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第1课时分子的空间结构模型课程目标1．能用杂化轨道理论判断分子的空间构型。
2．理解价层电子对互斥理论的含义。
3．知道一些常见简单分子的空间构型。
图说考点基础知识[新知预习]一、杂化轨道理论1．杂化轨道在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干____________的原子轨道重新组合，形成的一组能量相等、成分相同的新轨道。
．用杂化轨道理论解释甲烷分子的空间构型碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，________2s轨道和________2p轨道“混合”，形成________________的4个sp3杂化轨道碳原子的4个____________轨道分别与氢原子的________轨道重叠，形成4个相同的σ键CH分子为____________结构，分子中C—H键之间的夹角都是3.用杂化轨道理论分析C2H6、C2H4、C2H2的成键情况烷烃中C原子均采取sp3杂化；烯烃中碳碳双键两端的碳原子采取sp2杂化；炔烃中碳碳三键两端的碳原子采取sp杂化。
二、价层电子对互斥理论1．价层电子对互斥理论分子的____________是“价层电子对”相互________的结果。
2．价层电子对互斥模型与分子的立体结构(1)(2)中心原子有孤电子对的分子[即时性自测]1．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )A．分子的中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构B．杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109° 28′、120°、180°2．下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是( )A．HCl B．BeCl2C．BCl3 D．CCl43．下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是( )A．sp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、sp杂化轨道的夹角相等4．用价层电子对互斥理论预测下列粒子的立体结构是三角锥形的是( )A．PCl3 B．BeCl2C. N H4+ D．SO35．下列分子或离子中心原子形成4对σ键电子对的是( )A．CO2 B．SO2C. C O32− D．CH46．回答下列问题：(1)计算下列分子或离子中点“·”原子的价电子对数。
4。
1分子构型与物质的性质一、选择题1。
下列关于杂化轨道的说法错误的是( )A。
所有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。
杂化轨道中不一定有电子【解析】选A.参与杂化的原子轨道,其能量不能相差太大，如1s与2s、2p能量相差太大，不能形成杂化轨道,即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，故A项错误，B项正确;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更大，形成牢固的化学键，故C项正确；并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道,也可以有一对孤电子对(如NH3、H2O的形成),故D项正确.2。
（2015·淮阴高二检测）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中氮原子的sp3杂化轨道是由氮原子的3个p轨道与氢原子的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—Hσ键【解析】选B。
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中氮原子的sp3杂化轨道是由氮原子的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—Hσ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-Cσ键,D不正确.【补偿训练】在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是（)A。
sp2sp2B。
sp3sp3 C.sp2sp3D。
sp sp3【解析】选C。
—CH3中C的杂化轨道数为4,采用sp3杂化；中间C的杂化轨道数为3,采用sp2杂化。
3.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为（)A.正四面体型 B。
V形C.三角锥型 D。
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质课前预习问题导入氮气的化学性质不活泼，通常难以与其他物质发生化学反应，以N2为例分析氮原子的原子轨道是如何重叠形成共价键的？答：氮原子的核外电子排布式为1s22s22p1x2p1y2p1z,有3个未成对电子，当结合成分子时，P x-P y轨道“头碰头”方式重叠，P y-P y和P z-P z轨道“肩并肩”方式重叠，我们把原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫π键。
所以在N2分子中有一个δ键和两个π键。
氮分子的结构式为N，电子式：。
知识预览1.分子的立体构型：__________常称为分子的立体构型。
2.杂化与杂化轨道的概念（1）轨道的杂化：____________________的过程。
（2）杂化轨道：____________________叫杂化原子轨道。
3.对称性的概念：对称性是指一个物体包含若干等同部分，这些部分__________，它们经过不改变物体内任意两点间距离的操作__________，即操作前在物体某个地方有的部分，经操作后____________________，也就是说，____________________。
