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1、 第二章 分子构造与性质 第二节分子的立体构型 第课时分子的立体构型（）知识概括 一、杂化轨道理论简介 杂化轨道理论 杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为认识释分子的立体构型提出的。（）轨道的杂化 在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些 发生混淆，从头组合成一组新的 轨道的过程。注意：双原子分子中不存在杂化过程。（）杂化轨道 杂化后形成的新的能量同样的一组原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。杂化轨道的种类 （）杂化 杂化轨道是由个轨道和个轨道杂化而得。杂化轨道间的夹角是，立体构型为正四周 体形。如图所示。图 分子的形成过程：碳原子 发，但此时各个轨道的能量其实不完整同样。于是 轨道
2、中个电子汲取能量跃迁到 空轨道上，这个过程称为激 个轨道和个轨道混淆起来，形成能量相等、成 分同样的个杂化轨道 此中每个杂化轨道中成分占，成分占，如图所示。图分子中碳原子的杂化 个杂化轨道上的电子间互相排挤，使 个杂化轨道指向空间距离最远的正四周体的 个极点，碳原子 杂化轨道分别与 个氢原子的 轨道形成 个 键，进而形成 分子。因为个以个键完整同样，所以形成的 分子为正四周体形，键角是 ，如图所示。图（）杂化 杂化轨道是由个轨道和两个轨道混淆而成的。杂化轨道间的夹角是，呈平面三角形 如 图所示。图杂化 分子的形成过程：硼原子的电子排布式为 ，硼原子的 个 电子激发到 个空的 轨道中，使硼原子的
3、电子排布式为 。硼原子的 轨道和两个 轨道混淆成 个 杂化 轨道，硼原子的 个 杂化轨道分别与 个氟原子的各 个 轨道重叠形成 个 键，因为 个 杂化轨道在同一平面上，并且夹角为 ，所以 分子拥有平面三角形构造 如图 所示。图 硼原子的杂化轨道和 分子的构造表示图 （）杂化 杂化轨道是由个轨道和个轨道混淆而成的。杂化轨道间的夹角是，呈如图 所示。图 气态分子的形成过程：铍原子的电子排布式是，的轨道，经过杂化形成两个杂化轨道，与氯原子中的轨道重叠形成两个 个 电子激发进入空的 键。因为杂化轨道间 的夹角为，所以形成的分子的立体构型是直线形如图所示。图铍原子的杂化轨道和 分子的构造表示图 杂化轨道
4、种类与分子的立体构型的关系 （）杂化轨道还可以用于形成 键和容纳孤电子对，当没有孤电子对时，能量同样的杂化轨道在空间相互 远离，形成的分子为对称构造；当有孤电子对时，孤电子对占有必定空间且对成键电子对产生，形成的分子空间构型也发生变化。（）杂化轨道与分子立体构型的关系 等性杂化 不等性杂化 杂化方式 轨道间的夹角 中心原子上的 孤电子对数 分子立体构型 直线形 平面三角形 正四周体形 三角锥形 形 实例、二、配合物理论简介 配位键 （）观点：成键的两个原子或离子一方供给 配体，一方供给空轨道而形成的共价键，叫 做配位键。（）配体：应含有孤电子对，能够是分子，也能够是离子，如 、等。（）成键条件
5、：形成配位键的一方是能够供给孤电子对的原子，另一方是拥有能够接受孤电子对的空轨道的原子。（）配位键的表示方法：电子对赐予体 电子对接受体 的构造式：，的构造式：。配合物 （）观点 与某些分子或离子 称为配体 以配位键联合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。（）配合物的构成 配合物由中心原子 供给空轨道 和配体 供给孤电子对 构成，分为，以为例表示 为：配合物的形成对性质的影响 （）对溶解性的影响 一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，能够挨次溶解于含过度的、和氨的 溶液中，形成可溶性的配合物。如 。（）颜色的改变 当简单离子形成配离子时，其性质常常有很大差别。颜色发生变化就是一
