高中化学 专题4 专题复习课教案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教案.doc

专题复习课

杂化轨道类型的判断方法1.根据分子的空间构型判断
根据杂化轨道理论，中心原子轨道采取一定的杂化方式后，其空间构型和键角如下：
杂化轨道类型杂化轨道空间构型键角sp直线形180°sp2平面三角形120°sp3正四面体形109.5°由于常考的分子或离子构型多为直线形、平面三角形、V形、正四面体形、三角锥形等，故可按图索骥、简单判断。
分子或离子
的空间构型常见分子或离子中心原子杂
化轨道类型直线形CO2、CS2、BeCl2、
HC≡CH、HC≡N等sp平面三角形BF3、BCl3、SO3、NOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等sp2正四面体形CH4、CCl4、SiF4、ClOeq\o\al(－,4)、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)、SiOeq\o\al(4－,4)等sp3三角锥形NH3、NCl3、PH3、SOeq\o\al(2－,3)、
ClOeq\o\al(－,3)sp3[说明]常见的C2H4、C6H6为平面形分子，键角为120°，可推断其碳原子的杂化轨道类型为sp2。
2．根据价电子对互斥理论判断
根据价电子对互斥理论能够比较容易而准确地判断ABm型共价分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型，其关系如下表。
中心原子价
电子对数杂化轨道空
间构型中心原子杂
化轨道类型2直线形sp3平面三角形sp24正四面体形sp3【典例1】指出下列分子或离子的中心原子杂化轨道类型，并判断分子或离子的空间构型。
(1)GeCl4中Ge的杂化轨道类型为__________________，分子空间构型为________________。
(2)AsCl3中As的杂化轨道类型为__________________，分子空间构型为________________。
(3)SeOeq\o\al(2－,4)中Se的杂化轨道类型为__________________，离子空间构型为________________。
[解析](1)GeCl4：Ge的价电子对数＝4＋eq\f(1,2)×[4－4×(8－7)]＝4＋0＝4，Ge采用sp3杂化，因为中心原子上没有孤对电子，故分子空间构型为正四面体形。(2)AsCl3：As的价电子对数＝3＋eq\f(1,2)×[5－3×(8－7)]＝3＋1＝4，As采用sp3杂化，因为中心原子上有1对孤对电子，故分子空间构型为三角锥形。(3)SeOeq\o\al(2－,4)：Se的价电子对数＝4＋eq\f(1,2)×[6＋2－4×(8－6)]＝4＋0＝4，Se采用sp3杂化，因为中心原子上没有孤对电子，故离子空间构型为正四面体形。
[答案](1)sp3正四面体形(2)sp3三角锥形(3)sp3正四面体形
3．应用等电子原理判断
等电子体具有相同的结构特征，一般来说，等电子体的中心原子的杂化类型相同。对于结构模糊或复杂的分子、离子，可将其转化成熟悉的等电子体，然后进行判断。常见的等电子体往往是同族不同元素或同周期相近元素构成的微粒。
4．根据共价键类型判断
从杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未杂化轨道形成π键，杂化轨道形成σ键。对于能够明确结构式的分子、离子，可直接用下式判断其中心原子的杂化轨道类型：杂化轨道数n＝中心原子的σ键数＋中心原子的孤电子对数(双键、叁键中只有一个σ键，其余均为π键)。
(1)SiF4分子中硅原子杂化轨道类型分析：基态硅原子有4个价电子，与4个氟原子恰好形成4个σ键，无未成键电子。n＝4，则SiF4分子中硅原子采用sp3杂化。
(2)基态碳原子有4个价电子，在HCHO分子中，碳原子与2个氢原子形成2个σ键，与氧原子形成C===O键，C===O键中有1个σ键、1个π键，碳原子无未成键电子，n＝3，则HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。
(3)三聚氰胺(结构简式如图所示)中有两种环境的氮原子，环外氮原子分别形成3个σ键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1对孤对电子，n＝4，则环外氮原子采用sp3杂化；环内氮原子分别形成2个σ键、1个π键，用去基态氮原子5个价电子中的3个，余下1对孤对电子，n＝3，则环内氮原子采用sp2杂化。

【典例2】甲醛分子的结构式如图所示，用2个Cl取代甲醛分子中的H可得到碳酰氯，下列描述正确的是()

A．甲醛分子中有4个σ键
B．碳酰氯分子中的C原子为sp3杂化
C．甲醛分子中的H—C—H键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl键角相等
D．碳酰氯分子的空间构型为平面三角形，分子中存在一个π键
D[甲醛分子中有3个σ键，A不正确；碳酰氯分子中的C原子为sp2杂化，B不正确；根据价层电子对互斥理论可知，碳酰氯分子中的氯原子有3对