4.极性分子和非极性分子的概念（1）极性分子：______________________________称为极性分子。
（2）非极性分子：______________________________称为非极性分子。
5.杂化轨道的类型：（1）sp1杂化：sp1杂化轨道是由__________个s轨道和__________个p轨道组合而成。
每个sp1杂化轨道含有__________s和__________p的成分。
sp1杂化轨道之间的夹角为__________,呈__________形，如__________。
（2）sp2杂化轨道是由__________个s轨道和__________个p轨道组合而成。
[课后练习]一、选择题1．下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是（）A.CO2 B.PCl3 l4 D.NO22．下列分子或离子中，含有孤对电子的是（）A．H2O B．CH4C．SiH4D．NH4+3．下列分子中属三原子分子且中心原子上不存在孤对电子的是（）A.CH2O B.CO2 C.H2S D.H2O4．用VSEPR模型预测，下列分子形状与H2O相似，都为V型的是（）A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO25．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是（）A.XeO4 B.BeCl2 C.CH4 D.PCl36．用VSEPR模型预测，下列分子中键角不是1200的是（）A．C2H2B．C6H6C．BF3D．NH37．根据价电子对互斥理论,判断H3O+的空间结构式（）A.三角锥形 B.正四面体 C.平面正三角形 D.变形四面体8．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子稳定结构，则该分子中含有的共价键的数目是（）A.10 B.12 C.24 D.289．若AB n型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是（）A.若n=2，则分子的立体构型为V形B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形D.以上说法都不正确10．(18年全国卷II)下列叙述正确的是（）A. NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B. CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C. H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D. CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央11．对SO2与CO2说法正确的是（）A.都是直线形结构B.S原子和C原子上都有孤对电子C.S原子和C原子上都没有孤对电子D.SO2为V形结构，CO2为直线形结构二、填空题12．所谓价层电子对只包括____________________和_______________这些电子对各自占据的位置倾向于___________________，以使彼此间排斥力最小。
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元 分子构型与物质的性质第2课时 分子的空间构型一、学习目标1．理解价层电子对互斥理论和等电子原理；2．能够利用价层电子对互斥理论，判断简单分子或离子的构型。
二、学习过程（一）自主学习，梳理内容要点1．分析CH 4、NH 3、H 2O 三种分子的结构，三种分子中，中心原子各形成什么类型杂化轨道？CH 4分子中H —C —H 的键角为109.5°，NH 3分子中H —N —H 的键角为107.3°，H 2O 分子中H —O —H 的键角为104.5°，导致这三种分子键角差异的原因是什么？一、价层电子对互斥理论1．价层电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互 作用，尽可能趋向彼此远离以减小 ，其分子尽可能采取对称的空间构型。
（1）当中心原子价电子全部参与成键时，为使价电子 ，要求尽可能采取对称的空间结构。
（2）当中心原子的价电子部分参与成键时，未参与成键的孤电子对与成键电子对之间及孤电子对之间、成键电子对之间的 ，从而影响分子的空间构型。
（3）电子对之间的夹角 ，相互之间的斥力 。
2．价层电子对计算方法（2）AB m 型分子中心原子价层电子对数n 的确定方法（A 是中心原子，B 是配位原子） n =2m 电子数每个配位原子提供的价中心原子的价电子数＋注意点：①作配位原子时，卤素原子和H 原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子； ②作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算； ③对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数。
如PO 43－中P 原子价层电子数应加上3，而NH 4+中N 原子的价层电子数应减去1； ④计算电子对数时若结果不为整数，采用四舍五入，如NO 2中价电子对数为2.5≈3；（1）价层电子对：分子中的中心原子上的电子对。
专题4 分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质第1课时杂化轨道理论与分子空间构型一、教学目标1、初步认识杂化概念。
2、了解杂化轨道的类型，并能用杂化轨道理论判断分子的空间构型。
3、能运用杂化轨道理论解释或预测分子或离子的空间结构。
4、培养学生科学的世界观和实事求是的科学态度，激发学生探索未知世界的兴趣。
二、教学重点：能用杂化轨道理论判断分子的空间构型教学难点：杂化轨道理论三、教学过程复习：共价键(按成键方式) ：（1）σ键：头碰头（2）π键：肩并肩键参数：键能、键长、键角导入：我们已经知道甲烷分子呈正四面体形结构,它的4个C-H键的键长相同H —C--H的键角为109.28°。
按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C-H单键都应该是0键然而碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。
