2022高考化學(xué)人教版一輪復(fù)習(xí)課件：選修3　第2節(jié)　分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

知識梳理1.共價(jià)鍵的本質(zhì)與特征(1)本質(zhì):原子之間形成共用電子對。(2)特征:具有方向性和飽和性。
3.π鍵與σ鍵的比較(1)電子云形狀不同:σ鍵的電子云呈軸對稱,π鍵的電子云呈鏡面對稱。(2)強(qiáng)度不同,一般情況下,π鍵不如σ鍵牢固。如乙烯、乙炔分子中的π鍵不如σ鍵牢固,比較容易斷裂,因而含有π鍵的乙烯、乙炔與只含σ鍵的乙烷的化學(xué)性質(zhì)不同。
4.鍵參數(shù)(1)定義①鍵能:氣態(tài)基態(tài)原子形成1 ml化學(xué)鍵釋放的最低能量。鍵能通常是298.15 K、101 kPa條件下的標(biāo)準(zhǔn)值。鍵能可通過實(shí)驗(yàn)測定,更多的卻是推算獲得的。鍵能可用于估算化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)。②鍵長:構(gòu)成化學(xué)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距。③鍵角:在多原子分子中,兩個(gè)相鄰共價(jià)鍵之間的夾角稱為鍵角。多原子分子的鍵角一定,表明共價(jià)鍵具有方向性。
(2)鍵參數(shù)對分子性質(zhì)的影響。
鍵能越大,鍵長越短,分子越穩(wěn)定。
5.等電子原理原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的分子(即等電子體)具有相似的化學(xué)鍵特征,具有許多相似的性質(zhì),如N2與CO、O3與SO2、N2O與CO2、CH4與N 等。
自我診斷1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)共價(jià)鍵的成鍵原子只能是非金屬原子。(　　)(2)在任何情況下,都是σ鍵比π鍵強(qiáng)度大。(　　)(3)分子的穩(wěn)定性與分子間作用力的大小無關(guān)。(　　)(4)s-sσ鍵與s-pσ鍵的電子云形狀對稱性相同。(　　)(5)σ鍵能單獨(dú)形成,而π鍵一定不能單獨(dú)形成。(　　)(6)σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn),π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。(　　)(7)碳碳三鍵和碳碳雙鍵的鍵能分別是碳碳單鍵鍵能的3倍和2倍。(　　)(8)鍵長等于成鍵兩原子的半徑之和。(　　)
答案 (1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√(7)×　(8)×
2.實(shí)驗(yàn)室中可用乙醇在P2O5作用下脫水制備乙烯。(1)乙烯分子中碳原子為　　　　　雜化,分子中σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)比為　　　　　。?(2)乙醇分子中共價(jià)鍵的類型有　　　　　　　　　,1 ml C2H5OH含有σ鍵數(shù)目為　　　　。?
答案 (1)sp2　5∶1　(2)非極性鍵、極性鍵　8NA
解析 (1)乙烯的結(jié)構(gòu)式為 ,碳原子為sp2雜化,分子中含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,因此σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)比為5∶1。(2)乙醇分子中的碳碳鍵為非極性鍵,碳?xì)滏I、碳氧鍵、氧氫鍵均為極性鍵。1 ml C2H5OH含有8 ml σ鍵。
考向1　共價(jià)鍵類別分析【典例1】 (2020廣東電白第一中學(xué)模擬)下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是(　　)A.含有π鍵的分子在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),分子中的π鍵比σ鍵活潑B.在有些分子中,共價(jià)鍵可能只含有π鍵而沒有σ鍵C.有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵,不能形成π鍵D.當(dāng)原子形成分子時(shí),首先形成σ鍵,可能形成π鍵
答案 B　解析同一分子中的π鍵不如σ鍵牢固,反應(yīng)時(shí)比較容易斷裂,A項(xiàng)正確;π鍵不能單獨(dú)存在,含有π鍵的分子中一定含有σ鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;氫原子、氯原子等跟其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵,C項(xiàng)正確。
對點(diǎn)演練1含碳元素的物質(zhì)是化學(xué)世界中最龐大的家族。(1)CH4中的化學(xué)鍵從形成過程來看,屬于　　　(填“σ”或“π”)鍵,從化學(xué)鍵是否具有極性來看屬于　　　　鍵。?(2)已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為　　　　。?(3)C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)碳原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C60分子中π鍵的數(shù)目為　　　　。?
