第三单元 分子空间结构与物质性质考纲定位核心素养1.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp 、sp 2、sp 3)。

2.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。

3.了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用。

4.了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。

5.了解简单配合物的成键情况和组成结构。

1.宏观辨识——从不同的角度认识分子的性质，如极性、熔点、沸点、溶解性、酸性、手性等。

2.微观探析——从不同层面探析分子的立体结构、化学键的分类、键的三参数等。

3.模型认知——根据VSEPR 模型预测粒子的立体结构，根据杂化轨道理论解释粒子的立体结构。

4.科学探究——根据常见粒子的结构探究原子的杂化方式。

1．杂化轨道理论 (1)杂化图式①sp 3杂化(以CH 4为例)(2)分子空间构型与杂化关系杂化 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 BeCl 2、CO 2sp 23 120° 平面三角形 CO 2－3、BF 3、SO 3sp 34109.5°正四面体CH 4、CCl 4、NH ＋4(3)σ键和容纳孤电子对，未杂化轨道可以形成2．价电子对互斥模型 (1)价电子对数与价电子对构型价电子对数 电子对空间构型分子空间构型 实例 2 直线形 直线形 CO 2 3三角形平面三角形BF 3 V 形 SO 2 4四面体正四面体型CH 4 三角锥型 NH 3 V 形H 2O(2)对AB m 型分子价电子对数(n )的计算n ＝中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m 2(说明：中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算。

)(3)价电子对的几何构型与分子空间构型的关系 ①无孤电子对，二者相同。

②有孤电子时，二者不同，分子构型为省略孤电子对的剩余构型。

(4)价电子对之间斥力的大小顺序孤电子对与孤电子对间斥力＞孤电子对与成键电子对间斥力＞成键电子对与成键电子对斥力。

即孤电子对越多，成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。

如CH 4、NH 3、H 2O 分子中键角依次减小。

3．等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构，许多性质相似，如N 2与CO 、O 3与SO 2、N 2O 与CO 2、CH 4与NH ＋4等。

[应用体验] 填表②03平面三角形平面三角形sp2③14四面体三角锥sp3④04正四面体正四面体sp3⑤14四面体三角锥sp3考法1分子或离子的空间构型和杂化方式类型1．(2019·衡水模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用于推测键角大小，下列判断正确的是() A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥型的分子C[A项，SO2为V形；B项，SnBr2为sp2杂化，中心原子有一对孤电子对，键角小于120°；D项，PCl5不是三角锥型。

]2．指出下列分子或离子的空间构型和中心原子的杂化类型(1)H2S__________，CO2__________，PH3__________，PCl3__________，BF3__________，HCN__________，HCHO________，SO2________，SiH4________。

(2)NH＋4________，NO－2________，SO2－3__________，ClO－3__________，ClO－4________，SiO2－3________。

答案：(1)V形、sp3直线形、sp三角锥型、sp3三角锥型、sp3平面三角形、sp2直线形、sp平面三角型、sp2V形、sp2正四面体型、sp3(2)正四面体型、sp3V形、sp2三角锥型、sp3三角锥型、sp3正四面体型、sp3平面三角形、sp23．分子中碳的杂化类型有____________，氧的杂化类型有________。

答案：sp、sp2、sp3sp34．乙醇中碳的杂化类型为________，乙醛中碳的杂化类型为________，乙酸中碳的杂化类型为________。

答案：sp3sp3与sp2sp3与sp2考法2键角比较5．比较下列分子或离子中的键角大小(1)比较大小①BF3________NCl3，H2O________CS2。

②H2O________NH3________CH4，SO3______SO2－4。

③H2O________H2S，NCl3________PCl3。

④NF3________NCl3，PCl3________PBr3。

(2)在分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。

答案：(1)①＞＜②＜＜＞③＞＞④＜＜(2)＞[思维建模]键角比较的三种思维模板(1)杂化类型不同→sp>sp2>sp3。

(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。

考法3等电子原理及其应用6．(1)写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。

(2)根据等电子原理，仅由第2周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；________和________。

(3)在短周期元素组成的物质中，与NO－2互为等电子体的分子有________、________。

(4)与H2O互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)，阴离子为________。

(5)与OH－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。

(6)与SO3互为等电子体的阴离子为________。

(7)与N2互为等电子体的分子是________，阴离子是________，阳离子是________。

(8)与CO2－3等电子体的离子为________，分子为________。

(9)与SO2－4等电子体的离子为________，分子为________。

答案：(1)CO2、SCN－(或COS等)(2)N2CO N2O CO2(3)SO2O3(4)H2F＋NH－2(5)HF(6)CO2－3(或NO－3)(7)CO CN－(或C2－2)NO＋(8)NO－3SO3(9)PO3－4、ClO－4CCl4[思维建模]常见的等电子体微粒通式价电子总数空间构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216 直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324 平面三角形SO2、O3、NO－2AX218 V形CCl4、SO2－4、PO3－4、ClO－4AX432 正四面体型PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326 三角锥型C2－2、CO、N2、CN－AX 10 直线形CH4、NH＋4、SiH4AX48 正四面体型NH3、PH3、H3O＋AX38 三角锥型1．配位键与配位化合物(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。

(2)配位键——电子对给予接受键①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。

②配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH＋4可表示为，在NH＋4中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。

(3)配合物的组成如[Cu(NH3)4]SO4配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。

中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。

2．分子的性质(1)分子的极性(2)分子溶解性①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。

若能形成氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

②分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解度，如SO2、NO2。

(3)分子的手性①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。

②手性分子：具有手性异构体的分子。

③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同的原子或基团的碳原子。

含有手性碳原子的分子是手性分子，如。

(4)无机含氧酸分子的酸性(了解)无机含氧酸的通式可写成(HO)m RO n，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。

[应用体验]1．对于K3[Fe(CN)6]配合物中含有的化学键有_________________，其中配离子的结构简式为________，配位体的电子式为________，配位数是________。

1 mol [Fe(CN)6]3－中含有σ键的数目为________。

【答案】离子键、配位键、共价键[Fe(CN)6]3－[]－612N A2．(1)对于葡萄糖分子CH2OH(CHOH)4CHO中有________个手性碳原子。

(2)对于HNO3和HNO2，________酸性较强。

(3)NH3极易溶于水的原因为_______________________________。

【答案】(1)4(2)HNO3(3)NH3为极性分子且NH3与H2O形成分子间氢键考法1配位键与配合物1．经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还可以其他个数比配合。

请按要求填空：(1)若所得Fe3＋和SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。

该离子的离子符号是________，配体中的配位原子是________。

(2)若Fe3＋与SCN－以个数比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______________________________________________________________________________________。

答案：(1)[Fe(SCN)]2＋S(2)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl2．(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。

已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥型，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是________________________________________________________________________________________________________。