2．提供 接受
3．(1)有孤对电子 (2)有空轨道 二、 1．配位键
2．中心离子 配体 配位数 三、
1．(1)Cu(OH)2↓＋2NH4 (2)[Cu(NH3)4]＋2OH＋4H2O 2．溶液呈红色 Fe＋SCN===[Fe(SCN)]
3．NH3＋H===NH4 三个σ键、一个配位键 正四面体形 sp杂化 4．[Ag(NH3)2]＋Cl＋2H2O
5．AgOH↓＋NH4NO3 [Ag(NH3)2]＋OH＋2H2O 课堂练习 1．A 2.C
3．D [A项中各离子能大量共存；B项中离子因发生复分解反应而不能大量共存；C项中是由于发生氧化还原反应而不能大量共存；D项中Fe与SCN配合形成离子[Fe(SCN)n]≤6)。]
4．产生白色沉淀 无明显现象 产生淡黄色沉淀
解析 由配合物的化学式知，[Co(NH3)5Br]SO4中Br不是游离的溴离子，而SO4是游离的离子，[Co(SO4)(NH3)5]Br中SO4不是游离的离子，而Br是游离的离子。
5.
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32363263)2]中Ag是中心离子，NH3是配体，Ag中有空轨道，NH3中有孤电子对，它们之间以配位键结合，
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Ag是电子接受体，NH3是电子给予体；在[AlF6]中，Al是中心离子，F是配体，Al中有空轨道，F中有孤电子对，它们之间以配位键结合，Al是电子接受体，F是电子给予体。