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的結(jié)構(gòu)式為 ,每個(gè)COCl2分子內(nèi)含有的σ鍵、π鍵數(shù)目為　　　　。?A.4個(gè)σ鍵B.2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵C.2個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵D.3個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵
答案 (1)σ　極性　(2)1∶1　(3)30　(4)D
歸納總結(jié) (1)在分子中,有的只存在極性鍵,如HCl、NH3等,有的只存在非極性鍵,如N2、H2等,有的既存在極性鍵又存在非極性鍵,如H2O2、C2H4等;有的不存在化學(xué)鍵,如稀有氣體分子。(2)在離子化合物中,一定存在離子鍵,有的存在極性共價(jià)鍵,如NaOH、Na2SO4等;有的存在非極性共價(jià)鍵,如Na2O2、CaC2等。(3)通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,可以快速有效地判斷化學(xué)鍵的種類及數(shù)目;根據(jù)成鍵方式判斷化學(xué)鍵數(shù)目時(shí)要注意共價(jià)單鍵全為σ鍵,雙鍵中有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。
考向2　分子立體結(jié)構(gòu)與鍵參數(shù)【典例2】已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:
(1)下列推斷正確的是　　　　(填字母,下同)。?A.穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HIB.氧化性:I2>Br2>Cl2C.沸點(diǎn):H2O>NH3D.還原性:HI>HBr>HCl>HF(2)下列有關(guān)推斷正確的是　　　　。?A.同種元素形成的共價(jià)鍵,鍵能:三鍵>雙鍵>單鍵B.同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C.鍵長越短,鍵能一定越大D.氫化物中化學(xué)鍵的鍵能越大,其穩(wěn)定性越弱
(3)在HX(X表示鹵素原子)分子中,鍵長最短的是　　　　,最長的是　　　　;O—O鍵的鍵長　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)O==O鍵的鍵長。?
答案 (1)ACD　(2)A　(3)HF　HI　大于
解析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),同主族元素氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小,穩(wěn)定性逐漸減弱,A項(xiàng)正確;從鍵能看,氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱,由原子結(jié)構(gòu)知,氧化性也逐漸減弱,B項(xiàng)錯(cuò)誤;水分子間氫鍵強(qiáng)于NH3分子間氫鍵,在常溫下,H2O為液態(tài)而NH3為氣體,所以H2O的沸點(diǎn)比NH3高,C項(xiàng)正確;還原性與失電子能力有關(guān),還原性:HI>HBr>HCl>HF,D項(xiàng)正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項(xiàng)正確;由O—O、O=O的鍵能知,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C—H的鍵長大于N—H的鍵長,但是N—H的鍵能反而較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一般來說,氫化物中鍵能越大,氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
對點(diǎn)演練2(2020山東濰坊高密一中模擬)已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下:
下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A.鍵能:N≡N>N==N>N—NB.H(g)+Cl(g) ==HCl(g)　ΔH=-431.8 kJ·ml-1C.H—N鍵能小于H—Cl鍵能,所以NH3的沸點(diǎn)高于HClD.2NH3(g)+3Cl2(g) ==N2(g)+6HCl(g)　ΔH=-463.9 kJ·ml-1
答案 C　解析 A項(xiàng),同一元素的原子形成的三鍵鍵長小于雙鍵鍵長小于單鍵鍵長,鍵長越短,鍵能越大,所以鍵能:N≡N>N=N>N—N,正確;B項(xiàng),H(g)+Cl(g)==HCl(g)的焓變ΔH=-431.8 kJ·ml-1,正確;C項(xiàng),NH3的沸點(diǎn)高于HCl是由于NH3形成分子間氫鍵,而HCl不能,與鍵能無關(guān),錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)ΔH=E(反應(yīng)物鍵能總和)-E(生成物鍵能總和),則2NH3(g)+3Cl2(g) ==N2(g)+6HCl(g)　ΔH=6E(N—H)+3E(Cl—Cl)-E(N≡N)-6E(H—Cl)=-463.9 kJ·ml-1,正確。
