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1、新课标地区专用新课标地区专用 20222022 年高中年高中化学第化学第 2 2 章第二节第章第二节第 2 2 课时杂化课时杂化轨道理论配合物理论讲义轨道理论配合物理论讲义+精练精练含解析新人教版选修含解析新人教版选修 3 3第第 2 2 课时课时杂化轨道理论杂化轨道理论配合物理论配合物理论学业要求学业要求素养对接素养对接1.1.能运用杂化轨道理论能运用杂化轨道理论 微观探析：运用杂化轨微观探析：运用杂化轨解释和预测简单分子的解释和预测简单分子的 道理论、配合物理论。道理论、配合物理论。立体构型。立体构型。模型认知：根据杂化轨模型认知：根据杂化轨2.2.知道配位键的特点，知道配位键的特点，道理
2、论确定简单分子的道理论确定简单分子的认识简单的配位化合物认识简单的配位化合物 立体构型、根据配合物立体构型、根据配合物的成键特征，了解配位的成键特征，了解配位 理论模型解释配合物的理论模型解释配合物的化合物的存在与应用。化合物的存在与应用。某些典型性质。某些典型性质。知知 识识 梳梳 理理 一、杂化轨道理论简介一、杂化轨道理论简介1.1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成在形成 CHCH4 4分子时，碳原子的一个分子时，碳原子的一个 2s2s 轨道和三个轨道和三个2p2p 轨道发生混杂，形成四个能量相等的轨道发生混杂，形成四个能量相等的 spsp3 3杂化杂
3、化轨道。四个轨道。四个 spsp 杂化轨道分别与四个杂化轨道分别与四个 H H 原子的原子的 1s1s轨道重叠成键形成轨道重叠成键形成 CHCH4 4分子，所以四个分子，所以四个 C CH H 键是键是等同的。可表示为等同的。可表示为C C 原子的杂化轨道原子的杂化轨道-2-2-3 32.2.杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化轨道的类型与分子立体构型的关系杂化类型杂化类型参与参与杂化杂化的原的原子轨子轨道及道及数目数目杂化轨道杂化轨道数目数目杂化轨道杂化轨道间的夹角间的夹角杂化轨道杂化轨道示意图示意图立体构型立体构型直线形直线形BeClBeCl2 2、实例实例【自主思考】【自主思考】1.1
4、.用杂化轨道理论分析用杂化轨道理论分析 CHCH4 4的杂化类型和呈正四的杂化类型和呈正四面体形的原因？面体形的原因？-3-3-spsp1 1spsp1 12 2spsp1 13 3n ns sn np p1 12 23 32 21801803 31201204 41092810928平面平面三角形三角形BClBCl3 3、BFBF3 3、BBrBBr3 3正四面正四面体形体形CFCF4 4、SiClSiCl4 4、SiHSiH4 4COCO2 2、CSCS2 2提示提示在形成在形成 CHCH4 4分子时，碳原子的一个分子时，碳原子的一个 2s2s 轨道轨道与三个与三个 2p2p 轨道混杂，形
5、成轨道混杂，形成 4 4 个能量相等的个能量相等的 spsp 杂杂化轨道，化轨道，分别与四个氢原子的分别与四个氢原子的 1s1s 轨道重叠成键形轨道重叠成键形成成 CHCH4 4分子，分子，4 4 个个 键之间作用力相等，键角相键之间作用力相等，键角相等形成正四面体形。等形成正四面体形。二、配合物理论简介二、配合物理论简介1.1.配位键配位键(1)(1)概念：概念：共用电子对由一个原子单方面提供而跟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，另一个原子共用的共价键，即“电子对给予接受即“电子对给予接受键，是一类特殊的共价键。键，是一类特殊的共价键。(2)(2)实例：实例：在四水合
6、铜离子中，在四水合铜离子中，铜离子与水分子之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。子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。(3)(3)表示：配位键可以用表示：配位键可以用 ABAB 来表示，其中来表示，其中 A A 是是提供孤电子对的原子，叫做配体；提供孤电子对的原子，叫做配体；B B 是接受电子是接受电子对的原子。例如：对的原子。例如：3 3NHNH。4 4中的配位键表示为中的配位键表示为Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2 2中中 的的 配配 位位 键键 表表 示示 为为-4-4-。Cu(HCu
