化学选修3第二章第二节第2课时
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第2课时杂化轨道理论一、教材与学情分析1.教材分析新教材改革使结构化学成为独立的课本出现在高中化学中,本节内容选自高中化学人教版(新课标)选修3第二章分子与结构第二节第2课时。
杂化轨道理论位于共价键和价层电子对互斥理论之后,对价键理论进行了完善和丰富,很好地解释了多原子分子的空间构型,并且形象地解释了原子之间的成键方法、有关物质的空间结构及其稳定性。
还对后续配合物和晶胞的学习奠定了空间想象基础。
因此杂化轨道理论在高中化学中起着承上启下的作用。
2.学情分析:知识基础:已经学习了原子的结构与性质,价键理论和价层电子对互斥理论,学会了运用价层电子对互斥理论来判断简单分子的空间构型。
能力基础: 高二学生思维敏捷,好奇心强,动手能力强,但空间想象力弱,而且本节对学生空间想象力和抽象思维能力要求较高。
因此我将难点拆分,将其转化为问题抛给学生,再通过模型动画演示和小组合作学习的形式突破教学重难点。
可能遇到的障碍:如果对原子结构和价层电子对互斥理论掌握的不好,空间想象能力欠缺将会影响到对本部分内容的学习。
二、教学目标根据《普通高中化学课程标准(实验)》的要求,制定以下教学目标:1.知识与技能:认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据杂化轨道理论解释分子的空间构型。
2.过程与方法:培养分析、归纳能力和空间想象能力3.情感态度与价值感:通过杂化轨道理论的学习,激发学习兴趣,投身科学追求真理的积极情感;提高学生对探究物质结构的兴趣,感受物质结构与性质的奇妙。
三、教学重难点重点:杂化轨道理论的要点难点:对杂化轨道理论的理解;用杂化轨道理论来解释分子的构型四、教法学法教法:讲授法,问题驱动式教学法,对比归纳法,多媒体辅助教学法学法:自主学习,探究学习,合作学习五、教学流程教学过程教师活动学生活动设计意图环节一创设教学情景问题引入问题一:判断CH4分子中的共价键类型?问题二:请说出CH4分子的空间构型?观看甲烷分子空间结构投影,回忆其所含共价键类型和分子空间构型回答:甲烷的四个C-H键为σ键。
高中化学选修3教案教学内容:有机化学教学目标:1. 理解有机化合物的命名与结构;2. 掌握有机化合物的性质和反应;3. 能够应用有机化学知识解决实际问题。
教学重点:1. 了解有机化合物的基本结构和命名方法;2. 理解有机化合物的化学性质和反应类型;3. 能够运用有机化学知识解决相关问题。
教学难点:1. 掌握有机化合物的立体化学知识;2. 理解有机反应的机理及应用。
教学方法:1. 教师讲授;2. 实验演示;3. 小组讨论;4. 课堂互动。
教学准备:1. 教师ppt讲义;2. 实验器材和材料;3. 学生实验报告表;4. 课堂讨论题目。
教学过程:第一课时:1. 导入:教师介绍有机化学的重要性和应用领域;2. 概念讲解:讲解有机化合物的基本结构和命名方法;3. 实验演示:进行简单的化学实验,让学生观察有机化合物的性质;4. 小组讨论:分组讨论有机化合物的反应类型和特点。
第二课时:1. 复习导入:复习上节课的知识点;2. 深化讲解:继续讲解有机化合物的化学性质和反应;3. 实践应用:让学生在实验中探究有机反应的机理;4. 课堂互动:探讨有机化学在实际生活中的应用。
第三课时:1. 复习导入:复习有机化学的基本知识;2. 拓展延伸:介绍有机合成和有机化合物的应用领域;3. 实践操作:让学生进行有机合成实验;4. 总结评价:学生交流学习心得,教师进行总结评价。
教学反馈:1. 学生考试成绩;2. 学生实验报告;3. 学生评价反馈。
教学延伸:1. 组织实地考察;2. 参加化学竞赛;3. 深入研究有机合成和新材料研究。
第二章第二节分子的立体构造第 2 课时分子的空间构造与价层电子对互斥理论【学习目标】 1、能应用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
【学习要点】σ键电子对、孤电子对和价层电子对的计算,VSEPR 模型【学习难点】分子立体构型的推测课前预习案一、价层电子对互斥理论(阅读课本 P37-38 达成填空)1、价层电子对互斥理论以为,分子的“立体构型”是的结果。
2、价层电子对是指;价层电子对 =+;( 1)σ键电子对数:可由确立。
比如,H2O的中心原子是______,构造式是 __________,有个σ键,故σ键电子对数是______;(2)中心原子上的孤对电子对数:依据公式 _______________________确立,此中 a 为,关于主族元向来说,价电子数等于;x 为;b 为;氢为 _____,其余原子等于。
阳离子: a 为中心原子的价电子数减去 _______________;阴离子:a为中心原子的价电子数加上(绝对值)。
2-的孤对电子数 =1/2(6+2-2*3 )=13比如: SO【预习检测】1、运用你对分子的已有的认识,达成以下表格,写出C、 H、N、O 的电子式,依据共价键的饱和性议论C、H、N、 O、F 的成键状况。
原子H C N O F 电子式可形成的共用电子对数讲堂研究案研究一:价层电子对空间构型(即VSEPR 模型)价层电子对互斥理论的基本内容:对AB n型的分子或离子,中心原子A 价层电子对(包含成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间因为存在排挤力,将使分子的几何构型老是采纳电子对互相排挤最小的那种构型,以使相互之间斥力最小,分子系统能量最低、最稳固。
问题 1:请你依据价层电子对互斥理论的基本内容,总结出价层电子对的空间构型(即 VSEPR 模型)(利用牙签与橡皮泥模拟)空间构型价电子对数量234VSEPR 模型形形形问题 2:依据价层电子对互斥理论,计算出以下分子的中心原子含有的σ键电子对数、孤对电子数及价层电子数。
