人教高中化学专题突破(十五) 分子或离子的空间构型的判断（教案）.doc

专题突破(十五)　分子或离子的空间构型的判断
分子或离子的空间构型的判断是高考命题的重要角度，主要涉及价层电子对互斥理论及应用(中心原子的价层电子对数、键角的比较、空间构型的判断等)、杂化轨道理论(中心原子杂化方式的判断、空间构型的判断)等，考查考生进行新颖的推测和设想并周密论证的能力，考查考生综合运用知识和能力应对复杂问题的水平，要求建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，建立认知模型，并能运用于解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
1．根据VSEPR理论判断
(1)中心原子上的价电子都用于形成共价键，例如，CO2、CH4等分子中的碳原子，它们的空间构型可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下表：
ABn型分子
分子(或离子)的空间构型
实例
n＝2
直线形
CS2、BeCl2等
n＝3
平面三角形
BF3、CH2O等
n＝4
正四面体形
CCl4、SiH4等
(2)中心原子上有孤对电子的分子，例如H2O、NH3等，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与相互排斥。先分析分子的中心原子的σ键电子对数和孤电子对数，确定VSEPR模型，再去除孤电子对，得出分子的实际空间构型。
2．根据杂化轨道类型判断
由于杂化轨道类型不同，杂化轨道的夹角也不同，其成键时键角也不相同，故杂化轨道的类型与分子的空间构型有关，具体如下表：
杂化类型
用于杂化的原子轨道数
杂化轨道间的夹角
空间构型
sp杂化
2
180°
直线形
sp2杂化
3
120°
平面三角形
sp3杂化
4
109°28′
四面体形
3.根据共价键的键角判断
分子的空间构型与共价键的键角的关系如下表：
分子类型
键角
分子的空间构型
实例
AB2型
180°
直线形
CO2、BeCl2等
＜180°
V形
H2O、H2S等
AB3型
120°
平面三角形
BF3、BCl3等
＜120°
三角锥形
NH3、H3O＋等
AB4型
109°28′
正四面体形
CH4、CCl4等
4.根据等电子体原理判断
通常情况下，等电子体的空间构型相同，例如，SO2与O3均为V形结构，CH4与NH均为正四面体形结构。
(2019·海南卷，19Ⅱ题节选)锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题：
(1)Mn位于元素周期表中第四周期________族，基态Mn原子核外未成对电子有____个。
(2)MnCl2可与NH3反应生成[Mn(NH3)6]Cl2，新生成的化学键为______键。NH3分子的空间构型为_____________________________________________________________，
其中N原子的杂化轨道类型为________。
解析　(1)基态Mn原子核外有25个电子，其电子排布式为[Ar]3d54s2，原子核外未成对电子有5个，则Mn元素处于周期表的第四周期第ⅦB族。
(2)NH3分子中N原子形成3个σ键，且含有1对孤电子对，则N原子的杂化轨道类型为sp3杂化，NH3的空间构型为三角锥形。
答案　(1)ⅦB　 5　(2)配位　三角锥形　 sp3
(2018·海南卷，19Ⅱ节选)黄铜矿是主要的炼铜原料