7、(H2 2O)O)4 4 2 2中中 的的 配配 位位 键键 表表 示示 为为。2.2.配位化合物配位化合物(1)(1)定义：金属离子定义：金属离子(或原子或原子)与某些分子或离子与某些分子或离子(称为配体称为配体)以配位键结合形成的化合物，简称配以配位键结合形成的化合物，简称配合物。合物。(2)(2)写出生成以下配合物的反响方程式：写出生成以下配合物的反响方程式：Cu(HCu(H2 2O)O)4 4ClCl2 2：CuClCuCl2 24H4H2 2O=Cu(HO=Cu(H2 2O)O)4 4ClCl2 2；Fe(SCN)Fe(SCN)3 3：FeFe 3SCN3SCN=Fe(SCN)=Fe
8、(SCN)3 3。(3)(3)配合物的稳定性配合物的稳定性配位键的强度有大有小，配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，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。金属配合物多。【自主思考】【自主思考】2.2.配制银氨溶液时，配制银氨溶液时，向向 AgNOAgNO3 3溶液中滴加氨水，溶液中滴加氨水，先先-5-5-3 3生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么？生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么？提示提示因为氨水呈弱碱性，因为氨水呈弱
9、碱性，滴入滴入 AgNOAgNO3 3溶液中，溶液中，会会形成形成 AgOHAgOH 白色沉淀，当氨水过量时，白色沉淀，当氨水过量时，NHNH3 3分子与分子与AgAg 形成形成Ag(NHAg(NH3 3)2 2 配离子，配离子，配离子很稳定，配离子很稳定，会使会使AgOHAgOH 逐渐溶解，反响过程如下：逐渐溶解，反响过程如下：AgAg NHNH3 3HH2 2O=O=AgOH=AgOH NHNH 自自 我我 检检 测测 4 4AgOHAgOH 2NH2NH3 3=Ag(NH=Ag(NH3 3)2 2 OHOH1.1.判断正误，判断正误，正确的打“；正确的打“；错误的打“。错误的打“。(1)
10、(1)所有原子轨道都参与杂化。所有原子轨道都参与杂化。()(2)(2)杂化轨道能量集中，杂化轨道能量集中，有利于牢固成键。有利于牢固成键。()(3)(3)杂化轨道中不一定有电子。杂化轨道中不一定有电子。()(4)(4)杂化方式相同的分子，空间构型一定相同。杂化方式相同的分子，空间构型一定相同。()(5)(5)并非任意两个原子轨道都能发生杂化。并非任意两个原子轨道都能发生杂化。()(6)(6)形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。电子对。()(7)NH(7)NH4 4NONO3 3、H H2 2SOSO4 4都含有配位键。都含有配位键。()(8)(8
11、)任何分子都能形成配位键。任何分子都能形成配位键。()(9)(9)配合物都有颜色。配合物都有颜色。()答答案案(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)(8)(8)(9)(9)-6-6-2.ClO2.ClO、ClOClO、ClOClO、ClOClO 中，中，ClCl 都是以都是以 spsp 杂杂化轨道方式与化轨道方式与 O O 原子成键，那么原子成键，那么ClOClO 的立体构型的立体构型是是_；ClOClO的立体构型是的立体构型是_；ClOClO2 23 3的的2 23 34 43 3立立 体体 构构 型型 是是 _；ClOClO的的 立立 体体 构
12、构 型型 是是_。答案答案直线形直线形V V 形形三角锥形三角锥形正四面体形正四面体形3.3.完成下表：完成下表：物质物质Ag(NHAg(NH3 3)2 2OOH HNaNa3 3AlFAlF6 6 3 34 4中心中心配配电子对电子对电子对电子对接受体接受体离子离子体体给予体给予体3 3答案答案Ag(NHAg(NH3 3)2 2OHOH：AgAgNHNH3 3NHNH3 3AgAgNaNa3 3AlFAlF6 6：AlAlF FF FAlAl学习任务一学习任务一杂化轨道理论及分子立体构型与杂杂化轨道理论及分子立体构型与杂化轨道类型的关系化轨道类型的关系【合作交流】【合作交流】在形成多原子分子
13、时，中心原子价电子层上的某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。例如子中，不存在杂化过程。例如 spsp 杂化、杂化、spsp 杂化杂化-7-7-2 2的过程如下：的过程如下：1.1.观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数观察上述杂化过程，分析原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？量和能量有什么变化？提示提示杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。同，但能量
