微型专题(三) 分子(离子)空间构型与杂化轨道类型的判断
[学习目标定位] 1.能利用价电子对互斥理论和杂化轨道理论判断和解释分子或离子的空间构型。2.能利用共价键类型及杂化轨道理论判断中心原子的杂化类型。
一、杂化轨道类型的判断
例1 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．BeCl2与BF3B．CO2与SO2
C．CCl4与NH3D．C2H2与C2H4
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】中心原子杂化类型的判断
答案 C
解析BeCl2分子、BF3分子中杂化轨道数分别为2、3，中心原子杂化轨道类型分别为sp1、sp2；CO2分子中杂化轨道数为2，SO2分子中杂化轨道数为3，中心原子杂化轨道类型分别为sp1、sp2；C项中中心原子杂化轨道类型均为sp3；D项中中心原子杂化轨道类型分别为sp1、sp2。
方法点拨
含双键或叁键的分子的中心原子的杂化轨道类型还可以根据π键数目判断，如1个CO2、C2H2、C2H4分子中π键数目分别为2、2、1，碳原子杂化轨道类型分别为sp1、sp1、sp2。
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杂化轨道类型判断方法小结
(1)由杂化轨道数目判断
杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数。
即：
(2)根据杂化轨道的空间分布判断中心原子杂化轨道类型：①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子采取sp3杂化；②若杂化轨道在空间的分布为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化；③若杂化轨道在空间的分布为直线形，则分子的中心原子采取sp1杂化。
(3)根据杂化轨道之间的夹角判断中心原子杂化轨道类型：若杂化轨道之间的夹角为
109.5°，则分子的中心原子采取sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子采取sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子采取sp1杂化。
变式1 下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3②CH2==CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4
A．①②③B．①⑤⑥
C．②③④D．③⑤⑥
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】中心原子杂化类型的判断
答案 A
解析sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp1杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
二、分子(离子)空间构型的判断
例2 下列各组分子的空间构型相同的是( )
A．SnCl2、BeCl2B．BF3、NH3
C．CCl4、SiF4D．CS2、OF2
【考点】分子空间构型的判断
【题点】分子空间构型的判断
答案 C
解析通过分子的价电子对数、孤电子对数确定分子的空间构型，其中A、D项中分子的具体情况如下表：
B项中BF3、NH3的空间构型分别为平面三角形、三角锥形；C项中，CCl4与SiF4的空间构型均为正四面体形。
方法规律
判断分子或离子的空间构型时，要能够正确计算价电子对数：一是直接根据中心原子的价电子成键情况分析；二是运用计算式推导出价电子对数。
变式2 下列分子或离子中，中心原子电子对的空间构型为正四面体形且分子或离子的空间构型为V形的是( )
A．NH＋4B．PH3C．H3O＋D．OF2
【考点】分子空间构型的判断
【题点】分子空间构型的判断
答案 D
解析中心原子价层电子对的空间构型为正四面体形，且分子或离子的空间构型为V形的只有3个原子构成的分子或离子，OF2为V形结构。A选项NH＋4是三角锥形的NH3结合了一个H＋，呈正四面体形，B项中PH3为三角锥形，C中H3O＋是V形的H2O结合了一个H＋，呈三角锥形。
1．(2019·南昌月考)下列分子或离子的中心原子采用sp3杂化的是( )
①NF3②C2H4③C6H6④C2H2 ⑤NH＋4
A．①②④B．①⑤C．②③D．③⑤
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】中心原子杂化类型的判断
答案 B
解析①NF3分子中N原子采取sp3杂化；②C2H4分子中C原子采取sp2杂化；③C6H6分子中C 原子采取sp2杂化；④C2H2分子中C原子采取sp1杂化；⑤NH＋4中N原子采取sp3杂化。
2．下列说法正确的是( )
A．CH2Cl2分子的空间构型为正四面体形
B．H2O分子中氧原子的杂化轨道类型为sp2，分子的空间构型为V形
C．CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp1，分子的空间构型为直线形
D．SO2－3的空间构型为平面三角形
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】杂化轨道理论的综合应用
答案 C
解析CH4中4个共价键完全相同，为正四面体形，CH2Cl2分子的4个共价键不完全相同，所
以分子的空间构型不是正四面体形，A错误；H2O分子中O原子的价电子对数＝2＋1
2
×(6－1×2)
＝4，为sp3杂化，含有2对孤电子对，分子的空间构型为V形，B错误；CO2中C原子的价电
子对数＝2＋12×(4－2×2)＝2，为sp 1杂化，分子的空间构型为直线形，C 正确；SO 2－
3中S 原
子的价电子对数＝3＋12×(6＋2－3×2)＝4，为sp 3
杂化，含1对孤电子对，分子的空间构型
为三角锥形，D 错误。
3．(2018·绵阳中学高二月考)下列分子中，中心原子杂化类型相同，分子的空间构型也相同的是( ) A ．BeCl 2、CO 2 B ．H 2O 、SO 2 C ．SO 2、CH 4
D ．NF 3、CH 2O
【考点】 杂化轨道理论的应用
【题点】 利用杂化轨道理论判断空间构型 答案 A
解析 根据价电子对互斥理论可知，H 2O 中O 原子上的孤电子对数＝6－2×1
2＝2，σ键电子
对数为2，采取sp 3
杂化，故H 2O 为V 形结构，SO 2中S 原子的孤电子对数＝6－2×22＝1，σ
键电子对数为2，采取sp 2
杂化，故SO 2为V 形结构，B 项不符合题意；同样分析可知，BeCl 2中Be 原子采取sp 1
杂化，BeCl 2是直线形结构，CO 2中C 原子采取sp 1
杂化，CO 2是直线形结构，A 项符合题意；SO 2中S 原子采取sp 2
杂化，SO 2是V 形结构，CH 4中C 原子采取sp 3
杂化，CH 4是正四面体形结构，C 项不符合题意；NF 3中N 原子采取sp 3
杂化，NF 3是三角锥形结构，CH 2O 中C 原子采取sp 2
杂化，CH 2O 是平面三角形结构，D 项不符合题意。 4．(2019·淄博高二检测)下列说法中正确的是( ) A ．PCl 3分子是三角锥形，这是因为磷原子是sp 2
杂化的结果
B ．sp 3
杂化轨道是由任意的1个s 轨道和3个p 轨道混合形成的4个sp 3
杂化轨道 C ．中心原子采取sp 3
杂化的分子，其空间构型可能是四面体形或三角锥形或V 形 D ．AB 3型的分子空间构型必为平面三角形 【考点】 杂化轨道理论的应用 【题点】 杂化轨道理论的综合应用 答案 C
解析 PCl 3分子中中心磷原子的价电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数＝3＋
5－3×1
2
＝4，因此PCl 3分子中磷原子为sp 3
杂化，故选项A 错误；sp 3
杂化轨道是原子最外电子层上的s 轨道和3个p 轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个轨道，故选项B 错误；一般中心原子采取sp 3
杂化的分子所得到的空间构型为四面体形，如甲烷分子，但如果有杂化轨道被中心原子上的孤电子对占据，则构型发生变化，如NH 3、PCl 3分子是三角锥形，H 2O 分子
是V 形，故选项D 错误，C 项正确。
5．(2018·呼和浩特校级期末)下列说法正确的是( ) ①CS 2为V 形分子 ②ClO －
3的空间构型为平面三角形
③SF 6中有6对完全相同的成键电子对 ④SiF 4和SO 2－
3的中心原子均采取sp 3
杂化 A ．①②B．②③C．③④D．①④ 【考点】 分子空间构型的综合考查 【题点】 杂化轨道理论的综合应用 答案 C
解析 ①CS 2和CO 2的分子构型相同，为直线形分子，错误；②ClO －
3中Cl 的价电子对数＝3＋12
×(7＋1－2×3)＝4，含有1对孤电子对，则ClO －
3的空间构型为三角锥形，错误；③SF 6中含有6个S —F 键，每个S —F 键含有1对成键电子对，则SF 6分子中有6对完全相同的成键电子对，正确；④SiF 4中Si 的价电子对数＝4＋12×(4－1×4)＝4，SO 2－
3中S 的价电子对数＝