第二章第二节第2课时杂化轨道理论与配合物理论简介知识点一杂化轨道理论的考查1.下列关于杂化轨道的说法错误的是()A.并不是所有的原子轨道都参与杂化B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化C.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键D.杂化轨道中一定有电子2.下列描述正确的是()A.CS2为V形极性分子B.SiF4与S的中心原子均为sp3杂化C.C2H2中σ键与π键的数目比为1∶1D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键3.下列分子中画横线的原子采取的杂化方式为sp杂化的是()A.CH4B.C2H4C.C2H2D.NH3知识点二配合物理论的考查4.以下微粒含配位键的是()①N2②CH4③OH-④N⑤Fe(CO)5⑥Fe(SCN)3⑦H3O+⑧[Ag(NH3)2]OHA.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部5.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3。
(1)配位键的形成条件是。
(2)在NH3·BF3中,原子提供孤电子对,原子提供空轨道。
(3)写出NH3·BF3的结构式并用“→”标出配位键:。
6.[2019·福建华安一中开学考试]下列说法中正确的是()A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均为sp3杂化B.H3O+、N、[Cu(NH3)4]2+均含有配位键C.S、C、Si均为平面三角形D.NH3、CH4中的N、C分别为sp2、sp3杂化,因此分子空间构型不同7.下列描述中正确的是()A.Cl的空间构型为平面三角形B.SiF4和S的中心原子均为sp3杂化C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大D.C2H5OH分子中共含有8个极性键,1个π键8.分析原子的杂化方式,并根据等电子体原理判断下列各组分子中的所有原子处于同一平面,或者在一条直线上的是()A.C2H2、HClO、C2H6B.CO2、N2O、HC≡C—NH2C.C6H5CH3、C3H4、CH4D.C6H6、C2H4、HCN9.甲醛分子的结构式为,下列描述正确的是()A.甲醛分子中有4个σ键B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化C.甲醛分子中的O原子为sp杂化D.甲醛分子为平面三角形,有一个π键垂直于三角形平面10.已知[Co(NH3)6]3+呈正八面体结构,若其中有两个NH3分子分别被H2O取代,所形成的[Co(NH3)4(H2O)2]3+的同分异构体种数有几种(不考虑光学异构)()图L2-2-2A.2种B.3种C.4种D.6种11.下列说法中错误的是()A.当中心原子的配位数为6时,配合物常呈八面体空间结构B.[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键C.配位数为4的配合物均为正四面体结构D.已知[Cu(NH3)2]2+的中心原子采用sp杂化,则它的空间构型为直线形12.三草酸合铁酸钾可用氯化铁与草酸钾混合直接合成:FeCl3+3K2C2O4 K3[Fe(C2O4)3]+3KCl。
第2课时杂化轨道理论[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:通过杂化轨道理论的学习,能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子立体构型的影响。
2.证据推理与模型认知:通过对杂化轨道理论的学习,掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法,建立分子立体构型分析的思维模型。
一、杂化轨道理论简介1.杂化轨道及其特点2.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时,碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂,形成四个能量相等的sp3杂化轨道。
四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以四个C—H键是等同的。
碳原子的sp3杂化可表示如下:3.杂化轨道类型杂化类型sp sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目1个s轨道1个p轨道1个s轨道2个p轨道1个s轨道3个p轨道杂化轨道的数目 2 3 4杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时,通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
发生轨道杂化的原子一定是中心原子。
(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的。
(3)只有能量相近的轨道才能杂化(如2s、2p)。
(4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。
(5)杂化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。
故杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变,但杂化轨道的形状完全相同。
(6)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。
未参与杂化的p轨道可用于形成π键。
例1以下有关杂化轨道的说法中错误的是()A.第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sp4出现【考点】杂化轨道理论【题点】杂化轨道理论的理解答案 B解析第ⅠA族元素的价电子排布式为n s1,由于只有1个n s电子,因此不可能形成杂化轨道;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;H2O分子中的氧原子采取sp3杂化,其sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,所以孤电子对有可能参加杂化;由于n p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。