14、不同。s s 轨道与轨道与 p p 轨道的能量不同，轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。2.2s2.2s 轨道与轨道与 3p3p 轨道能否形成轨道能否形成 spsp 杂化轨道？杂化轨道？提示提示不能。只有能量相近的原子轨道才能形成不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。杂化轨道。2s2s 与与 3p3p 不在同一能级，能量相差较不在同一能级，能量相差较大。大。3.3.你能用杂化轨道理论解释你能用杂化轨道理论解释NHNH3 3、H H2 2O O 的立体构的立体构型？型？提提示示NHNH3 3分分子子中中 N N 原原子子的的价价电电子子
15、排排布布式式为为2s2s 2p2p。1 1 个个 2s2s 轨道和轨道和 3 3 个个 2p2p 经杂化后形成经杂化后形成 4 4 个个spsp 杂化轨道，杂化轨道，其中其中 3 3 个杂化轨道中各有个杂化轨道中各有 1 1 个未成个未成对电子，对电子，分别与分别与 H H 原子的原子的 1s1s 轨道形成共价键，轨道形成共价键，另另1 1 个杂化轨道中是成对电子，不与个杂化轨道中是成对电子，不与 H H 原子形成共原子形成共-8-8-2 22 23 33 3价键，价键，spsp 杂化轨道为正四面体形，但由于孤电子杂化轨道为正四面体形，但由于孤电子对的排斥作用，对的排斥作用，使使 3 3 个个
16、 N NH H 键的键角变小，键的键角变小，成为成为三角锥形的立体构型。三角锥形的立体构型。H H2 2O O 分子中分子中 O O 原子的价电子排布式为原子的价电子排布式为 2s2s 2p2p。1 1 个个2s2s 轨道和轨道和 3 3 个个 2p2p 轨道经杂化后形成轨道经杂化后形成 4 4 个个 spsp 杂化杂化轨道，轨道，其中其中 2 2 个杂化轨道中各有个杂化轨道中各有 1 1 个未成对电子，个未成对电子，分别与分别与 H H 原子的原子的 1s1s 轨道形成共价键，轨道形成共价键，另另 2 2 个杂化个杂化轨道是成对电子，不与轨道是成对电子，不与 H H 原子形成共价键，原子形成
17、共价键，spsp3 33 32 24 43 3杂化轨道为正四面体形，但由于杂化轨道为正四面体形，但由于 2 2 对孤电子对的对孤电子对的排斥作用，排斥作用，使使 2 2 个个 O OH H 键的键角变得更小，键的键角变得更小，成为成为V V 形的立体构型。形的立体构型。4.CH4.CH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O 中心原子的杂化类型都为中心原子的杂化类型都为 spsp，键，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比拟角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比拟键角大小时有什么方法？键角大小时有什么方法？提示提示CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O 中心原子都采取中心原
18、子都采取 spsp 杂化，杂化，中中心原子的孤电子对数依次为心原子的孤电子对数依次为 0 0 个、个、1 1 个、个、2 2 个。由个。由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变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。小，孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。比拟键角时，先看中心原子杂化类型，杂化类型比拟键角时，先看中心原子杂化类型，杂化类型不同时：一般键角按不同时：一般键角按spsp、spsp2 2、spsp3 3顺序依次减小；顺序依次减小；杂化类型相同时，中心原子孤电子对数越多，键杂化类型相同时，中心原子孤电子对数越多，键角越小。角越小。-9-9-