3＋12×(6＋2－2×3)＝4，则SiF 4和SO 2－3的中心原子均采取sp 3
杂化，正确。 6．(2019·武汉月考)(1)利用VSEPR 模型推断分子或离子的空间构型。 PO 3－
4：__________；CS 2：__________；BCl 3：_______________________。
(2)有两种活泼性反应中间体粒子(带电荷)，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的球棍模型，写出相应的化学式并判断碳原子的杂化方式。 ____________、____________。 ____________、____________。
(3)BF 3和NF 3都是四原子分子，BF 3的中心原子是______________________________ (填元素符号，下同)，NF 3的中心原子是________；BF 3分子的空间构型是平面三角形而NF 3分子的空间构型是三角锥形，其原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)正四面体形 直线形 平面三角形 (2)CH ＋
3 sp 2
杂化 CH －
3 sp 3
杂化 (3)B N BF 3分子中B 原子的3个价电子都与F 原子形成共价键，而NF 3分子中N 原子的3个价电子与F 原子形成共价键，还有一对未成键的孤电子对，占据了N 原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形结构
解析 (1)PO 3－
4属于AB 4型，成键电子对数是4，孤电子对数为0，呈正四面体形；CS 2属于AB 2型，成键电子对数是2，孤电子对数为0，呈直线形；BCl 3属于AB 3型，成键电子对数是3，孤电子对数为0，呈平面三角形。(2)对于AB 3型分子，若中心原子无孤电子对，呈平面三角形；若有一对孤电子对，则呈三角锥形，所以题中两种模型表示的化学式及碳原子的杂化方
式分别是CH＋3、sp2杂化，CH－3、sp3杂化。
7．(2018·衡水二中期中)元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)X、Y两种元素在周期表中的位置分别为__________________________________。
(2)在元素X和元素Y两种元素形成的化合物中，X的质量分数为50%的化合物的化学式为________________________________________________________________________，
该分子的中心原子以sp2杂化，分子构型为__________________。
(3)X的质量分数为60%的化合物的化学式为________________________，该分子的中心原子以sp2杂化，分子构型为______________________。
(4)由氢、X、Y三种元素形成的常见化合物有两种，其水溶液均呈酸性，其分子式分别为________________________________________________________________________，
并比较酸性强弱：__________________。
(5)由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是__________________(填分子式，下同)，分子构型为V形的是________________。
答案(1)第2周期ⅥA族、第3周期ⅥA族
(2)SO2V形
(3)SO3平面三角形
(4)H2SO3、H2SO4H2SO4＞H2SO3
(5)H2O2H2O
解析根据氢化物化学式H2X知M r(X)
M r(X)＋2
×100%＝88.9%，M r(X)≈16。故X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S。由元素X和元素Y形成的两种化合物分别为SO2、SO3，根据杂化轨道理论确定其分子构型、极性。氢、X、Y三种元素组成的化合物为H2SO3、H2SO4，酸性：H2SO4＞H2SO3。X元素为O，与氢元素形成的两种化合物为H2O和H2O2，其中H2O的分子构型为V形，H2O2分子中含有非极性O—O键。
题组1 杂化轨道理论及应用
1．下列对sp3、sp2、sp1杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是( )
A．sp1杂化轨道的夹角最大
B．sp2杂化轨道的夹角最大
C．sp3杂化轨道的夹角最大
D．sp3、sp2、sp1杂化轨道的夹角相等
答案 A
2．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中的硼原子的杂化轨道类型分别是( )
A．sp2、sp2B．sp3、sp3
C．sp2、sp3D．sp1、sp2
答案 C
解析BF3中硼原子的价电子对数为3，所以为sp2杂化；BF－4中硼原子的价电子对数为4，所以为sp3杂化。
3．下列分子或离子中，VSEPR模型与粒子的空间构型一致的是( )
A．SO2B．HCHOC．NCl3D．H3O＋
答案 B
解析当中心原子没有孤电子对时，VSEPR模型与分子的空间构型就是一致的，SO2、NCl3、H3O＋的中心原子均有孤电子对，A、C、D项错误。
4．下列微粒中中心原子的杂化方式和微粒的空间构型均正确的是( )
A．C2H4：sp1、平面形
B．SO2－4：sp3、三角锥形
C．ClO－2：sp2、V形
D．NO－3：sp2、平面三角形
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】杂化轨道理论的综合应用
答案 D
解析乙烯的结构式为，每个碳原子价电子对数是3且不含孤电子对，所以C原子采用sp2杂化，为平面形结构；SO2－4中，中心原子的价电子对数为4，孤电子对数为0，采取sp3杂化，为正四面体形；ClO－2中价电子对数＝2＋2＝4，所以中心原子原子轨道为sp3杂化，该离子中含有两个孤电子对，所以其空间构型为V形；NO－3中价电子对数＝3＋0＝3，杂化轨道数为3，孤电子对数为0，所以其空间构型为平面三角形。
题组2 价电子对互斥理论及应用
5．下列有关价电子对互斥理论的描述正确的是( )
A．价电子对就是σ键电子对
B．孤电子对数由分子式来确定
C．分子的空间构型是价电子对互斥的结果
D．孤电子对数等于π键数
【考点】价层电子对互斥理论及应用
答案 C
解析 价电子对数是σ键电子对数与孤电子对数之和，孤电子对数是指没有成键的价电子对数，其与中心原子价层电子总数、与中心原子结合的原子最多能接受的电子数及与中心原子结合的原子数有关，A 、B 、D 项错误。 6．下列有关描述正确的是( ) A ．NO －
3为V 形分子
B ．ClO －3的空间构型为平面三角形
C ．NO －3的VSEPR 模型、空间构型均为平面三角形
D ．ClO －3的VSEPR 模型、空间构型相同 【考点】 价电子对互斥理论及应用 【题点】 价电子对互斥理论的应用 答案 C
解析 NO －
3中N 原子的价电子对数＝3＋12×(5－2×3＋1)＝3，没有孤电子对，空间构型为平
面三角形，故A 项错误，C 项正确；ClO －
3中氯原子的价电子对数＝3＋12×(7－3×2＋1)＝4，
有1对孤电子对，VSEPR 模型为四面体形而空间构型为三角锥形，B 、D 项错误。 7．(2018·宁夏校级月考)下列物质的空间构型与NH 3分子相同的是( ) A ．H 3O ＋B ．H 2OC ．CH 4D ．CO 2 答案 A
解析 氨分子中N 原子的价电子对数＝3＋1
2×(5－3×1)＝4，含有一对孤电子对，故氨分子
为三角锥形结构。H 3O ＋
中氧原子的价电子对数＝3＋12×(6－3×1－1)＝4，含有一对孤电子对，
所以它为三角锥形结构，A 项正确；H 2O 中氧原子的价电子对数＝2＋1
2×(6－2×1)＝4，含有
2对孤电子对，所以水分子为V 形结构，B 项错误；同理可确定CH 4是正四面体形结构，CO 2为直线形结构，C 、D 项错误。
8．若AB n 的中心原子A 上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价电子对互斥理论，下列说法正确的是( )
A ．若n ＝2，则分子的空间构型为V 形
B ．若n ＝3，则分子的空间构型为三角锥形
C ．若n ＝4，则分子的空间构型为正四面体形
D ．以上说法都不正确
【题点】价电子对互斥理论的应用
答案 C
解析若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则A上的价电子对＝σ键电子对数＝B 的个数，故当n＝2时，分子的空间构型为直线形；当n＝3时，分子的空间构型为平面三角形；当n＝4时，分子的空间构型为正四面体形。
题组3 分子结构的综合分析
9．(2019·南京月考)已知某XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是( )
A．X原子一定是sp2杂化
B．X原子一定是sp3杂化
C．X原子上一定存在孤电子对
D．VSEPR模型一定是平面三角形
【考点】分子结构的综合考查
【题点】分子结构的综合考查
答案 C
