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第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理学习目标1.认识苯分子的空间构型。2.理解价电子对互斥理第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理论和等电子原理，并掌握它们在认识分子空间构型时的应用。一、苯环的结构与大π键苯环上，C原子以________杂化，每个C原子的两个sp2杂化轨道分别与另外两个C原子的杂化轨道形成σ键，六个碳原子形成____________的碳环，另外一个sp2杂化轨道与H原子的____轨道形成σ键，同时，六个C原子上剩余的____轨道，以“________”的形式形成多原子、多电子的________键。二、价电子对互斥理论1．理论模型(1)分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互________作用，尽可能趋向彼此________，分子尽可能采取________的空间模型。(2)AXm型分子中，A与X之间通过两对或三对电子(即通过双键或叁键)结合而成，则价电子对互斥理论把双键或叁键作为________电子对看待。2．价电子对互斥理论的两种类型价电子对互斥理论说明的是________________________，而分子的空间构型指的是______________空间构型，____________________。(1)当中心原子________________，两者的构型一致。(2)当中心原子________________，两者的构型____________。如下表中几例：物质H2ONH3CH4CCl4价电子对互斥理论四面体形四面体形四面体形四面体形分子的空间构型V形三角锥形正四面体形正四面体形键角104.5°107.3°109.5°109.5°杂化类型sp3杂化三、等电子原理1．内容：化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的____________和______________等结构特征。2．应用：判断一些简单分子或离子的空间构型。(1)SO2－4、PO3－4等离子具有________通式，价电子总数为________，中心原子采取________杂化，呈____________空间构型。(2)SO2－3、PO3－3等离子具有__________通式，价电子总数为__________，中心原子采取__________杂化，由于存在一对孤对电子，分子呈______________空间构型。1．以下有关苯分子结构的说法，错误的是()A．苯分子中每个碳原子的原子轨道都发生sp2杂化，形成夹角为120°的三个sp2杂化轨道B．每个碳原子的一个sp2杂化轨道采用“肩并肩”的方式重叠，形成一个大π键C．苯分子中存在6个C—Cσ键和6个C—Hσ键D．乙烷、乙烯、乙炔分子中，碳原子轨道杂化方式和苯相同的只有乙烯2．下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是()A．C2H2B．CS2C．NH3D．C6H63．用价电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是()A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形4．下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是()A．XeO4B．BeCl2C．CH4D．PCl35．(1)根据等电子原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：________和________；________和________。(2)根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征。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：________。练基础落实知识点一苯分子的结构与性质1．苯分子不能使酸性KMnO4溶液褪色的原因是()A．分子中不存在π键B．分子中存在6电子大π键，结构稳定C．分子是平面结构D．分子中只存在σ键2．下列关于苯分子的结构与性质的描述错误的是()A．苯分子呈平面正六边形，六个碳碳键完全相同，键角皆为120°B．苯分子中C原子采取sp2杂化，六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式形成一个大π键C．苯分子中的碳碳双键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键D．苯能使溴水褪色3．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是()①BF3②CH2===CH2③④CH≡CH⑤NH3⑥CH4A．①②③B．①⑤⑥C．②③④D．③⑤⑥知识点二价电子对互斥理论4．氨气分子的空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为()A．两种分子的中心原子杂化类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C．NH3分子中有一对未成键的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强D．NH3分子中有3个σ键，而甲烷分子中有4个σ键5．用价电子对互斥理论判断SO3的分子构型为()A．正四面体形B．V形C．三角锥形D．平面三角形6．下列叙述正确的是()A．P4和CO2分子中都只含有共价键B．CCl4和NH3分子的空间结构都是正四面体形C．BF3分子中各原子均达到8e－稳定结构D．甲烷的结构式为，它是对称的平面形分子知识点三等电子原理7．1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，空间构型相似的是()A．SO2和O3B．CO2和NO2C．CS2和NO2D．PCl3和BF3练方法技巧中心原子上孤电子对数的确定方法8．下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是()A．NO－3B．NH3C．H3O＋D．CO2练综合拓展9．在以下的分子或离子中，空间构型不是三角锥形的是()A．NF3B．CH－3C．BF3D．H3O＋10.CH＋3、·CH3、CH－3都是重要的有机物反应的中间体，CH＋3中四个原子是共平面的，则C原子是________杂化，键角应是________。11．依据等电子原理在下表中填出相应的化学式。CH4CO2－3C2O2－4NH＋4N2H2＋6NO＋2N2第2课时苯分子的空间构型、价电子对互斥理论及等电子原理双基落实一、sp2正六边形1s2p肩并肩大π二、1．(1)排斥远离对称(2)一个2．价电子对的空间构型成键电子对不包括孤对电子(1)无孤对电子时(2)有孤对电子时不一致三、1．空间构型化学键类型2．(1)AX432sp3四面体(2)AX326sp3三角锥形课堂练习1．B[每个碳原子剩下一个未参加杂化的2p轨道上的电子以“肩并肩”的方式重叠，形成了一个6电子的大π键，所以B项错误。]2．C3．D[在H2S中，价电子对数为4，若无孤电子对存在，则其应为正四面体构型。但中心原子S上有两对孤电子对，而且孤电子对也要占据中心原子周围的空间，它们相互排斥，因此H2S为V形结构。在BF3中，价电子对数为3，其中心原子B上无孤电子对，因此BF3应为平面三角形。]4．D5．(1)N2COCO2N2O(2)SO2、O3课时作业1．B[苯分子中碳碳原子之间的键不是单纯的单键或双键，而是介于单、双键之间的独特的键，即存在6个电子的大π键，结构稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能与溴水反应褪色，所以选B。]2．D3．A[sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形杂化轨道，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中C原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的C原子为sp1杂化；⑤NH3中N原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。]4．C[本题考查杂化轨道类型与分子构型之间的关系。A中NH3中N原子为sp3型杂化，错误；B中NH3分子中N原子形成四个杂化轨道，错误；D也无法说明两者的分子空间构型不同，错误。C正确。]5．D[SO3中的S原子的价电子全部用于形成了共价键，价电子对数为3，根据价电子对互斥理论，这三个价电子对应呈平面正三角形，S周围有3个氧原子，故选D。]6．A7．A[由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。]8．A[NO－3中N的孤电子对数＝(5＋1－3×2)/2＝0，所以NO－3中无孤对电子，N原子通过三对电子与O成键，空间构型为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(5－3)/2＝1，H3O＋中O的孤电子对数为(6－3－1)/2＝1，在NH3和H3O＋中都有1对孤对电子，还有3对电子成键，所以NH3、H3O＋的空间构型都为三角锥形；在CO2中C的孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，没有孤对电子，只有2对σ键电子对，故CO2分子为直线形。]9．C[其中NF3、CH－3和H3O＋的中心原子N、C、O均为sp3杂化，但是只形成3个化学键，有1个杂化轨道被孤对电子占据，又由于价电子对相互排斥，所以为三角锥形；只有BF3中的B以sp2杂化，形成平面正三角形分子。所以选C。]10．sp2120°解析根据杂化轨道类型中sp2杂化轨道的空间构型特点，可得答案。11．(从左到右)C2H6NO－3CO2N2O4CO