19、3 33 3【点拨提升】【点拨提升】1.1.杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点(1)(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。只有能量相近的原子轨道才能杂化。(2)(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相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。等，杂化轨道能量相同。(3)(3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子使原子形成的共价键更牢固。形成的共价键更牢固。(4)(4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小，杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间故在空间取最大夹角分布，取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。不同的杂化轨道伸展方向不同。(5
20、)(5)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成 键或用于容纳未参与键或用于容纳未参与成键的孤电子对。成键的孤电子对。(6)(6)未参与杂化的未参与杂化的 p p 轨道可用于形成轨道可用于形成 键。键。2.2.中心原子轨道杂化类型的判断中心原子轨道杂化类型的判断方法方法 1 1：根据价层电子对数判断：根据价层电子对数判断杂化轨道只能用于形成杂化轨道只能用于形成 键或者用来容纳孤电键或者用来容纳孤电子对，子对，而两个原子之间只能形成一个而两个原子之间只能形成一个 键，键，故有故有以下关系：以下关系：杂化轨道数价层电子对数中心原子孤电子对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。数
21、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：根据杂化轨道数判断杂化类型，如下表所示：ABABn n型型中心原中心原 中心原中心原 中心原中心原 杂化轨杂化轨分子分子子子子子子子道类型道类型例如例如-10-10-价层电价层电 孤电子孤电子 结合的结合的子子对数对数2 2ABAB2 23 34 40 01 12 2对数对数原原子数子数2 22 22 2spspspspspsp3 32 2BeClBeCl2 2、COCO2 2SOSO2 2H H2 2O O、H H2 2S SBFBF3 3、SOSO3 3、CHCH2 2O ONHNH3 3、PClPCl3 3CHCH4 4、CC
22、lCCl4 43 3ABAB3 34 4ABAB4 44 40 03 3spsp2 21 10 03 34 4spspspsp3 33 3方法方法 2 2：根据共价键类型判断：根据共价键类型判断由于杂化轨道形成由于杂化轨道形成 键或容纳孤电子对，键或容纳孤电子对，未参与未参与杂化的轨道可用于形成杂化的轨道可用于形成 键，故有如下规律：键，故有如下规律：(1)(1)中心原子形成中心原子形成 1 1 个三键，那么其中有个三键，那么其中有 2 2 个个 键，是键，是 spsp 杂化，如杂化，如 CHCH。CHCH。(2)(2)中心原子形成中心原子形成 2 2 个双键，那么其中有个双键，那么其中有 2
23、 2 个个 键，是键，是 spsp 杂化，如杂化，如 O=C=OO=C=O。-11-11-(3)(3)中心原子形成中心原子形成 1 1 个双键，那么其中有个双键，那么其中有 1 1 个个 键，是键，是 spsp2 2杂化，如：杂化，如：，CHCH2 2=CH=CH2 2。(4)(4)中心原子只形成单键，那么按方法中心原子只形成单键，那么按方法 1 1 判断。判断。方法方法 3 3：根据等电子体原理判断：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。子杂化类型相同。如：如：H H2 2O O 和和 H H2 2S S，CO
24、CO2 2、CSCS2 2和和 N N2 2O O，BFBF3 3、SOSO3 3、NONO 和和 COCO，CClCCl4 4、SOSO 和和 POPO，NFNF3 3，PClPCl3 3和和 SO SO 等。等。3.3.分子的立体构型与杂化类型的关系分子的立体构型与杂化类型的关系(1)(1)当杂化轨道全部用于形成当杂化轨道全部用于形成 键时，分子或离键时，分子或离子的立体构型与杂化轨道的立体构型相同。子的立体构型与杂化轨道的立体构型相同。spsp 杂化：直线形；杂化：直线形；spsp2 2杂化：平面三角形；杂化：平面三角形；spsp3 3杂杂化：正四面体形化：正四面体形(或四面体形或四面体