那这是问什么呢？师解释：形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
1、分子轨道杂化甲烷分子形成过程像CH4分子一个s轨道与三个p轨道的杂化形成4个sp3杂化轨道的就是sp3 杂化请同学们参照甲烷分子形成过程为例用杂化轨道理论解释BF3和BeCl2分子的形成及结构。
4.杂化轨道的类型与空间结构⑴sp 1个s轨道1个p轨道杂化当中心原子取sp杂化轨道时，形成直线形的骨架结构，中心原子上有一对垂直于分子骨架的未参与杂化的p轨道。
例如CO2中的碳原子、H-C≡N:中的碳原子、BeF2分子中的铍原子等等都是sp杂化。
⑵sp2 1个s轨道2个p轨道杂化BCl3、CO32–、NO3–、H2C=O、SO3、烯烃>C=C<结构中的中心原子都是以sp2杂化的。
以sp2杂化轨道构建结构骨架的中心原子必有一个垂直于sp2骨架的未参与杂化的p轨道，如果这个轨道跟邻近原子上的平行p轨道重叠，并填入电子，就会形成π键。
分子的极性与手性分子(建议用时：45分钟)[学业达标]1.下列粒子中不存在非极性键的是( )A.C2H4B.H2O2C.NH＋4 .D.C2H5OH【答案】C2.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是( )A.H2O .B.Cl2C.NH3 .l4【解析】H2O分子中O—H键为极性键，整个分子的电荷分布不对称，是极性分子。
Cl2是双原子单质分子，属于含非极性键的非极性分子。
NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥型，电荷分布不对称，是极性分子。
CCl4分子中C—Cl键是极性键，分子构型呈正四面体型，电荷分布对称，是非极性分子。
【答案】D3.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，则BeCl2属于( )A.由极性键构成的极性分子B.由极性键构成的非极性分子C.由非极性键构成的极性分子D.由非极性键构成的非极性分子【解析】Be—Cl键由不同元素的原子形成，两种原子吸引电子能力不同，为极性键。
由于两个Be—Cl键间的夹角为180°，分子空间构型为直线形，分子内正负电荷重心重合，共价键的极性抵消，分子没有极性。
由此可见，BeCl2属于由极性键构成的非极性分子。
【答案】B4.膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。
以下关于PH3的叙述不正确的是( )【导学号：61480045】A.PH3分子中有未成键的孤电子对B.PH3是极性分子C.它的分子构型是平面三角形D.磷原子采用sp3杂化方式【解析】PH3分子中含有3个σ键和一个孤电子对，故杂化轨道的数目为4，采取sp3杂化方式，分子构型为三角锥型，与NH3相似。
【答案】C5.微波炉加热时，电炉内的微波场以极高的频率改变电场的方向，使水分子迅速摆动而产生热效应。
在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动的原因是( )A.水分子具有极性共价键B.水分子中有共用电子对C.水由氢、氧两元素的原子组成D.水分子是极性分子【解析】水分子在不断改变方向的电场中迅速摆动，说明水分子显示电性作用，其根本原因是水分子属于极性分子。
【答案】D6.(双选)下列描述中正确的是 ( )A.CS2为V形的极性分子B.ClO－3的空间构型为平面三角形C.SF6中有6对完全相同的成键电子对D.SiF4和SO2－3的中心原子均为sp3杂化【解析】依据价层电子对互斥理论可知，CS2为直线形的非极性分子，A错误；由价层电子对互斥理论可知，ClO－3的中心原子的孤电子对数是1/2×(8－3×2)＝1，所以ClO－3是三角锥型，B错误；硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6个完全相同的成键电子对，C正确；SiF4和SO2－3的空间构型分别为正四面体型和三角锥型，但中心原子均采用的是sp3杂化，D正确。
【答案】CD7.下列有机物中含有两个手性碳原子的是( )【解析】由有机物的结构可以看出，A、C、D三项中没有手性碳原子；B项中每个与氯原子相连的碳原子都是手性碳原子。
【答案】B8.已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知AB n型分子是非极性分子的经验规律是 ( )A.分子中所有原子都在同一平面内B.分子中不含氢原子C.在AB n型分子中，A元素为最高正价D.在AB n型分子中，A原子最外层电子都已成键【解析】结合所给出的实例分析可知，当A元素的最外层电子均已成键时，分子无极性，此时A元素的化合价的绝对值等于最外层电子数，所以D项正确。
【答案】D9.下列分子为手性分子的是( )A.CH2Cl2D.CH3CH2COOCH2CH3【答案】B10.请完成下列表格的填空：单原子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子分子He、Ne H2HCl H2O CO2BF3NH3CH4CH3Cl键的极性键角空间构型分子极性性键构成的分子一般都是非极性分子。
由极性键构成的分子，若能空间对称，分子中电荷不显电性，分子则无极性，这样的空间对称有三种：一是直线形对称，键角为180°，常见的分子有：CO2、CS2、C2H2等；二是平面对称，键角为120°，分子构型为平面正三角形，常见的分子有BF3、BBr3等；三是立体对称，键角为109.5°，分子构型为正四面体，常见的分子有CH4、CCl4、SiH4等。
【答案】单原子分子双原子分子三原子分子四原子分子五原子分子分子He、Ne H2HCl H2O CO2BF3NH3CH4CH3Cl 键的极性非极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键键角104.5°180°120°107.3°109.5°空间构型直线形直线形V形直线形平面三角形三角锥型正四面体四面体分子极性非极性分子非极性分子极性分子极性分子非极性分子非极性分子极性分子非极性分子极性分子11.(1)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。
