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常考题空2立体构型及杂化类型的判断
【高考必备知识】
1.分子构型与价层电子对互斥理论
(1)中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
①配位原子是指中心原子以外的其它原子,即:与中心原子结合的原子
②若是离子,则应加上或减去与离子所带的电荷数,即:阴加阳减
③氧、硫原子若为配位原子,则其化合价规定为零”,若为中心原子,则价电子数为6
(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
价层电子对数
电子对的
排列方式
VSEPR模型
及名称
孤电子对数
略去孤电子对的空间结构
分子(或离子)的空间结构名称
2
直线形
0
直线形
1
直线形
3
平面三角形
0
平面三角形
1
V形
2
直线形
4
四面体形
0
正四面体形
1
三角锥形
2
V形
3
直线形
2.判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断:杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数
价层电子对数
杂化类型
杂化轨道数目
杂化轨道间夹角
空间结构
实例
4
sp3杂化
4
109°28′
正四面体形
CH4
3
sp2杂化
3
120°
平面三角形
BF3
2
sp杂化
2
180°
直线形
BeCl2
(2)有多个中心原子时,则根据:“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数+孤电子对数”来判断
如:三聚氰胺分子的结构简式如图所示,分析氮原子、碳原子的杂化类型
杂化
类型
价层电
子对数
σ键电
子对数
孤电
子对数
孤电子对数确定方法
①号氮原子
sp3
4
3
1
氮原子最外层有5个电子,形成了3对共用电子对,则有一对孤对电子
②号氮原子
sp2
3
2
1
③号碳原子
sp2
3
3
0
碳原子最外层4个电子,形成了4对共用电子对,所以碳上无孤对电子
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp3杂化;连接双键的碳原子均采取sp2杂化;连接三键的碳原子均采取sp杂化
3.分子或离子的空间结构及杂化类型判断
分子或离子
中心
原子
价层电子
对数
σ键电子
对数
孤电子
对数
电子对构型
分子或离子
的空间构型
中心原子杂化类型
CO2
CS2
BeCl2
BF3
BCl3
SO3
SO2
CH4
CCl4
NH3
NF3
PCl3
H2O
H2S
NO3-
SO32-
SO42-
NH4+
PO43-
H3O+
CO32-
ClO3-
PCl5
SF6
XeF4
IF5
【真题演练】
1.(2022·全国甲卷)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______;
2.(2022·全国乙卷)一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个_______杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl_______键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大键()
3.(2022·湖南卷)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为NH-2,反应过程如图所示:
产物中N原子的杂化轨道类型为_______
4.(2022·广东卷)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4_______H2SeO3(填“”或“”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO2-4的立体构型为_______
5.(2022·山东卷)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
6.(2022·河北卷)SnCl-3的几何构型为_______,其中心离子杂化方式为_________
7.(2021·全国甲卷)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为__________。SiCl4可发生水解反应,机理如下,含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________
8.(2021·全国乙卷)PH3中P的杂化类型是________
9.(2021·湖南卷)气态SiX4分子的空间构型是________
10.(2021·湖南卷)SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为________,H、C、N的电负性由大到小的顺序为________,1个M2+中含有________个σ键;
11.(2021·河北卷)已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为________,其中P采取________杂化方式
12.
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