解析若X原子无孤电子对，则它一定是直线形分子，若X有一对孤电子对或两对孤电子对，则XY2一定为V形分子，此种情况下X的原子轨道可能为sp2杂化，也可能是sp3杂化，A、B 项错误，C项正确；若X有两对孤电子对，则该分子的VSEPR模型为四面体形，D项错误。10．下列说法正确的是( )
A．有机物CH2==CH—CH3中C原子的杂化类型有sp3和sp2，分子中含有2个π键和7个σ键B．CO和N2的原子总数、价电子总数均相等，故二者的性质完全相同
C．COCl2分子中所有原子的最外层都不满足8电子稳定结构
D．已知Zn2＋的4s轨道和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，则[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体形
【考点】分子结构的综合考查
【题点】分子结构的综合考查
答案 D
解析双键两端的C原子均采取sp2杂化，甲基中的C原子采取sp3杂化，该有机物分子中含有8个σ键和1个π键，A项错误；CO和N2互为等电子体，某些性质相似，B项错误；COCl2的结构式为，由此可知，分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，C项错误；由CH4的空间构型可判断[ZnCl4]2－的空间构型为正四面体形，D项正确。
11．(2018·天津高二期中)顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物；碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，属于第二代铂族抗癌药物，结构如图所示，其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是( )
A．碳铂中所有碳原子在同一平面上
B．顺铂分子中氮原子的杂化方式是sp2
C．碳铂分子中sp3杂化的碳原子与sp2杂化的碳原子数目之比为2∶1
D．1mol1,1-环丁二羧酸含有σ键的数目为12N A
【考点】分子结构的综合考查
【题点】分子结构的综合考查
答案 C
解析根据碳铂的结构简式可知，有sp3杂化的碳原子，属于四面体结构，因此所有碳原子不可能在同一平面上，A错误；顺铂分子中N有3个σ键，一个配位键，因此杂化类型为sp3杂化，B错误；碳铂分子中sp3杂化的碳原子有4个，sp2杂化的碳原子有2个，即数目之比为2∶1，C正确；由题中信息可知，1,1-环丁二羧酸的结构简式为，补全碳环上的氢原子，可得1mol此有机物含有σ键的数目为18N A，D错误。
12．如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是________，作出该判断的主要理由是__________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是__________(填序号)。
①单键②双键③σ键④π键⑤σ键和π键
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是________________________________________________
________________________________________________________________________。
【考点】杂化轨道理论的应用
【题点】杂化轨道理论的综合应用
答案(1)sp2杂化甲醛分子的空间构型为平面三角形
(2)②⑤(3)< 碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强
解析(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的空间构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。
(2)醛类分子中都含有C==O键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。
(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H 键间的夹角小于120°。
13．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为__________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为_________________________________， 羰基碳原子的杂化轨道类型为__________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式为 异氰酸苯酯
，反应过程中，每生成1mol 氯吡苯脲，断裂________个σ键，断裂______个π键。 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H 2O 、NH 3、CO 2等。 ①请用共价键知识解释H 2O 分子比NH 3分子稳定的原因：__________________ ________________________________________________________________________。 ②H 2O 、NH 3、CO 2分子的空间构型分别是__________________，中心原子的杂化类型分别是__________________________。 【考点】 分子结构的综合考查 【题点】 分子结构的综合考查
答案 (1)1 (2)sp 2
、sp 3
sp 2
(3)N A N A (4)①H—O 键的键能大于H —N 键的键能 ②V 形、三角锥形、直线形 sp 3
、sp 3
、sp 1
解析 根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 5
，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp 3
杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp 2
杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp 2
杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N==C 键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N —H 键。(4)①O、N 属于同周期元素，O 的原子半径小于N ，H —O 键的键能大于H —N 键的键能，所以H 2O 分子比NH 3分子稳定。②H 2O 分子中O 原子的价电子对数＝2＋6－2×12＝4，孤电子对数为2，所以为V 形结构，O 原子采用sp 3
杂化；NH 3分子中N 原子的价电子对数＝3＋5－3×12＝4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N 原子采用sp 3
杂化；
CO 2分子中C 原子的价电子对数＝2＋4－2×2
2＝2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C 原
子采用sp 1
杂化。 14．高考组合题
(1)F 2通入稀NaOH 溶液中可生成OF 2，OF 2空间构型为________，其中氧原子的杂化方式为__________。
(2)X 、Y 、Z 、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。XY 2是红棕色气体；X 与氢元素可形成XH 3；Z 基态原子的M 层与K 层电子数相等；R 2＋
离子的3d 轨道中有9个电子。XY －
2的空间构型是________；R 2＋
的水合离子中，提供孤电子对的原子是________。
(3)SO 2－
4的空间构型为__________(用文字描述，下同)；NO －
3的空间构型是________。
(4)在BF 3分子中：F —B —F 的键角是__________，B 原子的杂化轨道类型为__________，BF 3和过量NaF 作用可生成NaBF 4，BF －
4的空间构型为__________。
(5)用价电子对互斥理论推断，SnBr 2分子中Sn —Br 键的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。
【考点】 杂化轨道理论的应用 【题点】 杂化轨道理论的综合应用
答案 (1)V 形 sp 3
(2)V 形 氧原子 (3)正四面体形 平面三角形 (4)120° sp 2
正四面体形 (5)＜
解析 (1)OF 2分子中，O 原子的价电子对数为2＋1
2×(6－2)＝4，故空间构型为V 形，氧原子
的杂化方式为sp 3
。(2)X 、Y 、Z 、R 依次为N 、O 、Mg 、Cu 元素。NO －
2中氮原子的σ键电子对数为2，孤电子对数为1
2×(5＋1－2×2)＝1，所以价电子对数为2＋1＝3，VSEPR 模型为平面
三角形，空间构型为V 形。[Cu(H 2O)4]2＋
中的氧原子提供孤电子对。(3)SO 2－
4中的S 原子和NO －
3
中的N 原子的孤电子对数均为0，其空间构型分别为正四面体形和平面三角形。(5)BF 3分子中B 原子的杂化方式为sp 2