25、形)。(2)(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离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。子的立体构型与杂化轨道的形状有所不同。中心中心ABABn n原子原子类型类型ABAB2 23 32 23 32 24 43 34 42 23 3中心原中心原子孤电子孤电子对数子对数0 0立体构立体构型型型分子型分子杂化杂化spsp实例实例直线形直线形COCO2 2、CSCS2 2、-12-12-BeClBeCl2 2、HCNHCN、N N2 2O O 等等ABAB3 3ABAB
26、2 2ABAB4 4spsp3 3spspspsp2 22 20 01 10 0平面三平面三角形角形V V 形形正四面正四面体形体形BFBF3 3、BClBCl3 3、BBrBBr3 3、SOSO3 3、CHCH2 2O O、NONOSOSO2 2CHCH4 4、SiFSiF4 4、NHNH、SOSO、4 4POPO3 3、SiOSiO4 44 44 42 24 43 3ABAB3 3ABAB2 2(或或B B2 2A)A)1 12 2三角锥三角锥NHNH3 3、PClPCl3 3、形形V V 形形NFNF3 3、H H3 3O OH H2 2S S、NHNH2 2【例【例 1 1】以下分子中
27、的中心原子杂化轨道的类以下分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是型相同的是()A.COA.CO2 2与与 SOSO2 2C.BeClC.BeCl2 2与与 BFBF3 3B.CHB.CH4 4与与 NHNH3 3D.CD.C2 2H H4 4与与 C C2 2H H2 2解析解析中心原子杂化轨道数中心原子价层电子中心原子杂化轨道数中心原子价层电子1 1对数对数(中心原子的价电子数配位原子的成键中心原子的价电子数配位原子的成键2 2电子数电子数)实实价层电子对价层电子对杂化杂化-13-13-例例数数类型类型spsp1 1BeCBeCn n(2(22 2l l2 22)2)2 21 1n n(3(
28、32 2BFBF3 33)3)3 31 1n n(4(42 2COCO2 20)0)2 21 1n n(6(62 2SOSO2 20)0)3 31 1CClCCln n(4(42 24 44)4)4 41 1n n(5(52 2NHNH3 33)3)4 4spsp2 2spspspsp2 2spsp3 3spsp3 3C C2 2H H2 2和和 C C2 2H H4 4中每个碳原子连接的原子个数分别为中每个碳原子连接的原子个数分别为2 2、3 3 个，个，每个每个 C C 原子分别形成原子分别形成 2 2 个个 键、键、2 2 个个 键和键和 3 3 个个 键、键、1 1 个个 键，键，C
29、C 原子杂化类型分别原子杂化类型分别-14-14-为为 spsp 杂化、杂化、spsp 杂化。杂化。答案答案B B判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法(1)(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断根据杂化轨道的空间分布构型判断假设杂化轨道在空间的分布为正四面体形，那假设杂化轨道在空间的分布为正四面体形，那么分子的中心原子发生么分子的中心原子发生 spsp 杂化。杂化。假设杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，那假设杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，那么分子的中心原子发生么分子的中心原子发生 spsp 杂化。杂化。假设杂化轨道在空间的分布呈直线形，那么分假设杂化轨道在
30、空间的分布呈直线形，那么分子的中心原子发生子的中心原子发生 spsp 杂化。杂化。(2)(2)根据杂化轨道之间的夹角判断根据杂化轨道之间的夹角判断假设杂化轨道之间的夹角为假设杂化轨道之间的夹角为 10928，那么分10928，那么分子的中心原子发生子的中心原子发生 spsp3 3杂化；杂化；假设杂化轨道之间的假设杂化轨道之间的夹角为夹角为120，120，那么分子的中心原子发生那么分子的中心原子发生spsp 杂化；杂化；假设杂化轨道之间的夹角为假设杂化轨道之间的夹角为 180，那么分子的180，那么分子的中心原子发生中心原子发生 spsp 杂化。杂化。【变式训练】【变式训练】1.1.下表中各粒子
31、对应的立体结构及杂化方式均正下表中各粒子对应的立体结构及杂化方式均正确的选项是确的选项是()选选粒粒立体结立体结构构项项子子杂化方式杂化方式2 22 23 32 2A ASOSO3 3平面三平面三 S S 原子采取原子采取-15-15-角形角形B BSOSO2 2C CCOCO2 23 3spsp 杂化杂化S S 原子采取原子采取spsp 杂化杂化spsp2 2杂化杂化C C 原子采取原子采取spsp 杂化杂化3 3V V 形形三角锥三角锥 C C 原子采取原子采取形形D DC C2 2H H2 2直线形直线形解析解析A A 项，项，SOSO3 3分子中硫原子的价层电子对数分子中硫原子的价层电