第2课时电离能和电负性目标与素养:1.了解元素电离能、电负性的概念和电离能、电负性随原子序数递增的周期性变化的规律。
(宏观辨识与微观探析)2.了解电离能和电负性的简单应用,能够运用“位置、结构、性质”三者关系解决实际问题。
(科学态度与社会责任)一、元素第一电离能的周期性变化1.第一电离能(1)含义某元素的气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的最低能量,叫做该元素的第一电离能,用符号I1表示,单位:kJ·mol-1。
(2)意义第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子;第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子。
(3)(4)与原子的核外电子排布的关系通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。
2.第二电离能和第三电离能(1)第二电离能+1价气态离子失去1个电子,形成+2价气态离子所需要的最低能量,用I2表示。
(2)第三电离能+2价气态离子再失去1个电子,形成+3价气态离子所需的最低能量,用I3表示。
(3)同一元素的逐级电离能I1、I2、I3…I n依次增大。
二、元素电负性的周期性变化1.电负性的意义电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。
元素的电负性越大,表明元素原子在化合物中吸引电子能力越大,反之,电负性越小,相应原子在化合物中吸引电子能力越小。
2.电负性的标准指定氟元素的电负性为4.0,并以此为标准确定其他元素的电负性。
3.元素电负性的周期性变化规律(1)同一周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大。
(2)同一主族,自上而下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性大的元素集中在周期表右上角,电负性小的元素集中在周期表左下角。
4.电负性的应用(1)元素的电负性可用于判断一种元素是金属还是非金属,以及其活泼性强弱。
一般认为,电负性大于1.8的元素为非金属元素,电负性小于1.8的元素为金属元素。
第2课时杂化轨道理论[基础过关]题组一原子轨道杂化与杂化轨道1.下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是() A.价层电子对互斥理论将分子分成两类:中心原子有孤电子对的和无孤电子对的B.价层电子对互斥理论既适用于单质分子,也适用于化合物分子C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道D.AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同答案 B解析在VSEPR理论中,将分子分成了含孤电子对与不含孤电子对两种情况,显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下),也可能不同(含孤电子对的情况下),A项正确;VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子,不适用单质分子,B项错误;C项明显正确;AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同,则其采取的杂化方式也可能不同,D项正确。
2.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1个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键答案 B解析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,故B正确,A不正确;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不正确;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s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不正确。
题组二杂化轨道类型及其判断3.BF3是典型的平面三角形分子,它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BF-4,则BF3和BF-4中B的原子的杂化轨道类型分别是()A.sp2、sp2B.sp3、sp3C.sp2、sp3D.sp、sp2答案 C解析BF3中B原子的价层电子对数为3,所以为sp2杂化,BF-4中B原子的价层电子对数为4,所以为sp3杂化。
第2课时 杂化轨道理论 配合物理论[知 识 梳 理]一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH 4分子时,碳原子的一个2s 轨道和三个2p 轨道发生混杂,形成四个能量相等的sp 3杂化轨道。
四个sp 3杂化轨道分别与四个H 原子的1s 轨道重叠成键形成CH 4分子,所以四个C —H 键是等同的。
可表示为2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系【自主思考】1.2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道?原子轨道杂化后,数量和能量有什么变化?答案不能。
只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。
2s与3p不在同一能层,能量相差较大。
杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同,n s轨道与n p轨道的能量不同,杂化后,形成的一组杂化轨道能量相同。
2.用杂化轨道理论解释NH3、H2O的立体构型?答案NH3分子中N原子的价电子排布式为2s22p3。
1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道,其中3个杂化轨道中各有1个未成对电子,分别与H原子的1s轨道形成共价键,另1个杂化轨道中是孤对电子,不与H原子形成共价键,sp3杂化轨道为正四面体形,但由于孤电子对的排斥作用,使3个N—H键的键角变小,成为三角锥形的立体构型。
H2O分子中O原子的价电子排布式为2s22p4。
1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道,其中2个杂化轨道中各有1个未成对电子,分别与H 原子的1s轨道形成共价键,另2个杂化轨道是孤对电子,不与H原子形成共价键,sp3杂化轨道为正四面体形,但由于2对孤电子对的排斥作用,使2个O—H 键的键角变得更小,成为V形的立体构型。
3.CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3,键角为什么依次减小?从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法?答案CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化,中心原子的孤电子对数依次为0个、1个、2个。
由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小,孤电子对数越多排斥作用越大,键角越小。
比较键角时,先看中心原子杂化类型,杂化类型不同时:一般键角按sp、sp2、sp3顺序依次减小;杂化类型相同时,中心原子孤电子对数越多,键角越小。
二、配合物理论简介1.配位键(1)概念:共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键,即“电子对给予-接受键”,是一类特殊的共价键。
(2)实例: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孤电子对给予铜离子,铜离子接受水分子的孤电子对形成的。
(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,叫做配体;B是接受电子对的原子。
例如:①NH+4中的配位键表示为。
②[Cu(NH3)4]2+中的配位键表示为。
③[Cu(H2O)4]2+中的配位键表示为。
2.配位化合物(1)定义:金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物,简称配合物。
(2)写出生成下列配合物的反应方程式:[Cu(H2O)4]Cl2:CuCl2+4H2O===[Cu(H2O)4]Cl2;Fe(SCN)3:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
(3)配合物的稳定性配位键的强度有大有小,因而有的配合物很稳定,有的很不稳定。
许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。
【自主思考】1.配位键与一般共价键有何区别与联系?答案配位键是一种特殊的共价键,共用电子对由成键原子的一方提供;一般共价键的共用电子对由双方共同提供。
2.NH+4中的配位键与其他三个N—H键的键参数是否相同?答案相同。
NH+4可看成NH3分子结合1个H+后形成的,在NH3中中心原子氮采取sp3杂化,孤电子对占据一个轨道,3个未成键电子占据另3个杂化轨道,分别结合3个H原子形成3个σ键,由于孤电子对的排斥,所以立体构型为三角锥形,键角压缩至107°。
但当有H+时,N原子的孤电子对会进入H+的空轨道,以配位键形成NH+4,这样N原子就不再存在孤电子对,键角恢复至109°28′,故NH+4为正四面体形,4个N—H键完全一致,配位键与普通共价键形成过程不同,但性质相同。
3.配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有哪些类型?答案[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键([Cu(NH3)4]2+与SO2-4)、共价键和配位键。
4.配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,为什么?答案因为氨水呈弱碱性,滴入AgNO3溶液中,会形成AgOH白色沉淀,继续滴加氨水时,NH3与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合离子,配合离子很稳定,会使AgOH逐渐溶解,反应过程如下:Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH+4,AgOH+2NH3===[Ag(NH3)2]++OH-。
[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”;错误的打“×”。
(1)所有原子轨道都参与杂化。
()(2)杂化轨道能量集中,有利于牢固成键。
()(3)杂化轨道中不一定有电子。
()(4)杂化方式相同的分子,空间构型一定相同。
()(5)并非任意两个原子轨道都能发生杂化。
()(6)形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。
()(7)NH4NO3、H2SO4都含有配位键。
()(8)任何分子都能形成配位键。
()(9)配合物都有颜色。
()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)×2.ClO-、ClO-2、ClO-3、ClO-4中,Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键,则ClO-的立体构型是;ClO-2的立体构型是;ClO-3的立体构型是;ClO-4的立体构型是。