，与NaF 作用生成NaBF 4，BF －
4中含有1个配位键，空间构型为正四面体形。(6)SnBr 2分子中Sn 原子的σ键电子对数为2，孤电子对数为1
2×(4－2×1)＝1，
所以其VSEPR 模型为平面三角形，其空间构型为V 形。由于孤电子对与σ键电子对相互排斥，所以Sn —Br 键的键角小于120°。
高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 选修3 物质结构与性质 课时1 原子结构 1．主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是() A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6B．O2－：1s22s22p4 C．Cl－：1s22s22p63s23p6D．Ar：1s22s22p63s23p6 解析：氧离子(O2－)的核外电子排布式为1s22s22p6，B选项是氧原子(O)的电子排布式。 答案：B 2．下列电子排布图中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是() 解析：A、B两项不符合洪特规则；C项，原子处于激发态，不是能量最低状态；D中能够表示该元素原子的最低能量状态。 答案：D 3．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是() A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y原子 D．最外层都只有一个电子的X、Y原子 解析：A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项X原子为Mg，Y原子N 层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项为同主族的元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的碱金属元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。 答案：C 4．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是() A．两原子其核外全部都是s电子 B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子 D．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子 解析：氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错；2s22p6的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期，B错；虽然M层上的s、p能级都充满电子，即使d能级没有电子，但4s上可能有电子或没有电子，C错。 答案：D 5. 已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表所列数据判断，错误的是() 元素I1I2I3I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600
第二节分子的立体结构 第三课时 教学目标 1．配位键、配位化合物的概念 2．配位键、配位化合物的表示方法 教学重点 配位键、配位化合物的概念 教学难点 配位键、配位化合物的概念 教学方法 1.通过图片模型演示，让学生对增强配合物感性认识。 2.通过随堂实验、观察思考、查阅资料等手段获取信息，学习科学研究的方法。教学具备 1. 多媒体教学投影平台，试管、胶头滴管 2. ①CuSO4②CuCl2·2H2O ③CuBr2④NaCl ⑤K2SO4 ⑥KBr ⑦氨水⑧乙醇 ⑨FeCl3⑩KSCN 教学过程
提出问题：什么是配位键。 放影配位键的形成过程。 归纳配位键的形成条件： 四、配合物理论简介 1．配位键 共享电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共享的共价键叫做 配位键。（是一类特殊的共价键） 如NH+ 4 的形成：NH3＋H+ ====== NH+ 4 氨分子的电子式是，氮原子上有对孤对电子。当氨分子跟氢离子 相作用时，氨分子中氮原子提供一对电子与氢原子共享，形成了配位键。 配位键也可以用A→B来表示，其中A是提供孤对电子的原子，叫做给予体； B是接受电子的原子，叫做接受体。 可见，配位键的成键条件是：给予体有孤对电子；接受体有空轨道。 把抽象的 理论直观 化 给予学生 探索实践 机会，增 强感性认 识。 对上述现象，请给予合理解释图片展示，视觉感受，直观理解。阅读了解配位化合物的定义演示实验 2-2 看图解释配位键的形成。 提出问题：学生阅读课本第43页，归纳：（学生代表回答） 实验证明，上述实验中呈天蓝色的物质是水合铜离子，可表示为 [Cu(H2O)4]2+，叫做四水合铜离子。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对电子对给予-铜离子，铜离子接受水分子的孤 对电子形成的，这类“电子对给予-接受键”就是配位键。如图2-28： 其结构简式可表示为：（见上右图） 2. 配位化合物 （1）定义： （2）配合物的形成{以[Cu(NH3)4]2+的形成为例}： 课本第44页[实验2-2]，学生完成。（略） 向硫酸铜溶液里逐滴加入氨水，形成难溶物的原因是按水呈碱性，可与Cu2+ 形成难溶的氢氧化铜形成难溶的氢氧化铜： Cu2+＋2OH-======Cu(OH)2↓ 上述实验中得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O。结构测定实验证明， 无论在氨水溶液中还是在晶体中，深蓝色都是由于存在[Cu(NH3)4]2+，它是 Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是Cu2+，而配体是NH3. Cu(OH)2+4NH3====[Cu(NH3)4]2++2OH-蓝色沉淀变为深蓝色溶液，在[Cu(NH3)4]2+ 里，NH3分子的氮原子给出孤对电子对，Cu2+接受电子对，以配位键形成了 [Cu(NH3)4]2+（图23—29）； 在中学化学中，常见的以配位键形成的配合物还有：、。 加强学生 的自学能 力和组 织、推断 能力。 培养阅读 能力 培养学生 的发散思 维。
高中化学学习材料 第三章 第二节盐类水解 测试 选择题 (本题包括12小题，每小题4分) 1、下列说法正确的是 A 、水解反应是吸热反应 B 、升高温度可以抑制盐类的水解 C 、正盐水溶液pH 均为7 D 、硫酸钠水溶液pH 小于7 2、在pH 都等于9的NaOH 和CH 3COONa 两种溶液中，设由水电离产生的OH － 离子浓度分别为 A mol ·L －1与B mol ·L －1，则A 和B 的关系为 A 、A ＞ B B 、A ＝10－4B C 、B ＝10－4A D 、A ＝B 3、在一定条件下发生下列反应，其中属于盐类水解反应的是 A 、NH 4+ ＋2H 2O NH 3·H 2O ＋ H 3O + B 、HCO 3－ + H 2O H 3O + + CO 32－ C 、HS －＋H + === H 2S D 、Cl 2＋H 2O H +＋Cl －＋HClO 4、向0.1 mol ·L —1醋酸中加入少量醋酸钠晶体，会引起 A 、溶液的pH 增大 B 、溶液中c (CH 3COO — )减小 C 、溶液中c (H +)增大 D 、溶液中c (H +)·c (OH —)增大 5、pH=1的HClO 溶液与0.1 mol ·L —1的NaOH 溶液等体积混合后，所得溶液 A 、c (Na +) = c (ClO —) B 、pH>7 C 、pH=7 D 、pH<7 6、下列过程或现象与盐类水解无关的是 A 、纯碱溶液去油污 B 、加热氯化铁溶液颜色变深 C 、铁在潮湿的环境下生锈 D 、浓硫化钠溶液有臭味 7、0.1 mol/L NaHCO 3溶液的pH 最接近于 A 、5.6 B 、7.0 C 、8.4 D 、13.0 8、物质的量浓度相同时，下列既能跟NaOH 溶液反应、又能跟盐酸溶液反应的溶液中，pH 最大的是 A 、Na 2CO 3溶液 B 、NH 4HCO 3溶液 C 、NaHSO 4溶液 D 、NaHCO 3溶液 9、下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是 A 、0.1 mol/L Na 2CO 3溶液：c (OH —)＝c (HCO 3—)＋c (H +)＋2c (H 2CO 3) B 、0.1 m o C 、向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c (Na +)＞c (CH 3COO —)＞c (H +)＞ c (OH —) D 、向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH ＝5的混合溶液：c (Na ＋)＞c (NO 3－ ) 10、有①Na 2CO 3溶液、②CH 3COONa 溶液、③NaOH 溶液各25 mL ，物质的量浓度均为0.1 mol/L ，下列说法正确的是
