1、第2课时杂化轨道理论配合物理论课程目标核心素养建构1.知道杂化轨道理论的基本内容，能根据杂化轨道理论确定简单分子的立体构型。2能正确叙述配位键概念及其形成条件；会分析配位化合物的形成及应用。3熟知几种常见的配离子：Cu(H2O)42、Cu(NH3)42、Fe(SCN)2、Ag(NH3)2等的颜色及性质。分子的立体构型知 识 梳 理一、杂化轨道理论简介1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成CH4分子时，碳原子的一个2s轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子，所以四个CH键是等同的。可表示为2.杂化轨道的
2、类型与分子立体构型的关系杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道及数目ns111np123杂化轨道数目234杂化轨道间的夹角18012010928杂化轨道示意图实例BeCl2、CO2、CS2BCl3、BF3、BBr3CF4、SiCl4、SiH4 分子立体构型直线形平面三角形正四面体形【自主思考】1.2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？答案不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能层，能量相差较大。杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同，ns轨道与np轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。2.用杂化轨道
3、理论解释NH3、H2O的立体构型？答案NH3分子中N原子的价电子排布式为2s22p3。1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中3个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另1个杂化轨道中有1对孤电子对，不与H原子形成共价键，sp3杂化轨道立体构型为正四面体形，但由于孤电子对的排斥作用，使3个NH键的键角变小，成为三角锥形的立体构型。H2O分子中O原子的价电子排布式为2s22p4。1个2s轨道和3个2p轨道经杂化后形成4个sp3杂化轨道，其中2个杂化轨道中各有1个未成对电子，分别与H原子的1s轨道形成共价键，另2个杂化轨道中各有一对孤电子对，不与H原
4、子形成共价键，sp3杂化轨道立体构型为正四面体形，但由于2对孤电子对的排斥作用，使2个OH键的键角变得更小，成为V形的立体构型。3.CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？答案CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化，中心原子的孤电子对数依次为0个、1个、2个。由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小，孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。比较键角时，先看中心原子杂化类型，杂化类型不同时：一般键角按sp、sp2、sp3顺序依次减小；杂化类型相同时，中心原子孤电子对数越多，键角越小。二、配合物理论简介1.配位
5、键（1）概念：共用电子对由一个原子单方面提供而跟另一个原子共用的共价键，即“电子对给予接受键”，是一类特殊的共价键。（2）实例：在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。（3）表示：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤电子对的原子，叫做配体；B是接受电子对的原子。例如：NH中的配位键表示为。Cu（NH3）42中的配位键表示为。Cu（H2O）42中的配位键表示为。2.配位化合物（1）定义：金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物，简称配合物。（2）写出生成下列配合物的反应方程式：Cu（H2O）4
6、Cl2：CuCl24H2O=Cu（H2O）4Cl2；Fe（SCN）3：Fe33SCN=Fe（SCN）3。（3）配合物的稳定性配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。【自主思考】1.配位键与一般共价键有何区别与联系？答案配位键是一种特殊的共价键，共用电子对由成键原子的一方提供；一般共价键的共用电子对由双方共同提供。2.NH中的配位键与其他三个NH键的键参数是否相同？答案相同。NH可看成NH3分子结合1个H后形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据一个轨道，3个未成键电子占据另3个
7、杂化轨道，分别结合3个H原子形成3个键，由于孤电子对的排斥，所以立体构型为三角锥形，键角压缩至107。但当有H时，N原子的孤电子对会进入H的空轨道，以配位键形成NH，这样N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至10928，故NH为正四面体形，4个NH键完全一致，配位键与普通共价键形成过程不同，但性质相同。3.配合物Cu（NH3）4SO4中含有的化学键有哪些类型？答案Cu（NH3）4SO4中含有的化学键有离子键（Cu（NH3）42与SO）、共价键和配位键。4.配制银氨溶液时，向AgNO3溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么？答案因为氨水呈弱碱性，滴入AgNO3溶液中，会形成AgOH
8、白色沉淀，继续滴加氨水时，NH3与Ag形成Ag（NH3）2配合离子，配合离子很稳定，会使AgOH逐渐溶解，反应过程如下：AgNH3H2O=AgOHNH，AgOH2NH3=Ag（NH3）2OH。效 果 自 测1.判断正误，正确的打“”；错误的打“”。（1）所有原子轨道都参与杂化。（）（2）杂化轨道能量集中，有利于牢固成键。（）（3）杂化轨道中不一定有电子。（）（4）杂化方式相同的分子，空间构型一定相同。（）（5）并非任意两个原子轨道都能发生杂化。（）（6）形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤电子对。（）（7）NH4NO3、H2SO4都含有配位键。（）（8）任何分子都能形成配位键。（）（9）配合