歸納總結(jié) 鍵長、鍵能決定了分子的穩(wěn)定性,鍵長、鍵角決定了分子的立體構(gòu)型,一般來說,已知多原子分子中的鍵角和鍵長等數(shù)據(jù),就可確定該分子的立體構(gòu)型。常見幾種分子的立體構(gòu)型及鍵角如下:
考向3　等電子體、等電子原理的應(yīng)用【典例3】 (1)寫出與CO分子互為等電子體的兩種離子的化學(xué)式:　　　　　　　　　。?(2)C 的立體構(gòu)型為　　　　　　,與其互為等電子體的分子的電子式為　　　　　　,與其互為等電子體的一種陽離子的電子式為　　　　　　　。?(3)寫出與N 互為等電子體的一種非極性分子的化學(xué)式:　　　　　。?(4)已知CO2為直線形結(jié)構(gòu),SO3為平面三角形結(jié)構(gòu),NF3為三角錐形結(jié)構(gòu),請推測COS、C 、PCl3的立體構(gòu)型分別為　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　。?
歸納總結(jié) 常見等電子體與立體構(gòu)型
對點(diǎn)演練3互為等電子體的微粒結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)也相近。根據(jù)等電子原理,由短周期元素組成的粒子,只要其原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相同,均可互稱為等電子體。下列各組粒子不能互稱為等電子體的是(　　)
答案 C　解析 C選項(xiàng)中,CO2與N 具有相同的原子總數(shù),但價(jià)電子總數(shù)不同,CO2為16,而N 為18,故二者不能互稱為等電子體。
知識梳理1.價(jià)層電子對互斥理論(1)理論要點(diǎn)。①價(jià)層電子對在空間上彼此相距最遠(yuǎn)時(shí),排斥力最小,體系的能量最低。②孤電子對對成鍵電子對的排斥力較大,孤電子對越多,排斥力越強(qiáng),鍵角越小。
(2)用價(jià)層電子對互斥理論(VSEPR理論)推測分子立體構(gòu)型的關(guān)鍵是判斷分子中中心原子上的價(jià)層電子對數(shù)。
其中,a是中心原子的價(jià)電子數(shù)(陽離子要減去電荷數(shù)、陰離子要加上電荷數(shù)),b是與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x是與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。
(3)價(jià)層電子對互斥理論與分子的立體構(gòu)型。
微點(diǎn)撥價(jià)層電子對互斥理論說明的是價(jià)層電子對的立體構(gòu)型,而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型,不包括孤電子對。
2.雜化軌道理論(1)雜化軌道的定義:在外界條件的影響下,原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫原子軌道的雜化,組合后形成的一組新的原子軌道,叫雜化軌道。
(2)雜化軌道的類型與分子立體構(gòu)型的關(guān)系。
(3)由雜化軌道數(shù)判斷中心原子的雜化類型。雜化軌道用來形成σ鍵和容納孤電子對,所以有公式:雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)+中心原子形成的σ鍵個(gè)數(shù)。
3.配位鍵與配位化合物(1)配位鍵。①配位鍵的形成:成鍵原子一方提供孤電子對,另一方提供空軌道形成共價(jià)鍵。②配位鍵的表示:常用→”來表示配位鍵,箭頭指向接受孤電子對的原子,如N 可表示為[ ]+,在N 中,雖然有一個(gè)N—H與其他3個(gè)N—H形成過程不同,但是一旦形成之后,4個(gè)共價(jià)鍵就完全相同了。
(2)配位化合物。①定義:金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。②形成條件:
③組成:以[Cu(NH3)4]SO4為例:
自我診斷1.已知H2O、NH3、CH4三種分子的鍵角由大到小的順序是CH4>NH3>H2O,請分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
提示 CH4分子中的碳原子沒有孤電子對,NH3分子中氮原子上有1個(gè)孤電子對,H2O分子中氧原子上有2個(gè)孤電子對,隨著孤電子對的增多,對成鍵電子對的排斥作用增大,故鍵角減小。
2.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對。(　　)(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)。(　　)(3)NH3分子為三角錐形,氮原子發(fā)生sp2雜化。(　　)(4)只要分子立體構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化。(　　)(5)中心原子是sp雜化的,其分子立體構(gòu)型不一定為直線形。(　　)
答案 (1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
答案 0　sp3　正四面體　1　sp3　三角錐形　2　sp3　V形
考向1　價(jià)層電子對互斥理論、雜化軌道理論及應(yīng)用【典例】回答下列問題。(1)(2020江蘇化學(xué),21節(jié)選)NH3分子中氮原子的雜化軌道類型是　　　。?(2)(2020全國1,35節(jié)選)磷酸根離子的立體結(jié)構(gòu)為　　　　　　,其中P的價(jià)層電子對數(shù)為　　　　　　,雜化軌道類型為　　　　　　。?