《分子晶体》教学设计 【教学目标】 1、通过了解干冰等分子晶体的宏观性质，引导学生理解分子晶体的概念和空间结构特点及微粒的 堆积方式； 2、掌握分子晶体的性质特征； 3、了解范德华力对分子晶体性质的影响情况； 4、了解氢键对分子晶体性质饿影响情况。 5、运用模型方法和类比方法认识分子晶体与其他晶体的本质差别。 6、使学生主动参与科学研究体验研究过程激发他们的学习兴趣。唤起学生的空间想象 能力提高学生的审美情趣和科学鉴赏能力。 【教学重点】掌握分子晶体的结构与性质特点。 【教学难点】理解不同相互作用构成晶体的的区别和联系。 【教学过程】 一、课前准备 1.要求每个学生制作一个边长为5厘米的立方体模型 2.在课前组织学生阅读教材关于分子晶体的结构特征的内容，组织观看老师自己录制的微课《1分子晶体的结构和性质特征》《2分子晶体熔沸点高低的判断方法》《3分子晶体的结构特征和结构模型》，达到预习的效果。 3.老师列出下列一系列问题，要求学生在预习的基础上得出结论，每个小
组在课堂上进行展示一个问题。 自主学习和展示问题 （1）.分子晶体的概念是什么？分子晶体内的作用力有哪些？这些作用力分别影响分子晶体的那些性质？ （2）.分子晶体具有哪些物理特性？为什么具有这些特性？C60、淀粉、蛋白质、油脂是否为分子晶体？ （3）.无氢键存在的分子晶体，如何判断熔沸点的高低？ （4）.举出实例说明存在氢键的分子晶体的熔沸点比无氢键的分子晶体的熔沸点高。 （5）.氨气、水、HF、乙醇等分子间均存在氢键，为何水的熔沸点最高？一个水分子同时与几个其它分子形成氢键？1mol水中存在多少个氢键？NH3和HF呢？一般物质都具有热胀冷缩的特性，为何冰的密度比水小？（6）.N2、CO分子量相同，结构相似，都是分子晶体，都不存在分子间氢键，两者的熔沸点相同吗？ （7）.概括影响分子晶体熔沸点高低的影响因素，并叙述判断分子晶体熔沸点高低判断的详细方法。 （8）.为什么F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高？而锂、钠、钾、铷、铯的熔沸点逐渐降低？ （9）.举例说明什么是分子密堆积结构，什么是分子非密堆积结构？分子晶体的密度取决于哪些因素？ 二、课堂流程 1.老师交代本节课的教学内容，学习目标。
化学·选修/化学与生活(鲁科版) 章末过关检测卷(五) 第5章正确使用化学用品 (测试时间：90分钟评价分值：100分) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．某人在检查身体时，发现尿液呈微酸性，医生建议他( ) A．少吃苹果、梨等水果 B．少吃菠菜、芹菜等蔬菜 C．少喝牛奶、豆汁等饮料 D．少吃含蛋白质、脂肪多的肉类食品 解析：尿液呈酸性，说明他身体呈“酸性”，应多吃碱性食品加以调节，苹果、梨、菠菜、芹菜等水果、蔬菜代谢以后呈碱性，牛奶、豆汁等代谢以后呈碱性，而肉类食品代谢以后呈酸性，所以应少吃此类食品。 答案：D 2．20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是( ) A．玻璃纤维素青霉素 B．尿素食盐聚乙烯 C．涤纶洗衣粉阿司匹林 D．石英橡胶塑料 解析：A中纤维素在自然界中大量存在，如棉花、木材等；B中食盐大量存在于海水中，提取即可，不必合成；D中石英大量存在于自然界中，如石英砂、水晶等；C中物质全部为合成而得，故选C。 答案：C 3．生活中的某些问题，常常涉及化学知识，下列分析正确的是( )
A．氯气和二氧化硫均可作为漂白剂，若同时使用它们去漂白某一润湿的有色物质，漂白效果会明显加强 B．为了消除碘缺乏病，卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以单质的形式存在 C．苯酚有杀菌和止痛作用，药皂中也掺有少量苯酚，所以我们可以用苯酚对环境消毒或直接涂抹于皮肤 D．工业酒精不能加水当酒品尝，其原因是它含有甲醇，它虽具有酒香，但饮用后会导致中毒甚至死亡 解析：Cl2与SO2及水反应会生成没有漂白作用的盐酸和硫酸；食盐中加的碘是以碘酸根的形式存在；苯酚不能直接涂抹于皮肤上。 答案：D 4．我们处在科学技术迅猛发展的时代，爱科学、学科学、用科学，让科学来提升我们的生活水平与质量。日常生活中许多小窍门和小常识往往包含着化学知识。生活中以下做法符合化学原理的是( ) ①用钢丝球擦洗铝锅上的油污②用食醋清除暖水瓶中的水垢 ③用热的纯碱洗涤铁锅上的油污 ④用汽油清洗电风扇叶片漆面上的污渍 A．①② B．①④ C．②④ D．②③ 解析：各种饭锅上的油污是酯类物质，热的纯碱溶液因水解而呈碱性，OH－的存在能使油污水解而生成易溶于水的物质而洗去，故③对；钢丝球不仅不能擦洗去油污，而且能将铝锅擦伤，因为铝的硬度小于钢丝，故①错；用汽油清洗风扇叶片漆面上的污渍时，叶片表面上的漆面会被汽油溶解而破坏，故④错。 答案：D 5．下列说法正确的是( ) A．含氟牙膏含氟越高越好 B．牙膏中加入抗菌剂可起到预防龋齿的作用 C．牙膏的主要成分包括摩擦剂和清洁剂 D．由于铝元素对人体有害，所以牙膏中不能有氢氧化铝 解析：在牙膏中加入叶绿素，有一定预防龋齿的作用，氢氧化铝是牙膏中常用的摩擦剂。 答案：C
第二节分子的立体构型 第1课时价层电子对互斥理论[明确学习目标] 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.能根据价层电子对互斥理论判断简单分子或离子的构型。 学生自主学习 一、形形色色的分子 1．三原子分子(AB2型) 2．四原子分子(AB3型) 3．五原子分子(AB4型)
最常见的为□09正四面体形，如甲烷分子的立体结构为□10正四面体形，键角为□11109°28′。 二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论(VSEPR) 分子中的价层电子对(包括□01σ键电子对和中心原子上的□02孤电子对)由于□03相互排斥而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的立体构型，以减小斥力。 2．价层电子对的确定方法 σ键电子对数可由分子式确定。 a表示中心原子的价电子数，对于主族元素来说，a＝原子的□04最外层电子数；对于阳离子来说，a＝中心原子的□05价电子数－离子电荷数；对于阴离
子来说，a＝中心原子的□06价电子数＋|离子电荷数|。 x表示与中心原子结合的□07原子数。 b表示与中心原子结合的原子□08最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝□098－该原子的价电子数。 3．VSEPR模型预测分子或离子的立体构型 (1)中心原子上的价电子都用于形成共价键的分子 (2)中心原子上有孤电子对的分子 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，并互相排斥使分子呈现不同的立体构型。
1．五原子的分子空间构型都是正四面体吗？ 提示：不是，只有中心原子所连四个键的键长相等时才为正四面体。如CH3Cl 因C—H键和C—Cl键键长不相等，故CH3Cl分子的四面体不再是正四面体。 2．VSEPR模型和分子的立体构型二者相同吗？ 提示：不一定相同。(1)VSEPR模型指的是包括σ键电子对和孤电子对在内的空间构型；分子的立体构型指的是组成分子的所有原子(只考虑分子内的σ键)所形成的空间构型。 (2)若分子中没有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型一致；若分子中有孤电子对，VSEPR模型和分子立体构型不一致。
鲁科版高中化学选修1全册教案 1.1 关注空气质量 教学目标： 1. 知道空气污染指数（API）、光化学烟雾的概念。 2.了解影响空气质量的因素、室内空气污染的来源。 3.二氧化碳、二氧化氮和可吸入颗粒物的含量对大气质量的影响。 4.酸雨形成过程中所涉及及反应的化学方程式。 情感目标： 通过空气质量报告反映的内容，认识空气质量对人类生存的影响，增强学生的环保意识。教学重点难点：空气污染指数（API）的确定。 教学方法：讨论总结法 教学过程： 【引入】从1997年5月起，我国有十几座城市先后开始发布城市空气质量周报，为大众提供空气质量信息济南市也在其中，在此基础上，很多城市又发布了空气质量日报。表1-1-1 是某城市某日空气质量报告，你了解各项内容的含义吗？ 【阅读】表1-1-1 某城市某日空气质量报告 【板书】一从空气质量报告谈起 1 解读空气质量报告 【讲解】要了解该表中各项内容的含义，我们首先从什么时空气污染指数（Air Pollution Index，简称API）开始。目前，空气质量报告中涉及的污染物主要是二氧化硫、二氧化碳 和可吸入颗粒物（PM10）。污染指数是将某种污染物浓度进行简化处理而得出的简单数值形式。每天分别测定各种污染物的浓度，计算出它们的污染指数，其中污染指数最大的污染物就是当日的首要污染物，并将其污染指数作为当日的空气污染指数（Air Pollution Index，简称API）。API作为衡量空气质量好坏的指标，其数值越小，空气质量越好。API在空气污染指数分级标准中所对应的级别就是当日的空气质量级别。下面请同学们阅读表1－1－2，了解下我国空气污染指数分级标准，及各个级别对人群健康的影响。 【讲解】空气质量受多种复杂因素的影响，其中主要因素有两个：一个是污染物的排放量，另一个是气象条件。
