第34講分子的空間結構1.探測空間結構的儀器探測特征化學鍵特征化學鍵，對應特征吸收峰探測相對分子質量分子離子峰質荷比就是相對分子質量1.探測空間結構的儀器探測等效氫的種類、個數比峰個數峰面積探測晶體結構，鍵長、鍵角2.形形色色的分子正四面體足球形皇冠形正八面體3.研究分子空間結構的理論雜化軌道理論分子的空間結構價層電子對互斥（VSEPR）模型1931，Pauling1940，H.N.Sidwick與H.M.Powell有可視化形象側重解釋分子的空間結構無法基于理論自身獲取中心原子的雜化類型通過簡單計算，獲取中心原子的價層電子對數目（VPN)含義上等價獲得中心原子的雜化類型價層電子對數（VPN)價層電子對的排布方式軌道雜化類型3.研究分子空間結構的理論A的最外層電子數氫、鹵素氧、硫一個取1一個取0成σ鍵的價層電子對數：孤電子對數：VPN-m氮一個取-1234（正）四面體平面（正）三角形直線形sp3sp2spm實例價層電子對數σ鍵電子對數孤電子對數中心原子雜化軌道類型VSEPR模型分子(離子)空間結構BeCl2、CS2_______________________BF3、SO3、______________________________O3、SO2____________SnCl4、_______________________________PH3、________________H2S、_____________220sp直線形直線形330sp2平面三角形平面三角形21sp2V形440sp331sp322sp3四面體形正四面體形三角錐形V形3.研究分子空間結構的理論4.確定原子雜化的方法方法1：計算中心原子的價層電子對數方法2：根據原子的成鍵特征分析一個C原子四個單鍵一個雙鍵一個三鍵兩個雙鍵sp3雜化sp2雜化sp雜化sp雜化N原子氨基相關處于平面環狀結構中sp3雜化sp2雜化孤對電子位于未雜化的p軌道孤對電子位于sp2雜化軌道B原子BF3、BH3BF4-、BH4-sp2雜化sp3雜化3.判斷下列物質中心原子的雜化方式。(1)PCl3分子中，P的雜化方式為________。(2)[2019·全國卷Ⅰ，35(2)節選]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是____、____。(3)HOCH2CN分子中碳原子的雜化軌道類型是_______。(4)丙烯腈分子(H2C==CH—C≡N)中碳原子雜化軌道類型為________。sp3雜化sp3

sp3sp3和spsp2、sp

的結構為

。

在該反應中，B原子的雜化軌道類型由____變為____。sp3sp25.V2O5常用作SO2轉化為SO3的催化劑。(1)SO2分子中S原子價層電子對數是___，分子的空間結構為_____；氣態SO3為單分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為____。(2)SO3的三聚體環狀結構如圖所示，該結構中S原子的雜化軌道類型為____。3V形sp2sp3SO3的三聚體環狀結構中，S原子形成4個σ鍵，則S原子采取sp3雜化。

1.(2022·遼寧，7)理論化學模擬得到一種

離子，結構如圖。下列關于該離子的說法錯誤的是A.所有原子均滿足8電子結構B.N原子的雜化方式有2種C.空間結構為四面體形D.常溫下不穩定√12342.(1)[2023·北京，15(3)]

的空間結構是_________。(2)[2023·浙江1月選考，17(1)節選]Si(NH2)4分子的空間結構(以Si為中心)名稱為______，分子中氮原子的雜化軌道類型是____。(3)[2022·福建，14(4)][BrOF2]＋的中心原子Br的雜化軌道類型為___。(4)[2021·湖南，18(2)②節選]N-甲基咪唑()中碳原子的雜化軌道類型為________。1234四面體形四面體sp3sp3sp3、sp2N-甲基咪唑分子中含有甲基和碳碳雙鍵，則該分子中碳原子的雜化軌道類型為sp3、sp2。(5)[2021·全國甲卷，35(1)節選]SiCl4是生產高純硅的前驅體，其中Si采取的雜化類型為_____。SiCl4可發生水解反應，機理如下：

含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為____(填標號)。1234sp3②3.[2021·山東，16(3)]Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價層電子對數為_____，下列對XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是____(填字母)。A.sp B.sp2C.sp3 D.sp3d12345D5.(1)(2023·杭州模擬)含有碳元素的有機化合物分布極廣，最簡單的為碳正離子()，該離子的空間結構為__________；如圖是葉綠素的結構示意圖，配體是一種平面大環有機物，該結構中N原子的雜化方式為________，C—Nσ鍵有___個。平面三角形sp285.鍵角的比較(1)價層電子對構型(或中心原子雜化方式)不相同，優先看雜化方式，鍵角：sp>sp2>sp3答題模板：×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××，而×××中心原子采取×××雜化，鍵角為×××。變式訓練1比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：①H2O__CS2，原因是_________________________________________________________________________________。②SO3___。③BF3___NCl3。＜H2O中中心O原子采取sp3雜化，鍵角約為105°；CS2中中心C原子采取sp雜化，鍵角為180°＞＞變式訓練2比較下列分子或離子中的鍵角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：①PH3___，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。

中無孤電子對，PH3分子中含有1個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用較大，因而鍵角較小5.鍵角的比較(2)價層電子對構型(或中心原子雜化方式)相同，看電子對間的斥力①電子對排斥力大小順序：孤-孤>孤-鍵>鍵-鍵。②三鍵、雙鍵、單鍵之間的排斥力大小順序：三—三

>三—雙

>雙—雙

>雙—單

>單—單。<

變式訓練3在

分子中，鍵角∠HCO_____(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH，理由是_____________________。＞π鍵斥力大于σ鍵斥力F的電負性比H大，NF3中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，因而鍵角也較小

中心原子的電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大5.鍵角的比較（3）空間結構相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的電負性①中心原子不同，配位原子相同②中心原子相同，配位原子不同，電負性越大，鍵角越，電負性越大，鍵角越大小變式訓練4

①NH3的鍵角___PH3的鍵角，原因是_________________________________________________________________________________________________。②NF3的鍵角____NH3的鍵角，理由是___________________________________________________________________________。＞<

1.H3BO3

分子中的O—B—O的鍵角______(填“大于”“等于”或“小于”)中的H—B—H的鍵角，判斷依據是__________________________________________________________________________________。規范精練H3BO3分子中的B采取sp2雜化，而

中的B采取sp3雜化，sp2雜化形成的鍵角大于sp3雜化大于2.高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N—Si—N___(填“>”“<”或“＝”)Si—N—Si，原因是_________________________________________________________________________________。>N原子上有孤電子對，由于孤電子對與成鍵電子對的排斥力更大，使得Si—N—Si鍵角較小3.中Se—O的鍵角比SeO3的鍵角___(填“大”或“小”)，原因是__________________________________________________________________________________________。小

中中心Se原子采取sp3雜化，鍵角為109°28′，SeO3中中心Se原子采取sp2雜化，鍵角為120°熟記幾個有大π鍵的典型分子！6.基于等電子原理分析大π鍵O3SO3CO2互為等電子體的物質，具有相同的大π鍵分子中至少3個相鄰原子有平行p軌道6.基于等電子原理分析大π鍵【問題】如何尋找等電子體？O3SO3CO2SO2、NO2-NO3-、CO32-、BF3CS2、BeCl2、N2O、N3-、NO2+、SCN-【小結】尋找等電子體的方法：同主族元素隨意替換同周期元素替換，右加左減補電荷6.(1)[2022·湖南，18(3)②]與