32、子对数3 31 12 2(632)(632)3 3，不含孤电子对，采取，不含孤电子对，采取 spsp 杂杂2 2化，立体结构为平面三角形，错误；化，立体结构为平面三角形，错误；B B 项，项，SOSO2 2分分1 1子中硫原子的价层电子对数子中硫原子的价层电子对数 2 2(622)(622)2 23 3，含，含 1 1 对孤电子对，采取对孤电子对，采取 spsp 杂化，立体结构杂化，立体结构为为 V V 形，错误；形，错误；C C 项，项，COCO 中碳原子价层电子对数中碳原子价层电子对数1 13 3(4(42 232)32)3 3，不含孤电子对，不含孤电子对，采取采取2 2spsp 杂化，立
33、体结构为平面三角形，错误；杂化，立体结构为平面三角形，错误；D D 项，项，乙炔(CHCH)分子中每个碳原子均形成乙炔(CHCH)分子中每个碳原子均形成 2 2个个键键和和 2 2 个个 键，价层电子对数是键，价层电子对数是 2 2，为，为 spsp 杂化，杂化，立体结构为直线形，正确。立体结构为直线形，正确。答案答案D D-16-16-2 22 23 32 22.CH2.CH、CHCH3 3、CHCH 都是重要的有机反响中间体，都是重要的有机反响中间体，有关它们的说法正确的选项是有关它们的说法正确的选项是()A.A.它们互为等电子体，碳原子均采取它们互为等电子体，碳原子均采取 spsp2 2
34、杂化杂化B.CHB.CH 与与 NHNH3 3、H H3 3O O 互为等电子体，中心原子均为互为等电子体，中心原子均为spsp 杂化，几何构型均为正四面体形杂化，几何构型均为正四面体形C.CHC.CH 中的碳原子采取中的碳原子采取 spsp 杂化，所有原子共平面杂化，所有原子共平面3 3D.CHD.CH中的碳原子采取中的碳原子采取 spsp 杂化，所有原子均共面杂化，所有原子均共面3 33 32 23 33 33 33 3解析解析A A 项，项，CHCH、CHCH3 3、CHCH 中原子个数相等但中原子个数相等但价电子总数不等，不互为等电子体，错误。价电子总数不等，不互为等电子体，错误。B
35、B 项，项，CHCH与与 NHNH、H H O O 中原子个数相等、价电子总数相中原子个数相等、价电子总数相3 33 33 33 33 3等，等，互为等电子体，互为等电子体，CHCH 中碳原子价层电子对数是中碳原子价层电子对数是4 4 且孤电子对数为且孤电子对数为 1 1、NHNH3 3中氮原子价层电子对数中氮原子价层电子对数是是 4 4 且孤电子对数为且孤电子对数为 1 1、H H3 3O O中氧原子价层电子对中氧原子价层电子对数是数是 4 4 且孤电子对数为且孤电子对数为 1 1，三者中心原子都为，三者中心原子都为spsp杂化，几何构型都为三角锥形，错误。杂化，几何构型都为三角锥形，错误。
36、C C 项，项，CHCH3 33 33 3中碳原子价层电子对数是中碳原子价层电子对数是 3 3 且不含孤电子对，所且不含孤电子对，所以碳原子采取以碳原子采取 spsp2 2杂化，杂化，为平面三角形，为平面三角形，所有原子所有原子共平面，共平面，C C 项正确，项正确，D D 项错误。项错误。答案答案C C3.3.计算以下各微粒中心原子的杂化轨道数，判断计算以下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，中心原子的杂化轨道类型，写出写出 VSEPRVSEPR 模型名称。模型名称。-17-17-答案答案(1)2(1)2spsp直线形直线形(2)4(2)4spsp正四面体形正四面体形(3
37、)4(3)4spsp四面体形四面体形(4)4(4)4spsp四面体形四面体形(5)3(5)3spsp平面三角形平面三角形学习任务二学习任务二配位键与配位化合物配位键与配位化合物【合作交流】【合作交流】在血液中氧气的输送是由血红蛋白来完成的，载在血液中氧气的输送是由血红蛋白来完成的，载氧前，血红蛋白中氧前，血红蛋白中 FeFe 与卟啉环中的四个氮原子与卟啉环中的四个氮原子和蛋白质链上咪唑环的氮原子通过配位键相连。和蛋白质链上咪唑环的氮原子通过配位键相连。此时，此时，FeFe2 2的半径大，不能嵌入卟啉环平面，而的半径大，不能嵌入卟啉环平面，而位于其上方约位于其上方约 0.080.08 nmnm