6、种常有的现象，依据颜色的变化 就能够判断能否有配离子生成。如 与形成铁的硫氰酸根配离子，其溶液显红色。（）稳固性加强 配合物拥有必定的稳固性，配合物中的配位键越强，配合物越稳固。看作为中心离子的金属离子同样时，配合物的稳固性与配体的性质相关。比如，血红素中的 与 分子形成的配位键比 与 分子形成的 配位键强，所以血红素中的 与 分子联合后，就很难再与 分子联合，血红素失掉输送氧气的功能，进而致使人体 中毒。【答案】一、（）能量周边的原子轨道（）（）（）直线形（）排 斥 二、（）孤电子对（）金属离子 或原子（）内界和外界 知识要点 一、杂化轨道种类的判断方法 依据杂化轨道数判断 对于型分子 或离
7、子为中心原子，为配位原子，中心原子的价层电子对数 用表示 即为其杂化 轨道数。可先确立分子或离子的 模型，而后就能够确立中心原子的杂化轨道种类。若 ，则中心原 子为杂化；若，则中心原子为杂化；若，则中心原子为杂化。如、的均为 ，所以氯原子均采纳 杂化 但离子的空间构型不一样，从价层电子对互斥模型来看，前者为三角锥形，后 者为正四周体形。依据杂化轨道间的夹角判断 不一样的杂化方式，其杂化轨道之间的夹角不一样，所以可依据杂化轨道间的夹角判断分子或离子的杂化种类。（）若杂化轨道之间的夹角为，则分子的中心原子采纳 杂化；（）若杂化轨道之间的夹角为，则分子的中心原子采纳杂化；（）若杂化轨道之间的夹角为，
8、则分子的中心原子采纳杂化。代替法 以中学常有的、熟习的物质分子为基础，用其余原子或原子团代替分子中的部分原子或原子团，获得的新 分子的中心原子与原分子对应的中心原子的杂化种类同样。如：（）分子中碳原子的杂化种类的判断，可看作乙烯基代替了甲烷分子中的一个氢原子，则甲基中 碳原子为杂化，也可看作甲基代替了乙烯分子中的一个氢原子，故两个不饱和碳原子均为 杂化；（）可看作三个甲基代替了 分子中的三个氢原子而得，所以其分子中氮原子采纳 杂化；杂化；（）可看作羟基代替了 分子中一个氢原子，中氧原子应为（）可看作三个羟基代替了 中的氟原子，可知 中硼原子为杂化。依据共价键种类判断 从杂化轨道理论可知，原子之
9、间成键时，未杂化轨道形成 键，杂化轨道形成 键。对于能够明确构造 式的分子、离子，可直接用下式判断此中心原子的杂化轨道种类：杂化轨道数中心原子的 键数 中心原子的孤电子对数 多重键中只有一个 键，其余均为 键（）分子中硅原子轨道杂化种类剖析，基态硅原子有 个价电子，与个氟原子恰巧形成 个键，无 未成键电子，则分子中硅原子采纳杂化。（）基态碳原子有个价电子，在分子中，碳原子与 个氢原子形成 个 键，与氧原子形成键，键中有个 键、个 键，碳原子无节余价电子，则分子中碳原子采纳 杂化。等电子原理的应用 等电子体拥有同样的构造特点，一般来说等电子体的中心原子的杂化种类同样。对于构造模糊或复杂的分 子、
10、离子，可将其转变成熟习的等电子体，而后进行判断。如、分别与、互为等电子 体，而、中心原子碳原子分别为 、杂化，则的中心原子氮原子为 杂化，的 中心原子硼、氮原子均为 杂化。（）杂化轨道数 价层电子对数。（）杂化轨道种类与杂化轨道数的关系：、。（）分子中的碳原子形成双键，但碳原子不是采纳 杂化 易错，中碳原子采纳 杂化。试判断以下分子中心原子的杂化种类：（）（）（）（）【分析】中心原子的孤电子对数 配位原子总数 中心原子联合的原子总数。（）中，属于杂化；（）中，属于杂化；（）中，属于杂化。【答案】（）杂化（）杂化（）杂化（）杂化 【评论】（）杂化方式的判断是一个难点，要注意累积经验，原子间形成的