9、物都有颜色。（）答案（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）2.ClO、ClO、ClO、ClO中，Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键，则ClO的立体构型是；ClO的立体构型是；ClO的立体构型是；ClO的立体构型是。答案直线形V形三角锥形正四面体形3.完成下表：物质中心离子配体电子给予体电子接受体Ag（NH3）2OHNa3AlF6答案Ag（NH3）2OH：AgNH3NH3AgNa3AlF6：Al3FFAl3探究一杂化轨道理论及分子立体构型与杂化轨道类型的关系【探究讨论】1.比较杂化轨道与参与杂化的原子轨道的异同点？提示杂化轨道与参与杂化的原子轨道相比较，数目相同，但能量不同
10、，电子云形状不同，电子云的伸展方向不同。2.杂化轨道的作用是什么，键是怎么形成的？提示杂化轨道只用于形成键或容纳未参与成键的孤电子对。键是由未参与杂化的p轨道上的单电子形成的。如在碳原子的sp2杂化、sp杂化中分别有1个、2个未参与杂化的p电子，其电子云与杂化轨道的电子云相互垂直，因而从侧面发生“肩并肩”的重叠而形成键，如C2H4中有1个键，C2H2中有2个键。3.在同一分子中，同一种元素原子的杂化方式都相同吗？提示不一定。在分子中，同一种元素原子可以有多种不同的杂化轨道类型。如：。【点拨提升】1.杂化轨道理论要点（1）只有能量相近的原子轨道才能杂化。（2）杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目
11、相等，杂化轨道能量相同。（3）杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。（4）杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。（5）杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对。（6）未参与杂化的p轨道可用于形成键。2.中心原子轨道杂化类型的判断方法1：根据价层电子对数判断杂化轨道只能用于形成键或者用来容纳孤电子对，而两个原子之间只能形成一个键，故有下列关系：杂化轨道数价层电子对数中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数。根据杂化轨道数判断杂化类型，如下表所示：ABn型分子中心原子结合的原子数中心原子孤电子对数中心原子价层电子对数杂化轨
12、道类型示例AB2202spBeCl2、CO2213sp2SO2224sp3H2O、H2SAB3303sp2BF3、SO3、CH2O314sp3NH3、PCl3AB4404sp3CH4、CCl4方法2：根据共价键类型判断由于杂化轨道形成键或容纳孤电子对，未参与杂化的轨道可用于形成键，故有如下规律：（1）中心原子形成1个三键，则其中有2个键，是sp杂化，如CHCH。（2）中心原子形成2个双键，则其中有2个键，是sp杂化，如O=C=O。（3）中心原子形成1个双键，则其中有1个键，是sp2杂化，如：，CH2=CH2。（4）中心原子只形成单键，则按方法1判断。方法3：根据等电子体原理判断等电子体的结构相
13、似、立体构型也相似，中心原子杂化类型相同。如：H2O和H2S，CO2、CS2和N2O，BF3、SO3、NO和CO，CCl4、SO和PO，NF3、PCl3和 SO等。3.分子的立体构型与杂化类型的关系（1）当杂化轨道全部用于形成键时，分子或离子的立体构型与杂化轨道的立体构型相同。sp杂化：直线形；sp2杂化：平面三角形；sp3杂化：正四面体形（或四面体形）。（2）当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用会使分子或离子的立体构型与杂化轨道的形状有所不同。ABn型分子中心原子杂化轨道类型中心原子孤电子对数立体构型实例AB2sp0直线形CO2、CS2、BeCl2、HCN、N
14、2O等AB3sp20平面三角形BF3、BCl3、BBr3、SO3、CH2O、NOAB21V形SO2AB4sp30正四面体形CH4、SiF4、NH、SO、PO、SiOAB31三角锥形NH3、PCl3、NF3、H3OAB2（或B2A）2V形H2S、NH【典题例证1】下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（）A.CO2与SO2 B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3 D.C2H4与C2H2解析中心原子杂化轨道数中心原子价层电子对数（中心原子的价电子数配位原子的成键电子数）实例价层电子对数杂化轨道类型BeCl2n（22）2spBF3n（33）3sp2CO2n（40）2spSO2n（60）3sp2
15、CCl4n（44）4sp3NH3n（53）4sp3C2H2和C2H4中每个碳原子连接的原子个数分别为2、3个，每个C原子分别形成2个键、2个键和3个键、1个键，C原子杂化类型分别为sp杂化、sp2杂化。答案B【学以致用1】计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数，判断中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。（1）、。（2）、。（3）、。（4）、。（5）、。答案（1）2sp直线形（2）4sp3正四面体形（3）4sp3四面体形（4）4sp3四面体形（5）3sp2平面三角形探究二配位键与配位化合物【探究讨论】1.配位键是一类单独的化学键吗？提示配位键不是一类单独的化学键，只是一种特殊的共价键。化学
16、键只有离子键、共价键、金属键3种类型。2.配合物都有内界、外界之分吗？提示不都有内界、外界之分。有些配合物不存在外界，如PtCl2(NH3)2、CoCl3(NH3)3等。另外，有些配合物是由中心原子与配体构成的，如Ni(CO)4、Fe(CO)5等。【点拨提升】1.配位键（1）配位键实质是一种特殊的共价键，在配位键中原子一方提供孤电子对，另一方具有能接受孤电子对的空轨道。（2）配位键与普通共价键只是在形成过程上有所不同。配位键的共用电子对由成键原子单方面提供，普通共价键的共用电子对则由成键原子双方共同提供，但实质是相同的，都是成键原子双方共用，如NH中4个NH键完全等同。2.配合物的组成配合物C