38、处处 以下图以下图(左左)。载氧后，。载氧后，氧分子通过配位键与氧分子通过配位键与 FeFe 连接，使连接，使 FeFe 半径缩小半径缩小而滑入卟啉环中而滑入卟啉环中 右图右图。2 22 22 22 23 33 33 3-18-18-由于一氧化碳也能通过配位键与血红蛋白中的由于一氧化碳也能通过配位键与血红蛋白中的FeFe 结合，并且结合能力比氧气与结合，并且结合能力比氧气与 FeFe 的结合能的结合能力强得多，从而导致血红蛋白失去载氧能力，所力强得多，从而导致血红蛋白失去载氧能力，所以一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒。以一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒。配位键实质是一种特殊的共价键，配位键的共用配
39、位键实质是一种特殊的共价键，配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对那么由成键原子双方共同提供，但实质用电子对那么由成键原子双方共同提供，但实质是相同的。是相同的。1.NH1.NH 中的配位键与其他三个中的配位键与其他三个 N NH H 键的键参数是键的键参数是否相同？否相同？提示提示相同。相同。NHNH 可看成可看成 NHNH3 3分子结合分子结合 1 1 个个 H H 后形后形成的，在成的，在 NHNH3 3中中心原子氮采取中中心原子氮采取 spsp 杂化，孤电子杂化，孤电子对占据一个轨道，对占据一个轨道，3 3 个未成键电子
40、占据另个未成键电子占据另 3 3 个杂个杂化轨道，化轨道，分别结合分别结合 3 3 个个 H H 原子形成原子形成 3 3 个个 键，键，由由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至键角压缩至 107。但当有107。但当有 H H 时，时，N N 原子的孤电原子的孤电子对会进入子对会进入 H H的空轨道，以配位键形成的空轨道，以配位键形成 NHNH4 4，这，这样样 N N 原子就不再存在孤电子对，键角恢复至原子就不再存在孤电子对，键角恢复至10928，10928，故故 NHNH 为正四面体形，为正四面体形，4 4 个个 N NH H 键完
41、键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。性质相同。2.2.配合物配合物Cu(NHCu(NH3 3)4 4SOSO4 4中含有的化学键类型有哪中含有的化学键类型有哪-19-19-2 22 24 44 43 34 4些？些？提示提示Cu(NHCu(NH3 3)4 4SOSO4 4中含有的化学键有离子键、中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。共价键和配位键。3.NH3.NH3 3和和 BFBF3 3可以通过配位键形成可以通过配位键形成 NHNH3 3BFBF3 3，试分，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你析提供孤电子对、空轨道的
42、分别是哪种原子？你能写出能写出 NHNH3 3BFBF3 3的结构式吗？的结构式吗？提示提示N N 原子提供孤电子对，原子提供孤电子对，B B 原子提供空轨道，原子提供空轨道，NHNH3 3BFBF3 3的结构式可表示为的结构式可表示为【点拨提升】【点拨提升】1.1.配位键配位键。(1)(1)配位键实质是一种特殊的共价键，配位键实质是一种特殊的共价键，在配位键中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。子对的空轨道。(2)(2)配位键与普通共价键只是在形成过程上有所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
43、成键原子单方面提不同。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那么由成键原子双供，普通共价键的共用电子对那么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同提供，但实质是相同的，都是成键原子双方共用，如方共用，如 NHNH 中中 4 4 个个 N NH H 键完全等同。键完全等同。2.2.配合物的组成配合物的组成-20-20-4 4配合物配合物Cu(NHCu(NH3 3)4 4SOSO4 4的组成如以下图表示。的组成如以下图表示。(1)(1)中心原子：中心原子：提供空轨道能接受孤电子对的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