11、共价键，既包含 键及大 键。（）依据最大重叠原理，中心原子与每个配位原子之间只好形成一个 其价电子只好形成 键或大 键。键，也包含 键，除此以外，二、配合物 常有的能形成配合物的粒子 常有的含孤电子对的配体：分子如、等；离子如 、等。常有的可供给空轨道的中心原子。往常是过渡元素的离子或原子，如 、等。以下对于的说法正确的选项是 配体为水分子，外界为 中心离子的配位数为 中心离子采纳杂化 中心离子的化合价为 【分析】中内界为，配位数为，外，为中心离子，配体为、界为，供给的空轨道数为，中心离子未采纳 杂化。【答案】好题 以下对于杂化轨道的说法错误的选项是 所有原子轨道都可参加杂化 杂化轨道能量集中
12、，利于坚固成键 不行能出现 杂化轨道 同一原子中能量周边的原子轨道参加杂化 以下对、杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的选项是 杂化轨道的夹角最大 杂化轨道的夹角最大 杂化轨道的夹角最大 、杂化轨道的夹角相等 以下配合物的配位数是 的是 相关苯分子中的化学键描绘正确的选项是 每个碳原子的一个杂化轨道参加形成大 键 每个碳原子的未参加杂化的 轨道形成大 键 碳原子的个杂化轨道与其余碳原子形成 个 键和个 键 碳原子的未参加杂化的 轨道与其余碳原子的 轨道形成 键 以下分子中的中心原子采纳 杂化的是 是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或 溶液中都形成离子，则和中的原子 的杂化轨道种类分别是 、现
13、有以下微粒：；。此中 含有配位键的是 所有 向盛有少许溶液的试管中滴入少许 溶液，再滴入适当浓氨水，以下表达不正确的选项是 开始生成蓝色积淀，加入过度氨水时，形成无色溶液 溶于浓氨水的离子方程式是 开始生成蓝色积淀，加入氨水后，积淀溶解形成深蓝色溶液 开始生成，以后生成更稳固的配合物 真题 某物质的实验式为，其水溶液不导电，加入 溶液也不产生积淀，以强碱办理并无 放出，则对于此化合物的说法中正确的选项是 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为 该配合物中心原子是 和分子均与 配位 配合物中与配位，而 分子不配位 在中，中间碳原子和两边碳原子成键所采纳的杂化方式分别是 、如图是卟啉配合物叶绿素的构
14、造表示图 部分，以下表达正确的选项是 该叶绿素只含有、元素 该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子 该叶绿素是配合物，其配体是氮元素 该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物 四种常有元素的性质或构造信息以下表。试依据信息回答相关问题。元素 原子的层有 有两种常有氧化 原子核外有两个电 原子核外电子排布为 性质构造 个 对成对的电，有、物，此中有一种是 子层，最外层有 信息 冶金工业常用的 未成对的电子 子 两种常有化合价 复原剂 （）写出原子的电子排布式。（）往元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过度元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为 ，简要描绘该配合物中化学键的成键状况：。（）“。”表示氢原子，小
15、黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。则在以上分子中，中心原子采纳 杂化形成化学键的是 填序号 ；在的分子中有 个 键和个 键。（）可形成两种钴的配合物，已知的配位数是，为确立钴的配合物的构造，现对两种配合物进行以下实验：在第一种配合物的溶液中加溶液时，产生白色积淀；在第二种配合 物溶液中加入 合物的构造式为 溶液时，则无明展现象，则第一种配合物的构造式为，第二种配 ，假如在第二种配合物溶液中滴加 溶液时，产生 现象。（）年诺贝尔物理学奖授与 和，以表彰他们用 射线对晶体构造 的剖析所作的贡献。科学家经过 射线推断胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其构造表示图可简单 表示以以下