《第二节分子的立体构型》教学设计 一、教材分析 本节课是选修3的第二章第二节内容，是在必修2已介绍共价键的知识基础上，介绍分子的立体结构。本节内容对空间想象能力要求较高，但不必讲解太深，能根据价层电子对互斥理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行解释即可。 二、学情分析 学生的空间想象思维较弱，相关知识的链接不够，在教学中需要细致把握。但另一方面 本节知识属于化学理论教学和已有知识关联度较少，通过设计引导能取得很好教学效果。 三、考纲要求： 1、认识共价分子的多样性和复杂性 2、初步认识价层电子对互斥模型； 3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构 四、教学目标 知识与技能 1、使学生正确理解价层电子对互斥理论 2、学会分析分子的立体构型 能力培养 1、通过价层电子对互斥理论的教学，提升学生化学理论素养。 2、通过探究分子的立体构型，培养学生空间想象能力，自学能力。 情感价值观的培养 通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神，用数学的思想解决化学问题的能力。切 身感悟化学学科的奇妙，体验探究中的困惑、顿悟、喜悦；在质疑、体会、反思中提升自身素质。 五、重点难点 1、分子的立体构型 2、价层电子对互斥理论 六、教学方法 探究式教学法，模型构造，学生自主学习，多媒体。 七、教学过程 [复习回顾] σ键成键方式“头碰头”,呈轴对称 1.共价键的类型 π键成键方式“肩并肩”,呈镜像对称 2.判断规律 共价单键是σ键, 共价双键中一个是σ键,另一个是π键,
共价三键中一个是σ键,另两个为π键 键能 衡量化学键稳定性 键参数 键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素 [板书] 第二节 分子的立体构型 [提问] 什么是分子的立体构型？ [学生回答] 分子的立体构型是指多原子分子构成的分子中原子的空间位置关系。 [追问] 双原子分子存在立体结构吗？ [过渡] 多原子分子的立体结构是什么构型呢？ [板书] 一.形形色色的分子 [学生活动] 看大屏幕 1、双原子分子：直线形 O 2 HCl 2、三原子分子立体结构（直线形 CO 2 和 V 形 H 2O ） 3、四原子分子立体结构（直线形 C 2H 2、平面三角形 CH 2O 、三角锥形 NH 3、正四面体 P 4） ４、五原子分子立体结构（最常见的是正四面体 CH 4） 5、其他 [问题导入] 1、 同为三原子分子，CO 2 和 H 2O 分子的空间结构却不同，为什么？ 同为四原子分子，CH 2O 与 NH 3 分子的空间结构也不同，为什么？ 2、立体结构是由什么决定的？ 分子的立体结构如何测得？ 并请学生阅读课本 P 37-P 38 二。 [学生阅读得出结论] 分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布。 对 ABn 型分子或离子，中心原子 A 的价层电子对（包括σ键电子对和孤电子对）之 间存在斥力，使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体 系能量最低。由此可知，分子的立体构型是价层电子对互相排斥的结果。 分子或离子中中心原子的价层电子对在空间的分布（即含孤对电子的 V SEPR 模型） VSEPR 模型和分子构型的关系。（VSEPR 模型中略去孤电子对即为分子构型）
人教版选修3第二章分子结构与性质 《第二节分子的立体构型》教学设计 一设计思想 1将抽象的理论模型化，化难为简，详略得当，有效教学 2创设多层面多角度的问题，诱发学生不断激发起学习的兴趣构建出价层对子对互斥理论与空间构型的有机整合和熟练运用。 3注重学习中所蕴含的化学方法和科学精神，培养学生逻辑思维和解决问题的能力。 根据新课标要求，本节课教学目标设计为三维教学目标，遵循素质教育教学理念。引导自主学习、合作学习、科学探究思维、培养化学素养和优秀学习品德教育 二教材分析 按照新课程标准对物质结构与性质模块的要求，在必修2已介绍共价键的知识基础上，本节介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。通过学习，学生能在分子水平上，从分子结构的视角认识无知的性质，学生的科学素养能得到进一步提高。对于前后知识逻辑性延伸运用，增强对分子知识的有效理解运用 三学情分析 学生的空间想象思维略弱，相关知识的准确度不够，在教学中需要细致把握。但另一方面本节知识属于化学理论教学和已有知识关联度较少，通过设计引导能取得很好教学效果 四教学目标 知识技能 1是学生正确理解价层电子对互斥理论 2学会分析分子的立体构型 能力培养 1通过价层电子对互斥理论的教学，提升学生化学理论素养。 2通过探究分子的立体构型，培养学生空间想象能力，自学能力。 思想情感 通过学习培养学生独立思考、积极进取的精神和严谨、细致的科学态度，用数学的思想解决化学问题的能力。切身感悟化学学科的奇妙，体验探究中的困惑、顿悟、喜悦。在质疑、体会、反思中提升内在素养。 五重点难点 分子的立体构型 价层电子对互斥理论 六教学策略和手段 探究式教学法，模型构造，学生自主学习，多媒体。 七课前准备 复习原子结构原子序数电子数，用电子式结构式描述分子结构
（鲁科版）普通高中课程标准实验教科书《化学》目录 必修一 第一章认识化学科学 1、走进化学科学 2、研究物质性质的方法和程序 3、化学中常用的物理量——物质的量 第二章元素与物质世界 1、元素与物质的分类 2、电解质 3、氧化剂和还原剂 第三章自然界中的元素 1、碳的多样性 2、氮的循环 3、硫的转化 4、海水中的化学元素 第四章元素与材料世界 1、硅、无机非金属材 2、铝、金属材料 3、复合材料 必修二 第一章原子结构与元素周期律 1、原子结构 2、元素周期律与元素周期表 3、元素周期表的应用 第二章化学键、化学反应与能量 1、化学键与化学反应 2、化学反应的快慢和限度 3、化学反应的利用 第三章重要的有机化合物 1、认识有机化合物 2、石油和煤、重要的烃 3、饮食中的有机化合 4、塑料、橡胶、纤维 选修一 主题一呵护生存环境 1、关注空气质量 2、获取安全的饮用水 3、垃圾的妥善处理与利用 主题二摄取益于健康的食物 1、食物中的营养素 2、平衡膳食 3、我们需要食品添加剂吗 4、正确对待保健食品 主题三合理利用化学能源
1、电池探秘 2、家用燃料的更新 3、汽车燃料清洁化 主题四认识生活中的材料 1、关于衣料的学问 2、走进宝石世界 3、如何选择家居装修 4、金属制品的防护 5、几种高分子材料的 主题五正确使用化学用品 1、装备一个小药箱 2、怎样科学使用卫生 3、选用适宜的化妆品 选修二 主题一空气资源、氨的合成 1、空气分离 2、氨的工业合成 3、氨氧化法制硝酸 主题二海水资源、工业制碱 1、海水淡化与现代水处理技术 2、氯碱生产 3、纯碱制造技术的发展 主题三矿山资源硫酸与无机材料制造 1、“设计”一座硫酸厂 2、陶瓷的烧制 3、金属冶炼和金属材料的保护 主题四化石燃料石油和煤的综合利用 1、从石油中获取更多的高品质燃油 2、源自石油的化学合成 3、煤的综合利用 主题五生物资源、农产品的化学加工 1、由大豆能制得什么 2、玉米的化学加工 主题六化学·技术·社会 1、功能高分子材料的研制 2、药物的分子设计与化学合成 3、化学·技术·可持续性发展 选修三 第一章原子结构 1、原子结构模型 2、原子结构与元素周期表 3、原子结构与元素性质 第二章化学键与分子间作用力 1、共价键模型 2、共价键与分子的立体构型
判断分子空间几何构型的简单方法 电子对数目成键电子对 数目孤电子对数 目 分子的空间 构型 实例 2 2 0 直线型二氧化碳 3 3 0 三角形三氟化硼 2 1 V型二溴化锌4 4 0 四面体甲烷 3 1 三角锥氨气 2 2 V型水 5 5 0 三角双锥五氯化磷 4 1 变形四面体四氟化硫 3 2 T型三氟化溴 2 3 直线型二氟化氙6 6 0 八面体六氟化硫 5 1 四角锥五氟化碘 4 2 正方形四氟化氙以下用G表示电子对数目，V表示分子中所有原子最外层电子数的和，n表示配位原子中除了氢原子以外的其它原子的个数，m表示孤电子对数目，r表示配
位原子中氢原子的个数。 当配位原子中没有氢原子且V≥16时：V=8n＋2m，G=m＋n 例：CO2分子构型的判断 V=4＋6×2=8n＋2m，这里n=2，∴m=0, ∴G=m＋n=0＋2=2，所以CO2的分子构型为直线型 BF3分子构型的判断 V=3＋7×3=8n＋2m，这里n=3，∴m=0, ∴G=m＋n=0＋3=3，所以BF3的分子构型为三角形 PCl5分子构型的判断 V=5＋7×5=8n＋2m，这里n=5，∴m=0, ∴G=m＋n=0＋5=5，所以PCl5的分子构型为三角双锥 SF4分子构型的判断 V=6＋7×4=8n＋2m，这里n=4，∴m=1, ∴G=m＋n=1＋4=5，所以SF4的分子构型为变形四面体 BrF3分子构型的判断 V=7＋7×3=8n＋2m，这里n=3，∴m=2, ∴G=m＋n=2＋3=5，所以BrF3的分子构型为T型 SF6分子构型的判断 V=6＋7×6=8n＋2m，这里n=6，∴m=0, ∴G=m＋n=0＋6=6，所以SF6的分子构型为八面体 XeF4分子构型的判断