CO2与CS2相比，________的熔点较高。
【解析】(1)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据相似相溶原理，CrO2Cl2是非极性分子。
(2)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。
CS2、CO2分子的空间构型都是直线形，其结构相似，所以相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。
【答案】(1)非极性(2)①③直线形CS212.3氯2丁氨酸的结构简式为：一个3氯2丁氨酸分子中含有________个手性碳原子。
其中一对对映异构体用简单的投影式表示为：【解析】根据手性碳原子周围连接四个不同的原子或基团这一规律可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道对映体关系就像我们照镜子一样，其另一种就是该种在镜子中的“镜像”。
【答案】 2[能力提升]13.毒奶粉事件仍时有发生，这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺()。
下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是( )A.所有氮原子均采取sp3杂化B.一个三聚氰胺分子中共含有15个σ键C.属于极性分子，故极易溶于水D.三聚氰胺分子中同时含有极性键和非极性键【解析】三聚氰胺分子中，处于环上的氮原子采取sp2杂化，A选项错误；由三聚氰胺分子的结构知，它是对称结构，为非极性分子，而水为极性溶剂，故三聚氰胺在水中的溶解度不大，C选项错误；三聚氰胺分子中不存在由同种元素的原子形成的共价键，故不存在非极性键，D选项错误。
【答案】B14.数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。
下表是原始大气和目前空气的主要成分：空气的成分 N 2、O 2、CO 2、水蒸气及稀有气体(如He 、Ne 等)原始大气的主要成分CH 4、NH 3、CO 、CO 2等(1)含有10个电子的分子有______________(填化学式，下同)。
(2)由极性键形成的非极性分子有______________。
(3)与H ＋可直接形成配位键的分子有____________________________。
(4)沸点最高的物质是________，用所学的知识解释其沸点最高的原因：_______________________________________________________________。
(5)CO 的结构可表示为O=====―→C ，与CO 结构最相似的分子是________，这两种结构相似的分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO 分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。
【解析】 (1)含10个电子的分子有CH 4、NH 3、H 2O 、Ne 等。
(2)具有对称结构的分子是非极性分子，如N 2、O 2、CH 4、CO 2，其中由极性键形成的非极性分子只有CH 4和CO 2，另两个非极性分子是由非极性共价键形成的。
(3)H 2O 可与H ＋直接形成配位键，形成H 3O ＋(水合氢离子)，NH 3与H ＋以配位键结合成NH ＋4。
(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。
沸点的高低比较主要看范德华力的强弱，但水分子中除了范德华力外，还有氢键的作用，分子间氢键的存在使水的沸点较高。
(5)由一氧化碳的结构式可知，碳原子和氧原子之间存在三个共价键，氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键，结构相似。
CO 分子中的三个键是由两个不同的原子形成的，是极性共价键，而N 2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的，是非极性共价键。
CO 中带箭头的键与其他的共价键不同，它是配位键。
【答案】 (1)H 2O 、Ne 、CH 4、NH 3 (2)CH 4、CO 2(3)NH 3、H 2O (4)H 2O 水分子中存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高 (5)N 2 不相同 配位键15.双氧水(H 2O 2)是一种医用消毒杀菌剂。
已知H 2O 2分子的结构如下图所示，H 2O 2分子不是直线形的，两个H 原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个O —H 键与O —O 键的夹角均为96°52′。
试回答：【导学号：61480046】(1)H 2O 2分子的电子式为________，结构式为________。
(2)H 2O 2分子中存在________键和________键，为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2，其原因是____________________________________。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为__________，原因是______________。
【解析】(2)H2O2分子的空间构型为不对称结构，应为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。
(3)根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于非极性溶剂CS2。
(4)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。
【答案】H—O—O—H (2)极性非极性极性(3)因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于CS2(4)－1 因为O—O键为非极性键，O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价。