17、u（NH3）4SO4的组成如下图表示。（1）中心原子：提供空轨道能接受孤电子对的原子或金属阳离子。配合物的中心原子一般是带正电荷的阳离子，最常见的是过渡金属的原子或离子。（2）配体：含有孤电子对的原子、分子或阴离子。阴离子：如X（卤素离子）、OH、SCN、CN、RCOO、PO等。分子：如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。原子：常为A、A、A族元素的原子。（3）配位数：直接同中心原子配位的原子或离子的数目叫中心原子的配位数。如Fe（CN）64中Fe2的配位数为6，Cu（NH3）4Cl2中Cu2的配位数为4。（4）配合物离子的电荷数：等于中心原子或离子与配位体总电荷数的代数和。如Co（NH3）5
18、Cln中，中心离子为Co3，n2。3.配合物在水溶液中的电离情况配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出去，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配体。【典题例证2】配位化学创始人维尔纳发现，取CoCl36NH3（黄色）、CoCl35NH3（紫红色）、CoCl34NH3（绿色）和CoCl34NH3（紫色）四种化合物各1 mol，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银沉淀的量分别为3 mol、2 mol、1 mol和1 mol。（1）请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl36NH3：，CoCl35NH3：，CoCl34NH3
19、（绿色和紫色）：。（2）后两种物质组成相同而颜色不同的原因是_。（3）上述配合物中，中心离子的配位数都是。解析由题意知，四种配合物中位于外界的Cl数目分别为3、2、1、1，则它们的化学式分别为Co（NH3）6Cl3、Co（NH3）5ClCl2、Co（NH3）4Cl2Cl、Co（NH3）4Cl2Cl，最后两种应互为同分异构体。答案（1）Co（NH3）6Cl3Co（NH3）5ClCl2Co（NH3）4Cl2Cl（2）它们互为同分异构体（3）6【学以致用2】回答下列问题：（1）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤电子对的原子是。（2）NH3与BF3可以通过配
20、位键形成NH3BF3，原子提供孤电子对，原子提供空轨道。写出NH3BF3的结构式，并用“”表示出配位键。（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内存在（填序号）。a.离子键b.配位键c.共价键（4）向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是。A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2的浓度不变B.沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子Cu（NH3）42C.Cu（NH3）
21、42的立体构型为正四面体形D.在Cu（NH3）42配离子中，Cu2给出孤电子对，NH3提供空轨道（5）向氯化铜溶液中加入过量浓氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的Cu（NH3）4Cl2晶体，深蓝色晶体中含有的化学键除普通的共价键外，还有和。解析（1）BCl3分子中的B原子的1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化形成3个sp2杂化轨道。B原子还有1个空轨道（未杂化的2p轨道），所以B原子与X形成配位键时，X应提供孤电子对。（2）NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤电子对，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。（3）（N
22、H4）2SO4中，NH存在配位键、共价键，表示为，SO与NH之间以离子键结合。故N2H6SO4中，N2H存在配位键、共价键，表示为，SO与N2H之间以离子键结合。（4）（5）Cu2中存在空轨道，NH3中N原子上有孤电子对，N与Cu2之间以配位键结合、Cu（NH3）42与Cl间以离子键结合。答案（1）X（2）NB （3）abc（4）B（5）离子键配位键1.下表中各粒子对应的立体结构及杂化方式均正确的是（）选项粒子立体结构杂化方式ASO3平面三角形S原子采取sp杂化BSO2V形S原子采取sp3杂化CCO三角锥形C原子采取sp2杂化DC2H2直线形C原子采取sp杂化解析A项，SO3分子中硫原子的价层
23、电子对数3（632）3，不含孤电子对，采取sp2杂化，立体结构为平面三角形，错误；B项，SO2分子中硫原子的价层电子对数2（622）3，含1个孤电子对，采取sp2杂化，立体结构为V形，错误；C项，CO中碳原子价层电子对数3（4232）3，不含孤电子对，采取sp2杂化，立体结构为平面三角形，错误；D项，乙炔（CHCH）分子中每个碳原子均形成2个键和2个键，价层电子对数是2，为sp杂化，立体结构为直线形，正确。答案D2.CH、CH3、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是（）A.它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化B.CH与NH3、H3O互为等电子体，中心原子均为sp3杂化，几何
24、构型均为正四面体形C.CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子共平面D.CH与OH形成的化合物中含有离子键解析A项，CH、CH3、CH中原子个数相等但价电子总数不等，不互为等电子体，错误。B项，CH与NH3、H3O中原子个数相等、价电子总数相等，互为等电子体，CH中碳原子价层电子对数是4且孤电子对数为1、NH3中氮原子价层电子对数是4且孤电子对数为1、H3O中氧原子价层电子对数是4且孤电子对数为1，三者中心原子都为sp3杂化，几何构型都为三角锥形，错误。C项，CH中碳原子价层电子对数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取sp2杂化，为平面三角形，所有原子共平面，正确。D项，CH与OH形成的化合物为C