《分子的立体构型》教案 授课人：龚韦韦 一、教学目标 1、知识技能：①正确理解价层电子对互斥理论。 ②学会分析分子的立体构型 ③理解分子的杂化轨道概念的基本思想及三种主要杂化方式 2、能力培养：①通过价层电子对互斥理论的学习，提升学生化学理论素养。 ②通过探究分子的立体构型，培养学生空间想象能力。 3、情感目标：培养学生独立思考、积极进取的精神和严谨、细致的科学态度，并提高用数学的思想解决化学问题的能力。 二、考纲要求： 1、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型。 2、能用VSEPR 模型预测简单分子或离子的立体结构。 3、了解简单配合物的成键情况。 三、重点难点 分子的立体构型和价层电子对互斥理论 四、教学策略和手段 探究式教学法、模型构造、学生自主学习、多媒体 五、课前准备 课件制作、学案 六、教学过程 【情景再现】CH 4分子形成 【考点解读】 考点一. 杂化轨道理论 1、杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化 2、杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 3、杂化轨道类型 C H H H H 109°28′ C 的基态 2p 激发态 2p 杂化3sp
杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨 道间夹角 空间构型实例sp 2 180°直线形BeCl2 sp2 3 120°平面三角形BF3 sp3 4 109°28′正四面体形CH4 例题：蛋白质由多肽链组成，其基本单元如下图 （1）指出分子中共价键的类型及数目？ （2）在图中用小红点标出孤对电子。 （3）在此基本单元中，采取SP3杂化的原子为，采取SP2杂化的原子为； 【总结】 要判断杂化类型必须要知道原子价层电子对的情况，即σ电子对和孤电子对。【思考】如何判断σ电子对和孤电子对？ 经验公式(对于ＡＢm型分子) σ电子对：与中心原子成键的原子个数——m 孤电子对数= （a－bm）÷2 =（中心原子价电子数－每个配位原子最多能接受的电子数×m）÷2 【练习】 1、《高考365》P84 考点例析1下列物质的杂化方式不是SP3杂化的是（） A NH3 B CH4 C CO2 D H2O 2、下列分子和离子中，中心原子的价电子对几何构型不为四面体的是（） A、NH4+ B、SO2 C、SO42- D、OF2 价层 电子 对数 杂化类 型 σ电子 对数 孤电 子对 数 价层电子对空 间构型 分子空间构型实例 2 SP 2 0 直线形直线形CO2 3 SP2 3 0 平面三角形 平面三角形BF3 2 1 V形SnBr2 4 SP3 4 0 正四面体形 正四面体形CH4 3 1 三角锥形NH3 2 2 V形H2O
第二章分子结构与性质 教材分析 本章比较系统的介绍了分子的结构和性质，内容比较丰富。首先，在第一章有关电子云和原子轨道的基础上，介绍了共价键的主要类型σ键和π键，以及键参数——键能、键长、键角；接着，在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。最后介绍了极性分子和非极性分子、分子间作用力、氢键等概念，以及它们对物质性质的影响，并从分子结构的角度说明了“相似相溶”规则、无机含氧酸分子的酸性等。 化学2已介绍了共价键的概念，并用电子式的方式描述了原子间形成共价键的过程。本章第一节“共价键”是在化学2已有知识的基础上，运用的第一章学过的电子云和原子轨道的概念进一步认识和理解共价键，通过电子云图象的方式很形象、生动的引出了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别，并用一个“科学探究”让学生自主的进一步认识σ键和π键。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 在第三节分子的性质中，介绍了六个问题，即分子的极性、分子间作用力及其对物质性质的影响、氢键及其对物质性质的影响、溶解性、手性和无机含氧酸分子的酸性。除分子的手性外，对其它五个问题进行的阐述都运用了前面的已有知识，如根据共价键的概念介绍了键的极性和分子的极性；根据化学键、分子的极性等概念介绍了范德华力的特点及其对物质性质的影响；根据电负性的概念介绍了氢键的特点及其对物质性质的影响；根据极性分子与非非极性分子的概念介绍了“相似相溶”规则；根据分子中电子的偏移解释了无机含氧酸分子的酸性强弱等；对于手性教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第一课时 教学目标： 1．复习化学键的概念，能用电子式表示常见物质的离子键或共价键的形成过程。 2．知道共价键的主要类型δ键和π键。
第六节简单分子的空间结构 在前面几节，我们学习了几种常见的空间模型，本节将着重探讨简单分子的空间构型。这里会涉及不少杂化理论、价层电子互斥理论、离域π键和等电子体原理，本节不着重探讨，请大家参考有关竞赛和大学参考书，或是《高中化学竞赛辅导习题集——三维化学》选编的某些内容。下表是通过杂化理论和价层电子互斥理论确定的常见分子的空间构型，供大家参考。
【讨论】给出一个分子或离子，我们一般先找出中心原子，确定它的成键电子对数和孤电子对数，判断杂化类型和电子对构型，再判断分子或离子的构型。由于等电子体具有类似的空间结构，我们也可以据此判断复杂的分子或离子的空间构型。我们结合以下例题具体讨论。 【例题1】磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，为什么没有NCl5？白磷在过量氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有几种不同分子。① 【分析】PCl5中心原子P有3d轨道，能与3s、3p轨道一起参与杂化，杂化类型为sp3d，构型为三角双锥。第二问是通过同位素来考察三角双锥的空间构型：“三角”是一个正三角形的三个顶点，等价的三个点；“双锥”是对称的两个锥顶。P35Cl5的37Cl的一取代物可在角上和锥顶上2种情况；37Cl的二取代物可在两个角上、两个锥顶上和一个角一个锥顶上3种情况；利用对称性，三取代物、四取代物与二取代物、一取代物是相同的。共计有(1＋2＋3)×2＝12种。 【解答】N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5。 12种。 【练习1】PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L，极性为零，P－Cl键长为204pm和211pm两种。继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P－Cl 的键长为198pm和206pm两种。（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题： ①180℃下，PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。 ②在250℃下PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。 ③PCl5熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释。 ④PBr5气态分子结构与PCl5相似，它的熔体也能导电，但经测定其中
分子的立体结构 教学目标 1、认识共价分子的多样性和复杂性； 2、初步认识价层电子对互斥模型； 3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构； 4、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。 重点难点 分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构 教学过程 创设问题情境： 1、阅读课本P37-40内容； 2、展示CO2、H2O、NH 3、CH2O、CH4分子的球辊模型（或比例模型）； 3、提出问题：⑴什么是分子的空间结构？ ⑵同样三原子分子CO2和H2O，四原子分子NH3和CH2O，为什么 它们的空间结构不同？ [讨论交流] 1、写出CO 2、H2O、NH 3、CH2O、CH4的电子式和结构式； 2、讨论H、C、N、O原子分别可以形成几个共价键； 3、根据电子式、结构式描述CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的分子结构。 [模型探究] 由CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4的球辊模型，对照其电子式云哟内分类对比的方法，分析结构不同的原因。 [引导交流] 引导学生得出由于中心原子的孤对电子占有一定的空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。 ——引出价层电子对互斥模型（VSEPR models） [讲解分析] 价层电子对互斥模型 把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO2、CH2O、CH4等分子中的C原子。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下： H2O和NH3中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。因而H2O分子呈V型，NH3分子呈三角锥型。（如图）课本P40。 [应用反馈]