44、电或金属阳离子。配合物的中心原子一般是带正电荷的阳离子，荷的阳离子，最常见的是过渡金属的原子或离子。最常见的是过渡金属的原子或离子。(2)(2)配体：含有孤电子对的原子、分子或阴离子。配体：含有孤电子对的原子、分子或阴离子。阴离子：如阴离子：如 X X(卤素离子卤素离子)、OHOH、SCNSCN、CNCN、RCOORCOO、POPO 等。等。分子：如分子：如 H H2 2O O、NHNH3 3、COCO、醇、胺、醚等。、醇、胺、醚等。原子：常为A、A、A原子：常为A、A、A 族元素的原子。族元素的原子。(3)(3)配位数：配位数：直接同中心原子配位的原子或离子的直接同中心原子配位的原子或离子的
45、数目叫中心原子的配位数。如数目叫中心原子的配位数。如Fe(CN)Fe(CN)6 6 4 4中中 FeFe2 2的配位数为的配位数为6 6，Cu(NHCu(NH3 3)4 4ClCl2 2中中CuCu 的配位数为的配位数为4 4。(4)(4)配合物离子的电荷数：配合物离子的电荷数：等于中心原子或离子与等于中心原子或离子与配位体总电荷数的代数和。如配位体总电荷数的代数和。如Co(NHCo(NH3 3)5 5ClCl 中，中，中心离子为中心离子为 CoCo3 3，n n2 2。3.3.配合物在水溶液中的电离情况配合物在水溶液中的电离情况配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能配合物中外界离子能电离
46、出来，而内界离子不能电离出去，通过实验及其数据可以确定内界和外电离出去，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配体。子和配体。-21-21-3 34 42 2n n【例例 2 2】配配位位化学化学 创始创始 人人维尔维尔 纳发纳发 现现，取，取CoClCoCl3 36NH6NH3 3(黄黄 色色)、CoClCoCl3 35NH5NH3 3(紫紫 红红 色色)、CoClCoCl3 34NH4NH3 3(绿色绿色)和和CoClCoCl3 34NH4NH3 3(紫色紫色)四种化合四种化合物各物各 1 mol1 mol，
47、分别溶于水，参加足量硝酸银溶液，分别溶于水，参加足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀的量分别为立即产生氯化银沉淀的量分别为 3 mol3 mol、2 mol2 mol、1 mol1 mol 和和 1 mol1 mol。(1)(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。化学式。CoClCoCl3 36NH6NH3 3：_，CoClCoCl3 35NH5NH3 3：_，CoClCoCl3 34NH4NH3 3(绿色和紫色绿色和紫色)：_。(2)(2)后两种物质组成相同而颜色不同的原因是后两种物质组成相同而颜色不同的原因是_。(3)(3)上上述述配配合合物
48、物中中，中中心心离离子子的的配配位位数数都都是是_。解析解析由题意知，四种配合物中位于外界的由题意知，四种配合物中位于外界的 ClCl为为Co(NHCo(NH3 3)6 6ClCl3 3、Co(NHCo(NH3 3)5 5ClClClCl2 2数目分别为数目分别为 3 3、2 2、1 1、1 1，那么它们的化学式分别，那么它们的化学式分别、Co(NHCo(NH3 3)4 4ClCl2 2ClCl、Co(NHCo(NH3 3)4 4ClCl2 2ClCl，最后两种应互最后两种应互-22-22-为同分异构体。为同分异构体。答答 案案(3)6(3)6配合物的化学式相同，配合物的化学式相同，如果空间结
49、构不同，如果空间结构不同，那么其颜色不同；根据各物质配合物形式的化学那么其颜色不同；根据各物质配合物形式的化学式判断配体数目。式判断配体数目。【变式训练】【变式训练】4.4.答复以下问题：答复以下问题：(1)(1)假设假设 BClBCl3 3与与 XYXYn n通过通过 B B 原子与原子与 X X 原子间的配位原子间的配位键结合形成配合物，那么该配合物提供孤电子对键结合形成配合物，那么该配合物提供孤电子对的原子是的原子是_。(2)NH(2)NH3 3与与 BFBF3 3可以通过配位键形成可以通过配位键形成NHNH3 3BFBF3 3，_原子提供孤电子对，原子提供孤电子对，_原子提供空原子提供
50、空轨道。写出轨道。写出 NHNH3 3BFBF3 3的结构式，并用“表示的结构式，并用“表示出配位键出配位键_。(3)(3)肼肼(N(N2 2H H4 4)分子可视为分子可视为 NHNH3 3分子中的一个氢原子分子中的一个氢原子被被NHNH2 2(氨基氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反响生成能与硫酸反响生成 N N2 2H H6 6SOSO4 4。N N2 2H H6 6SOSO4 4晶体类型与硫晶体类型与硫酸铵相同，酸铵相同，那么那么 N N2 2H H6 6SOSO4 4的晶体内存在的晶体内存在_(_(填填序号序号)。a.a.离子键离子键b.b.配