(3)(2019全國1,35節(jié)選)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是　　　　、　　　　　。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是　　　　　(填“Mg2+”或“Cu2+”)。?
(4)(2019江蘇化學(xué),21節(jié)選)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,分子中碳原子的雜化軌道類型為　　　　;推測抗壞血酸在水中的溶解性:　　　　　　　(填“難溶于水”或“易溶于水”)。?
(5)(2018全國1,35節(jié)選)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑,LiAlH4中的陰離子立體結(jié)構(gòu)是　　　　,中心原子的雜化軌道類型為　　　　。LiAlH4中存在　　　　　(填標(biāo)號)。?A.離子鍵B.σ鍵C.π鍵 D.氫鍵
(6)(2018全國2,35節(jié)選)①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中,中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是　　　　　。?
②氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在,其分子的立體結(jié)構(gòu)為　　　　形,其中共價(jià)鍵的類型有　　　　種;固體三氧化硫中存在如圖所示的三聚分子,該分子中硫原子的雜化軌道類型為　　　　。?
(7)(2018全國3,35節(jié)選)《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(ZnCO3)入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中,陰離子立體結(jié)構(gòu)為　　　　,碳原子的雜化軌道類型為　　　　。?
答案 (1)sp3　(2)正四面體形　4　sp3(3)sp3　sp3　乙二胺的兩個(gè)N提供孤電子對給金屬離子形成配位鍵　Cu2+(4)sp3、sp2　易溶于水(5)正四面體形　sp3　AB(6)①H2S?、谄矫嫒恰?　sp3(7)平面三角形　sp2
解析 (1)NH3分子中氮原子上有1個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為1+3=4,則氮原子為sp3雜化。(2)P 的中心原子不含孤電子對,成鍵電子對數(shù)為4,價(jià)層電子對數(shù)為4,因此其立體結(jié)構(gòu)為正四面體形,磷原子是采用sp3雜化方式形成4個(gè)sp3雜化軌道。(3)乙二胺中氮原子形成3個(gè)單鍵,含有1個(gè)孤電子對,屬于sp3雜化;碳原子形成4個(gè)單鍵,不存在孤電子對,也是sp3雜化;由于乙二胺的兩個(gè)氮原子可提供孤電子對與金屬離子形成配位鍵,因此乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定的環(huán)狀離子,由于銅離子的半徑較大且含有的空軌道多于鎂離子,因此與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是Cu2+。
(4)根據(jù)抗壞血酸的分子結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中有兩種碳原子,分別是全形成單鍵的碳原子和形成雙鍵的碳原子,全形成單鍵的碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化;根據(jù)抗環(huán)血酸分子結(jié)構(gòu),分子中含有4個(gè)—OH,能與水形成分子間氫鍵,因此抗壞血酸易溶于水。(5)LiAlH4中的陰離子是Al ,中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)=4+0=4,所以立體結(jié)構(gòu)是正四面體形,中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化。陰離子、陽離子間存在離子鍵,Al與H之間還有共價(jià)單鍵(即σ鍵),不存在π鍵和氫鍵。
(6)①根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論分析,H2S分子中硫原子有2個(gè)成鍵電子對和2個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為4;SO2分子中硫原子有2個(gè)成鍵電子對和1個(gè)孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為3;SO3分子中硫原子有3個(gè)成鍵電子對,不含孤電子對,價(jià)層電子對數(shù)為3。②氣態(tài)SO3分子中硫原子周圍有3個(gè)成鍵電子對,不含孤電子對,則硫原子采取sp2雜化,分子的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形:三氧化硫分子中所含共價(jià)鍵有兩種,分別為σ鍵和π鍵。由固體三氧化硫的三聚分子結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)硫原子形成4個(gè)σ鍵,則硫原子采取sp3雜化。(7)C 中碳原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,故碳原子采取sp2雜化,且無孤電子對,故C 的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形。
對點(diǎn)演練1(2020山東化學(xué),7)B3N3H6(無機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似,也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說法錯(cuò)誤的是(　　)A.其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B.形成大π鍵的電子全部由N提供C.分子中B和N的雜化方式相同D.分子中所有原子共平面