25、H3OH，只含共价键不含离子键，错误。答案C3.高考题组（1）丙酮（）分子中碳原子轨道的杂化类型是。（2）I离子的几何构型为，中心原子的杂化形式为。（3）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为和。（4）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为。（5）CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是_。（6）Ni（NH3）6SO4中阴离子的立体构型是。（7）AsCl3分子的立体构型为，其中As的杂化轨道类型为。（8）化合物D2A（Cl2O）的立体构型为，中心原子的价层电子对数为。（9）在Ni（NH3）62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为，提供孤电子对的成键原子是。（10）配合物Cr（H
26、2O）63中，与Cr3形成配位键的原子是（填元素符号）。（11）CS2分子中，共价键的类型有。（12）Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4，1 mol Ni（CO）4中含有 mol 键。答案(1)sp3杂化和sp2杂化(2)V形sp3杂化(3)sp杂化sp3杂化(4)sp3杂化(5)sp杂化(6)正四面体(7)三角锥形sp3杂化(8)V形4(9)配位键N(10)O(11)键和键(12)8课时作业基础题组1.下列有关sp2杂化轨道的说明错误的是（）A.由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成B.共有3个能量相同的杂化轨道C.每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一D.sp2杂化轨道最多可
27、形成2个键解析同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，相互杂化的轨道的能量差异也不能过大，A项正确；同种类型的杂化轨道能量相同，B项正确；sp2杂化轨道是由一个s轨道与2个p轨道杂化而成的，C项正确；sp2杂化轨道最多可形成3个键，D项错误。答案D2.下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是（）A.杂化轨道全部参与形成化学键B.杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变C.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为10928、120、180D.部分四面体形、三角锥形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释解析杂化轨道可以部分参与形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个sp3杂化轨道，但
28、是只有3个参与形成化学键，A项错误；杂化前后的轨道数不变，杂化后各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，B项正确；sp3、sp2、sp杂化轨道的空间构型分别是正四面体形、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为10928、120、180，C项正确；部分四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释，如甲烷分子、氨气分子、水分子，D项正确。答案A3.下列有关二氯化锡（SnCl2）分子的说法正确的是（）A.有一个键、一个键B.是直线形分子C.中心原子Sn是sp2杂化D.键角等于120解析氯原子只能形成单键，而单键只能是键，A项错误；由于中心原子Sn形成了两个键、还有一对孤电
29、子对，故它是sp2杂化，SnCl2为V形结构，受孤电子对的影响，键角小于120，B、D项错误，C项正确。答案C4.白磷是一种能自燃的单质，其分子的球棍模型如图所示：，下列叙述错误的是（）A.每个磷原子形成3个键，磷原子为sp2杂化B.每个磷原子的价层电子对数为4，磷原子均为sp3杂化C.1 mol白磷中共含6 mol非极性键D.白磷的分子构型为正四面体形解析由白磷分子的球棍模型图可知，每个磷原子均形成了3个键，另外每个磷原子还有一对孤电子对，故价层电子对数为4，磷原子为sp3杂化，A项错误，B项正确；由图可知C、D项正确。答案A5.化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图所示（），下列说法
30、正确的是（）A.碳、氮原子的杂化类型相同B.氮原子与碳原子分别为sp3杂化与sp2杂化C.1 mol A分子中所含键的数目为10NAD.编号为a的氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内解析A分子中碳、氮原子各形成了3个键，氮原子有一对孤电子对而碳原子没有，故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化，A项错误，B项正确；A分子中有一个碳氧双键，故有12对共用电子对、11个键，C项错误；由于氮原子为sp3杂化，故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，D项错误。答案B6.下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是（）H2ONH3FCNCOA. B.C. D.解析这几种
31、微粒的电子式分别为： ，由此可见，这几种微粒都能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键，故选D。答案D7.某溶液显红色，则该溶液中含有大量的（）A.Cu（NH3）42 B.Fe（SCN）3C.Al（OH）4 D.Ag（NH3）2OH解析Cu（NH3）42在溶液中呈深蓝色，Al（OH）4、Ag（NH3）2OH在溶液中均无色，B项正确。答案B8.关于化学式为TiCl（H2O）5Cl2H2O的配合物的下列说法正确的是（）A.配位体是Cl和H2O，配位数是8B.中心离子是Ti4，配离子是TiCl（H2O）52C.内界和外界中Cl的数目比是12D.向1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3