《物质结构与性质》 月考试题 高二化学组2011-4 第Ⅰ卷（共60分） 一、选择题（每小题只有一个 ．．．．选项符合题意，每小题3分，共60分） 1.玻尔理论不能解释（） A.H原子光谱为线状光谱 B.H原子的可见光区谱线 C.在一个给定的稳定轨道上，运动的核外电子不发射能量———电磁波 D.H原子光谱的精细结构 2.在d轨道中电子排布成，而不排布成，,其直接的根据是（） A.能量最低原理 B.泡利不相容原理 C. 原子轨道能级图 D.洪特规则 3.下列分子的空间构型为三角锥形的是( ) A.CO2 B.NH3 C. CO2 D.BF3 4.下列过程中，共价键被破坏的是（） A.碘升华 B.酒精溶于水 C.冰融化成水 D.HCl气体溶于水 5.下列各种元素的原子序数，其中能组成化学式为XY2型离子化合物的是（） A.6和8 B.16和8 C.12和17 D.11和16 6.下列说法正确的是（） A. 极性分子中一定没有非极性键 B.非极性分子中一定不含极性键 C.单质分子中一定存在非极性键 D.极性分子中一定有极性键 7．下列含有非极性键的共价化合物是 A．HCl B．Na2O2 C.C2H2 D.CH4 8.下列说法正确的是（） A.含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B.完全由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物 C.ⅠA族和ⅦA族元素化合时，一定形成离子键 D.共价化合物中可能含有离子键 9.A元素的阴离子、B 元素的阳离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构，已知C的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种离子半径大小的顺序是（） A. C＞A＞B B.B＞A＞C C.A＞B＞C D.C＞B＞A 10.下列叙述中，一定是金属元素的是（） A. 最外层只有一个电子 B.在反应中很容易失去电子 C.具有金属光泽 D.价电子排布为ns2元素 11.在多电子原子中，各电子具有下列量子数，其中能量最高的电子是（） A.2，1，－1，1 2 B.2，0，0， 1 2 - C.2，1，1， 1 2 - D.3，2，－1， 1 2 - 12.按周期表排列，元素Be、C、Mg、Na的电负性大小顺序为（） A. C＞Be＞Mg＞Na B.C＞Na＞Be＞Mg C.Na＞Mg＞C＞Be D.C＜Na＜Be＜Mg 13．Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是
第二节分子的立体结构 第二课时 教学目标 1．认识杂化轨道理论的要点 2．进一步了解有机化合物中碳的成键特征 3．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型教学重点 杂化轨道理论的要点 教学难点 分子的立体结构，杂化轨道理论 教学方法 采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
3. 由于ns,np能级接近，往往采用sp型杂化，几种？力和合作精5. 杂化轨而sp型杂化又分为： 道与分子的空间sp杂化一个s轨道和一个p轨道间的杂化神。 2轨道和两个这轨道间的杂化构型存在什么关一个sps 杂化3轨道和三个p轨道间的杂化sp 系呢？如何用杂杂化一个s化轨道理论解释（学生阅读课本第41和42页之后讨论、归纳整理分子的空间构得） 型？ 4. 分子构型与杂化类型的关系 （1）杂 sp杂化——直线形：sp型杂化轨道是由解释sp一个化： ns 6. 放影图轨道和一个np轨道组合而成的，每个sp杂化轨道11片，适当给予解p的成分，轨道间的夹角为和含有180°呈直s22释。线形。如图2—21。 2杂解释sp22杂化轨道是由一杂化——平面三角形：2）spsp（化：2杂化每个sp 轨道和两个np轨道组合而成的，个ns12轨道都含有s和p成分，杂化轨道间的夹角为33120°，呈平面三角形如：BF分子（图2—22和图32—23）。 33杂化轨道是由一个变sp杂化——四面体形：sp抽放影图（3）3杂化轨道都含象每个sp片：为轨道和三个nsnp轨道组合而成，133sp解释直观，3杂化轨道间的夹角为sp和s109°28'。p有的成分，44杂化于便空间构型为四面体形。如CH分子的结构如（图2—24和4放影图生学图2—25）。 片：理解。．
1-3-1 原电池工作原理 教学目标 知识与技能: 1. 了解原电池原理，知道原电池中电子、离子的运动方向、电极反应之间的关系。 2. 能写出简单电池的电极反应式和电池反应式。 过程与方法: 1. 通过铜锌原电池电流形成过程的探究，认识到微粒运动（导线中电子和溶液中阴阳离子的运 动）和物质变化（电极反应）的内在联系。 2. 通过比较分析单液电池和双液电池的异同，拓展对化学反应的认识，更加深刻理解原电池。 情感、态度与价值观: 1.通过学习原电池的功能，体会原电池对于解决能源问题的意义。 2.通过探究实验，比较单液电池和双液电池，体会科学研究对于人类社会可持续发展的重要意 义。。 教学重点： 原电池的工作原理，电极反应及电池反应方程式的书写。 教学难点： 原电池的工作原理 教学过程： 【联想质疑】通过电解可以将化学能转化为电能，而通过原电池可以将化学能转化为电能。那么原电池是怎样将化学能转化为电能的呢？原电池的工作原理与电解的原理有什么异同呢？ 电池的重要性不言而喻，交通工具，人造卫星，平时我们用的手电等都需要。下面我们就以典型的原电池为例讨论电池——化学电源的工作原理。 【板书】第3节化学能转化为电能——电池 【活动探究1】 将锌粉加入CuSO4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。 【现象】锌片溶解，表面产生了一层红色的固体物质，溶液颜色变浅，温度升高。 【分析】发生的反应为：Zn＋ Cu2＋ === Zn2＋＋ Cu 在这个反应中，锌失电子，直接给了与它接触的铜离子。该反应失将化学能转化为了热能。【过渡】那么，我们能不能把这个反应的化学能转化为电能呢？下面我们来探究一下。 【活动探究2】
选修三第二章第二节分子的立体构型 一、教材分析 1．教材所处的地位和作用： 本节内容在共价键概念的基础上，介绍了分子的立体结构，并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。在此之前学生已在化学2中学习了共价键基础，又在本章第一节“共价键”学习了共价键的主要类型σ键和π键，以及它们的差别。这都为过渡到本节的学习起着铺垫作用。 在第二节“分子的立体结构”中，首先按分子中所含的原子数直间给出了三原子、四原子和五原子分子的立体结构，并配有立体结构模型图。为什么这些分子具有如此的立体结构呢？教科书在本节安排了“价层电子对互斥模型”和“杂化轨道理论”来判断简单分子和离子的立体结构。在介绍这两个理论时要求比较低，文字叙述比较简洁并配有图示。还设计了“思考与交流”、“科学探究”等内容让学生自主去理解和运用这两个理论。 本节内容在基础结构化学中，占据非常重要的地位。并为其他学科和今后的学习打下基础。 2．教育教学目标： （1）知识目标： ①了解一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性； ②通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提 高科学探究能力； ③初步认识价层电子对互斥模型； ④能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。 （2）能力目标： 通过教学培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力；培养学生收集处理信息，分析问题，解决实际问题的能力； 通过师生双边活动，培养学生团结协作，语言表达能力；初步培养学生运用知识的能力，培养学生加强理论联系实际的能力。 （3）情感目标： 通过本节的教学引导学生理论联系实际，通过电脑展示分子的立体结构，激发学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙。 3．重点、难点以及确定依据： 重点：价层电子对互斥模型 难点：能用价层电子对互斥模型解释分子的立体结构 二、教学策略 1．教学手段： 教学方法：“构建数学立体模型与合作探究”。 ①创设问题情景，让问题推动学生思考。 ②运用启发式教学方法，以思维教学代替单纯的记忆教学，使教学过程真正成为学生的学习过程； ③利用数学立体模型引导学生发挥其空间想象能力，认识价层电子对互斥模型并能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。 2．学情分析： （1）学生特点分析：高二的学生已经过了高一时刚进高中对事物的好奇，他们慢慢沉稳下来，对事物有更强的理性思维能力，但空间想象能力发展不足。抓住学生这些特点，积极采用形象生动，形式多样的教学方法和学生广泛的积极主动参与的学习方式，定能激发学生兴趣，有效地培养学生能力，促进学生个性发展。