解析由題意知,無機(jī)苯與苯結(jié)構(gòu)相似,應(yīng)屬于分子晶體,其熔點(diǎn)取決于范德華力,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中所有原子共平面,D項(xiàng)正確;根據(jù)價(jià)鍵原理和題干信息,無機(jī)苯的結(jié)構(gòu)式為 ,該分子屬于平面形分子,分子中氮原子和硼原子都屬于sp2雜化,N形成4個(gè)價(jià)鍵,故大π鍵的電子全部由氮原子提供。
方法技巧 “四方法”判斷分子或離子中心原子的雜化軌道類型(1)根據(jù)雜化軌道的立體結(jié)構(gòu)判斷。①若雜化軌道在空間的分布為正四面體形或三角錐形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道在空間的分布呈平面三角形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道在空間的分布呈直線形,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。
(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷。①若雜化軌道之間的夾角為109°28',則分子或離子的中心原子發(fā)生sp3雜化。②若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp2雜化。③若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子或離子的中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對數(shù)判斷。①若中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為4,是sp3雜化。②若中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為3,是sp2雜化。③若中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為2,是sp雜化。
(4)根據(jù)分子或離子中有無π鍵及π鍵數(shù)目判斷。若沒有π鍵為sp3雜化,含1個(gè)π鍵為sp2雜化,含2個(gè)π鍵為sp雜化。
考向2　配位鍵、配合物理論【典例2】 Ⅰ.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途,如金屬銅用來制造電線電纜,五水合硫酸銅可用作殺菌劑。(1)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考慮立體構(gòu)型,[Cu(OH)4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為　　　　　　　　　　。?(2)膽礬(CuSO4·5H2O)可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:
下列有關(guān)膽礬的說法正確的是　　　　。?A.所有氧原子都采取sp3雜化B.氧原子存在配位鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵C.Cu2+的價(jià)層電子排布式為3d84s1D.膽礬中的水會在不同溫度下分步失去
Ⅱ.經(jīng)研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+與SCN-不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合,還可以其他個(gè)數(shù)比配合。請按要求回答問題:(1)所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1∶1配合所得離子顯紅色。該離子的離子符號是　　　　　　。?(2)若Fe3+與SCN-以個(gè)數(shù)比1∶5配合,則FeCl3與KSCN在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)DⅡ.(1)[Fe(SCN)]2+　(2)FeCl3+5KSCN==K2[Fe(SCN)5]+3KCl
解析 Ⅰ.(1)Cu2+中存在空軌道,而OH-中氧原子有孤電子對,故O與Cu之間以配位鍵結(jié)合。(2)A項(xiàng),與S相連的氧原子沒有雜化;B項(xiàng),氫鍵不是化學(xué)鍵;C項(xiàng),Cu2+的價(jià)層電子排布式為3d9;D項(xiàng),由圖可知,膽礬中有H2O與其他粒子以氫鍵結(jié)合,易失去,也有H2O與Cu2+以配位鍵結(jié)合,較難失去。Ⅱ.(1)Fe3+與SCN-按1∶1配合所得離子的化學(xué)式為[Fe(SCN)]2+。(2)根據(jù)題意分析可得,FeCl3與KSCN反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3+5KSCN==K2[Fe(SCN)5]+3KCl。
對點(diǎn)演練2(1)配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn),取CCl3·6NH3(黃色)、CCl3·5NH3(紫紅色)、CCl3·4NH3(綠色)和CCl3·4NH3(紫色)四種化合物各1 ml ,分別溶于水,加入足量硝酸銀溶液,立即產(chǎn)生氯化銀白色沉淀,沉淀的量分別為3 ml 、2 ml 、1 ml 和1 ml 。①請根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)用配合物的形式寫出它們的化學(xué)式。CCl3·6NH3　　　　　　　,CCl3·4NH3(綠色和紫色)　　　　　　　　。?②上述配合物中,中心離子的配位數(shù)都是　　　。?
