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1、本专题重难点突破,专题4分子空间结构与物质性质,学习目标定位1.能利用价层电子对互斥理论和原子轨道杂化理论判断、解释分子(离子)的空间构型，中心原子的杂化类型。2.理解等电子原理，会利用等电子原理判断等电子体并解释相关性质。3.了解配合物的形成、性质及应用，会分析配合物的结构。4.理解物质物理性质的综合影响因素，会判断分子的极性。,例1在 分子中，、号碳原子成键时所采取的杂化方式分别为 A.sp2杂化；sp2杂化；sp杂化B.sp3杂化；sp3杂化；sp2杂化C.sp3杂化；sp2杂化；sp杂化D.sp杂化；sp3杂化；sp2杂化,解析 号碳原子共形成4个键，为sp3杂化，号碳原子共形成3个键
2、，为sp2杂化，号碳原子共形成2个键，为sp杂化。,一、杂化轨道及其类型的判断,答案,解析,对于有机物分子来说，若没有形成键则为sp3杂化，形成一个键则为sp2杂化，形成两个键则为sp杂化。,有机物分子中碳原子杂化类型的判断,方法规律,二、分子的空间结构的判断与分析,例2下列离子的VSEPR模型与其空间构型一致的是,答案,解析,方法规律,价层电子对互斥理论模型(VSEPR模型)指的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，分子的空间构型与价层电子对的空间构型一致；当中心原子有孤电子对时，分子的空间构型与价层电子对的空间构型不一致
3、。,三、等电子原理及其应用,例3通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间构型相同，则下列有关说法中正确的是 A.CH4和 是等电子体，键角均为60B. 是等电子体，均为平面正三角形结构C.H3O和PCl3是等电子体，均为三角锥型结构D.B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的 轨道,答案,解析,H3O和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。,易错提醒,判断两种微粒是否是等电子体，要牢牢抓住等电子体的定义，不要被质子数的多少、是否都是中性粒子等所迷
4、惑。等电子体的结构具有相似性。,解析CO2和CS2中均含极性共价键，且均为直线形对称分子，均属于非极性分子，A正确；NaCl含离子键，HCl含极性共价键，B错误；H2O和CH4中均含极性共价键，H2O为V形，属于极性分子，CH4为正四面体型，属于非极性分子，C错误；O2和HBr中分别含非极性键、极性键，分别属于非极性分子、极性分子，D错误。,四、分子极性的判断,例4下列每组物质中化学键类型和分子的极性都相同的是 A.CO2和CS2 B.NaCl和HClC.H2O和CH4 D.O2和HBr,答案,解析,方法规律,(1)对于双原子分子，键的极性就是分子的极性。由极性键形成的双原子分子(表示为AB型
5、分子)，一定是极性分子，如CO、NO、HCl等分子。由非极性键形成的双原子分子(表示为A2型分子)，一定是非极性分子，如O2、N2、Cl2等分子。(2)三原子及三原子以上的分子，结构有可能对称，键的极性互相抵消，有可能为非极性分子。,例5关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是 A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子C.CS2为非极性分子，所以在这三种物质中熔、沸点最低D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子为极性分子,五、影响物质溶解性的综合考查,答案,解析,解析根据“相似相溶规则”，水是极性分子，CS2是非极
6、性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A错误、B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C错；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子为极性分子外，还因为NH3分子和H2O分子之间可形成氢键，故D错。,(1)“相似相溶”规则是从分子结构的角度，通过实验的观察和研究而得出的关于物质溶解性的经验规律，也有不符合此规律的例外情况，如CO、NO等极性分子难溶于水。(2)“相似相溶”规则可以解释一些物质在某些溶剂中溶解的情况。(3)氢键影响物质的溶解度。如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大。如NH3极易溶于水、C2H5OH与水能以任意比混溶，上述事实还分别与NH3和H2O分子
7、间、C2H5OH和H2O分子间形成氢键密切相关。,判断物质溶解性要注意的问题,易错警示,例6水能与多种金属离子形成络合物，某红紫色络合物的组成为CoCl35NH3H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱加热至沸腾有氨放出，同时产生Co2O3沉淀；加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，过滤后加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为 A.CoCl2(NH3)4ClNH3H2OB.Co(NH3)5(H2O)Cl3C.CoCl2(NH3)3(H2O)Cl2NH3D.CoCl(NH3)5Cl2H2O,六、配合物的组
8、成和结构的推断,答案,解析,解析CoCl35NH3H2O水溶液加AgNO3于该化合物溶液中，有AgCl沉淀生成，说明外界离子有Cl，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾有AgCl沉淀生成，说明配体中含有Cl，且其质量为第一次沉淀量的二分之一，说明外界Cl与配体Cl之比为21，选项中只有D符合。,方法规律,配合物有内界和外界之分，在水溶液中只有外界提供的阴、阳离子属于自由离子，而内界的离子不属于自由离子，通过复分解反应确定配合物的化学式时，一定要注意发生反应的和未发生反应的同种离子的比例关系。,例7(2017石家庄一中高二期末)配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列
9、问题：(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有Al(OH)4生成，则Al(OH)4中存在_(填字母)。a.共价键 b.非极性键c.配位键 d.键e.键,七、配合物的组成和性质的综合,答案,解析,解析光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有Al(OH)4生成，可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对，形成三个极性共价键，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在强碱性溶液中，和OH结合形成Al(OH)4，利用的是铝原子的空轨道和OH的孤电子对形成的配位键；由两个原子轨道“头碰头”相互重叠而形成的共价键，叫键，所以Al(OH)4中也形成了键。,(2)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为
10、CoBr(NH3)5SO4和Co(SO4)(NH3)5Br。已知Co3的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为_，第二种配合物的结构可表示为_。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是_。(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为TiCl(H2O)5Cl2。),答案,解析,CoBr(NH3)5SO4,Co(SO4)(NH3)5Br,生成淡黄色沉淀,解析由CoBr(NH3)5SO4的结构可知，硫酸
11、根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液时无明显现象，说明硫酸根离子在内界，所以配合物的结构为Co(SO4)(NH3)5Br；溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色沉淀溴化银。,易误提醒,配合物中化学键的类型和数目判断，易错点在于对概念、微粒的组成以及结构式认识不清，导致出错。配合物中的化学键主要有离子键、共价键、配位键三种，离子键是阴、阳离子之间的作用力(阳离子包括金属离子和 等)，共价键主要是非金属原子之间的作用力，配位键是中心原子与配体之间的作用力。键的数目判断方法：两个共价原子之间形成一个键，中心原子和配体之间形成一个配位键。,