16、图，此中配位键和氢键均采纳虚线表示。写出基态原子的核外电子排布式。写出胆矾晶体中水合铜离子的构造简式 一定将配位键表示出来。（）好多不饱和有机物在催化下能够与发生加成反响，如：，等，此中碳原子采纳杂化的分子有填物质序号，展望分子的立体构造为 形。参照答案 【分析】参加杂化的原子轨道之间的能量不可以相差太大，如 与 、能量相差太大，不可以形成杂 化轨道，即只有能量周边的原子轨道才能参加杂化，故 错误，正确；杂化轨道的电子云一头大一头 小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度大，利于形成较坚固的化学键，故 正确；轨道只有 三条：、，所以当 轨道和 轨道杂化时，就只有三种种类：杂化，即一个 轨道和
17、一 个轨道杂化；杂化，即一个轨道和两个轨道杂化；杂化，即一个轨道和三个轨道 杂化，故 正确。【分析】杂化形成的夹角是 ，杂化轨道的夹角是 ，形成的杂化轨道夹角为 。【分析】中 的配位数是 ；中 的配位数是 ；中 的配位数是 ；中 的配位数是 。【分析】杂化轨道只好形成 键，而不可以形成 键。每个碳原子的两个 杂化轨道上的电子分别与 周边的两个碳原子的 杂化轨道上的电子配对形成 键；每个碳原子的另一个 杂化轨道上的电子 分别与一个氢原子的 电子配对形成 键；未参加杂化的 轨道形成大 键。【分析】苯分子中的碳原子采纳 杂化；乙炔分子中的碳原子采纳 杂化；乙烯分子中的碳原子采 取杂化；丙烷中的碳原子
18、近似于甲烷中碳原子，采纳 杂化；分子中碳原子采纳 杂化；氯化 铍分子中铍原子采纳 杂化；三氧化硫分子中 原子采纳杂化；三氟化硼分子中的 原子采纳 杂化。中原子的价层电子对数为，所认为 中原子的价层电子对数为，所以 【分析】杂化，为杂化。【分析】形成配位键的条件是一个原子 或离子 有孤电子对，另一个原子或离子 有空轨道。在、中，中心原子碳和氧的价电子已完整成键，没有孤电子对，故、中没有配位键。【分析】向溶液中加入少许 溶液，发生反响，积淀为蓝色，再加入适当浓氨水，发生反响 错误。，形成深蓝色溶液，故 【分析】在水溶液中加入溶液无积淀生成，以强碱办理无 放出，说明、均处于内界，故该配合物中心原子铂
19、的配位数为，电荷数为，配位，只有 和分子均与 项正确。【分析】第一写出的构造：，由此知两边的碳均为 杂化 与近似；中 间碳原子采纳了杂化。【分析】的最高化合价为，而化合物中 与个氮原子作用，由此能够判断该化合物中 与 氮原子间形成配位键，该物质为配合物，项正确、项错误；该化合物的构成元素中还含有氧元素，故项错误；该化合物的配体为氮原子，而氮元素不可以称为配体，故 项错误。（）（）中心原子与配位体之间以配位键相联合，内界与外界之间以离子键相联合 （）【分析】（）元素原子的层有对成对的电子，则层的轨道有个电子，其电子排布式为：。（）元素由其性质或构造信息可知是元素，其氢化物是，元素是，与过度氨水可
20、生成配合物，中心原子与配位体之间是配位键，内界与外界之间是离子键。（）是，是，是，是，中心原子采纳杂化的是，在分子中有个 键和个 键。（）淡黄色积淀 （）或 （）平面三角 【分析】由实验可知，第一种配合物的外界为 ，第二种配合物的外界不含有 。铜处于 区，轨道处于全满状态。从所给的构造判断出每个 与 个 分子形成配位化合物。在写配离子时注 意用箭头指向供给空轨道的原子。乙烯、苯、甲醛中的碳原子均采纳 杂化，所有原子均共平面 苯 中还有一个大 键。王妃 沦落的氢氧化铁，浑身染着鲜血，那不平常的美，铜见了都自卑。谁拿起了烧杯，倒进去些许蓝液，放下去一块铁，回赠一些铜当宽慰，化学。效忠的臭氧层，南极上点点破裂，温室气体在作祟，难赦免 的罪。尖利的金刚石，让多少玻璃破裂；弯刀般硬的镁，来自地壳和那海水。钠太美，只管再危险，总有人拿着他们做实验。生石灰，只管再低微，也想尝赴汤蹈火的味道。我的化学，我要揭穿你的美。