(2)向黃色的三氯化鐵溶液中加入無色的KSCN溶液,溶液變成紅色,該反應(yīng)在有的教材中用化學(xué)方程式FeCl3+3KSCN==Fe(SCN)3+3KCl表示。經(jīng)研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+與SCN-不僅能以1∶3的個(gè)數(shù)比配合,還可以其他個(gè)數(shù)比配合,請按要求填空:Fe3+與SCN-反應(yīng)時(shí),Fe3+提供　　　　　　,SCN-提供　　　　　　,二者通過配位鍵結(jié)合。?
答案 (1)①[C(NH3)6]Cl3　[C(NH3)4Cl2]Cl　②6(2)空軌道　孤電子對解析 (1)根據(jù)題意分析可知,每個(gè)CCl3·6NH3分子中有3個(gè)Cl-為外界離子,配體為6個(gè)NH3,則該配合物化學(xué)式為[C(NH3)6]Cl3;每個(gè)CCl3·4NH3(綠色和紫色)中有1個(gè)Cl-為外界離子,配體為4個(gè)NH3和2個(gè)Cl-,則該配合物化學(xué)式均為[C(NH3)4Cl2]Cl。②題給幾種配合物的化學(xué)式分別是[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl、[C(NH3)4Cl2]Cl,其配位數(shù)都是6。(2)Fe3+與SCN-反應(yīng)時(shí),Fe3+提供空軌道,SCN-提供孤電子對,二者通過配位鍵結(jié)合。
歸納總結(jié) 配位化合物的形成條件
形成條件—
深度指津 1.判斷分子或離子立體構(gòu)型的“三步曲”第一步:確定中心原子上的價(jià)層電子對數(shù)
a為中心原子的價(jià)電子數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。如NH3的中心原子為N,a=5,b=1,x=3,所以NH3的中心原子孤電子對數(shù)
第二步:確定價(jià)層電子對的立體構(gòu)型由于價(jià)層電子對之間的相互排斥作用,它們趨向于盡可能地相互遠(yuǎn)離,因此根據(jù)已知價(jià)層電子對的數(shù)目,就可以確定它們的立體構(gòu)型。第三步:分子立體構(gòu)型的確定價(jià)層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分,用價(jià)層電子對的總數(shù)減去成鍵電子對數(shù)可得孤電子對數(shù)。根據(jù)成鍵電子對數(shù)和孤電子對數(shù),可以確定相應(yīng)粒子的較穩(wěn)定的立體構(gòu)型。
2.“五方法”判斷分子或離子中心原子的雜化類型(1)根據(jù)雜化軌道的空間分布構(gòu)型判斷。
(2)根據(jù)雜化軌道之間的夾角判斷。若雜化軌道之間的夾角為109°28',則分子的中心原子發(fā)生sp3雜化;若雜化軌道之間的夾角為120°,則分子的中心原子發(fā)生sp2雜化;若雜化軌道之間的夾角為180°,則分子的中心原子發(fā)生sp雜化。(3)根據(jù)等電子原理進(jìn)行判斷。如CO2是直線形分子,CNS-、均與CO2互為等電子體,所以CNS-、的立體構(gòu)型均為直線形,中心原子均采用sp雜化。
知識梳理1.分子間作用力(1)定義:物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力,稱為分子間作用力。(2)分類:分子間作用力最常見的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱:范德華力

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