答案直线形V形三角锥形正四面体形3.完成下表:答案[Ag(NH3)2]OH:Ag+NH3NH3Ag+Na3[AlF6]:Al3+F-F-Al3+探究一杂化轨道理论及分子立体构型与杂化轨道类型的关系【探究讨论】1.比较杂化轨道与参与杂化的原子轨道的异同点?提示杂化轨道与参与杂化的原子轨道相比较,数目相同,但能量不同,电子云形状不同,电子云的伸展方向不同。
2.杂化轨道的作用是什么,π键是怎么形成的?提示 杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。
π键是由未参与杂化的p 轨道上的单电子形成的。
如在碳原子的sp 2杂化、sp 杂化中分别有1个、2个未参与杂化的p 电子,其电子云与杂化轨道的电子云相互垂直,因而从侧面发生“肩并肩”的重叠而形成π键,如C 2H 4中有1个π键,C 2H 2中有2个π键。
3.在同一分子中,同一种原子的杂化方式都相同吗?提示不一定。
在分子中,同一种原子可以有多种不同的杂化轨道类型。
如:。
【点拨提升】 1.杂化轨道理论要点(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。
(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等,杂化轨道能量相同。
(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向,使原子形成的共价键更牢固。
(4)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不同。
(5)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
(6)未参与杂化的p 轨道可用于形成π键。
2.中心原子轨道杂化类型的判断 方法1:根据价层电子对数判断杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳孤电子对,而两个原子之间只能形成一个σ键,故有下列关系:杂化轨道数=价层电子对数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数。
根据杂化轨道数判断杂化类型,如下表所示:方法2:根据共价键类型判断由于杂化轨道形成σ键或容纳孤电子对,未参与杂化的轨道可用于形成π键,故有如下规律:(1)中心原子形成1个三键,则其中有2个π键,是sp杂化,如CH≡CH。
(2)中心原子形成2个双键,则其中有2个π键,是sp杂化,如O===C===O。
(3)中心原子形成1个双键,则其中有1个π键,是sp2杂化,如:,CH2===CH2。
(4)中心原子只形成单键,则按方法1判断。
方法3:根据等电子体原理判断等电子体的结构相似、立体构型也相似,中心原子杂化类型相同。
如:H2O和H2S,CO2、CS2和N2O,BF3、SO3、NO-3和CO2-3,CCl4、SO2-4和PO3-4,NF3,PCl3和SO2-3等。
3.分子的立体构型与杂化类型的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时,分子或离子的立体构型与杂化轨道的立体构型相同。
sp杂化:直线形;sp2杂化:平面三角形;sp3杂化:正四面体形(或四面体形)。
(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时,孤电子对对成键电子对的排斥作用,会使分子或离子的立体构型与杂化轨道的形状有所不同。
【典题例证1】下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A.CO2与SO2B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H4与C2H2解析中心原子杂化轨道数=中心原子价层电子对数=12(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数)C2H2和C2H4中每个碳原子连接的原子个数分别为2、3个,每个C原子分别形成2个σ键、2个π键和3个σ键、1个π键,C原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。
答案 B【学以致用1】计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数,判断中心原子的杂化轨道类型,写出VSEPR模型名称。
(1)、、。
(2)、、。
(3)、、。
(4)、、。
(5)、、。
答案(1)2sp直线形(2)4sp3正四面体形(3)4sp3四面体形(4)4sp3四面体形(5)3sp2平面三角形探究二配位键与配位化合物【探究讨论】1.配位键是一类单独的化学键吗?提示配位键不是一类单独的化学键,只是一种特殊的共价键。
化学键只有离子键、共价键、金属键3种类型。
2.配合物都有内界、外界之分吗?提示不都有内界、外界之分。
有些配合物不存在外界,如[PtCl2(NH3)2]、[CoCl3(NH3)3]等。
另外,有些配合物是由中心原子与配体构成的,如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]等。
【点拨提升】1.配位键(1)配位键实质是一种特殊的共价键,在配位键中原子一方提供孤电子对,另一方具有能接受孤电子对的空轨道。
(2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。
配位键的共用电子对由成键原子单方面提供,普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供,但实质是相同的,都是成键原子双方共用,如NH+4中4个N—H键完全等同。
2.配合物的组成配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图表示。
(1)中心原子:提供空轨道能接受孤电子对的原子或金属阳离子。
配合物的中心原子一般是带正电荷的阳离子,最常见的是过渡金属的原子或离子。