(通用版)高考化学一轮复习课件第十一章物质结构与性质第2节考点2分子的立体结构 (含解析)

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考点2　分子的立体结构
1．价层电子对互斥理论(1)价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。(2)孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
2．杂化轨道理论当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
(3)配合物。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。
1．(2017·山东莱芜质检)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，有时也能用来推测键角大小。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都是三角锥形的分子【答案】C　
价层电子对互斥理论及其应用★★★★
【解析】SO2是V形分子；CS2、HI是直线形分子，A项错误。BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4个，在SnBr2中2个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，B项错误。CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，C项正确。PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形结构，D项错误。
2．(1)(2018·高考信息卷)单质硫与熟石灰加热产物之一为CaS3，S的几何形状是_________，中心原子杂化方式是________。(2)(2018·荆门、荆州、襄、宜四地七校联考)配合物[Cu (CH3CN) 4] BF4[四氟硼酸四(乙腈)合铜(Ⅰ)]是有机合成中常见催化剂。该配合物中阴离子的空间构型为____________。配体分子中与Cu(Ⅰ) 形成配位键的原子为____________；配体CH3CN 中，碳原子杂化方式是________。【答案】(1)V形　sp3　(2)正四面体　N　sp、sp3
判断分子或离子立体构型“三步曲”第一步：确定中心原子上的价层电子对数。
第二步：确定价层电子对的立体构型。由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。第三步：分子立体构型的确定。价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
杂化轨道理论及其应用★★★★
【答案】(1)V形、sp3　直线形、sp　三角锥形、sp3　三角锥形、sp3　平面三角形、sp2　直线形、sp　平面三角形、sp2　V形、sp2　正四面体形、sp3(2)正四面体形、sp3　V形、sp2　正四面体形、sp3　三角锥形、sp3　三角锥形、sp3　正四面体形、sp3　平面三角形、sp2
4．下列关于原子轨道的说法正确的是(　　)A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型都是正四面体B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合形成C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键【答案】C　
【解析】A项，中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其几何构型不都是正四面体，例如氨气是三角锥形的，错误。B项，甲烷分子碳原子的2s和2p通过sp3杂化，形成4个杂化轨道，和4个氢原子的1s轨道形成4个C—H单键，错误。C项，sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组新轨道，它们的能量完全相同，是能量等同的轨道，正确。D项，AB3型的共价化合物，其中心原子A不都采用sp3杂化轨道成键，例如BF3中的B原子是sp2杂化，是平面三角形结构，错误。
“五种”方法判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。
配合物理论及其应用★★★
Ⅱ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。回答下列问题：(1)往CuSO4溶液中加入过量氨水，可以生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是____________________________________________________________________。(2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可以生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_____________________________。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写作[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下：
下列有关胆矾的说法正确的是______________。A．所有氧原子都采取sp3杂化B．氧原子存在配位键和氢键两种化学键C．Cu2＋的价电子排布式为3d84s1D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去
Ⅲ.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，还能以其他个数比配合。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配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是______________。(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__________________。