32、mol AgCl沉淀解析配合物TiCl（H2O）5Cl2H2O，配体是Cl和H2O，配位数是6，A项错误；中心离子是Ti3，B项错误；配合物TiCl（H2O）5Cl2H2O中内界Cl的个数为1，外界Cl的个数为2，内界和外界中Cl的数目比是12，C项正确；加入足量AgNO3溶液，外界Cl与Ag反应，内界Cl不与Ag反应，故只能生成2 mol AgCl沉淀，D项错误。答案C9.有机物中碳原子的杂化类型是有规律的：当碳原子全部形成单键时，其为杂化；当其形成的键中有一个双键时，其为杂化；当其形成的键中有一个三键时，其为杂化。苯分子中碳原子的杂化类型为，CH3CH=CH2分子中，中间的碳原子的杂化类型
33、为，该分子中有个键与个键。解析当碳原子全部以单键的形式与其他原子成键时，形成了4个键，故此时为sp3杂化；当形成一个双键时，碳原子形成了3个键、没有孤电子对，故价层电子对数为3，此时为sp2杂化；当形成一个三键时，价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。答案sp3sp2spsp2sp28110.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（填序号）。a.共价键b.非极性键c.配位键d.键 e.键（2）Co（NH3）5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知Co3的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种
34、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。）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的孤对电子形成的配位键；由两
35、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）由CoBr（NH3）5SO4的结构可知，硫酸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，在水溶液中以离子的形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色沉淀溴化银。答案（1）acd（2）CoBr（NH3）5SO4Co（SO4）（NH3）5Br生成淡黄色沉淀能力提升11.氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。（
36、1）氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为。（2）氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为，羰基碳原子的杂化轨道类型为。（3）查文献可知，可用2氯4氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲 ，反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂个键，断裂个键。（4）膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：_。H2O、NH3、CO2分子的空间构型分别是_，中心原子的杂化类型分别是_。解析根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个
37、氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。（3）由于键比键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的键和2氯4氨基吡啶分子中的NH键。（4）O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，HO键的键能大于HN键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。H2O分子中O原子的价层电子对数24，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；NH3分子中N原子的价层电子对数34，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；CO2
38、分子中C原子的价层电子对数22，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。答案（1）1（2）sp2、sp3sp2（3）NANA（4）HO键的键能大于HN键的键能V形、三角锥形、直线形sp3、sp3、sp12.高考组合题（1）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为，其中氧原子的杂化方式为。（2）X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2离子的3d轨道中有9个电子。XY的立体构型是；R2的水合离子中，提供孤电子对的原子是。（3）SO的空间构型为（用文字描述）。（4）NO的空间构型是（用
39、文字描述）。（5）在BF3分子中：FBF的键角是，B原子的杂化轨道类型为，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为。（6）用价层电子对互斥理论推断，SnBr2分子中SnBr键的键角（填“”“”或“”）120。解析（1）OF2分子中，O原子的价层电子对数为2（62）4，故分子构型为V形，氧原子的杂化方式为sp3。（2）X、Y、Z、R依次为N、O、Mg、Cu元素。NO中氮原子的键电子对数为2，孤电子对数为（5122）1，所以价层电子对数为213，VSEPR模型为平面三角形，立体构型为V形。Cu（H2O）42中的氧原子提供孤电子对。（3）和（4）SO中的S原子和NO中的N原子的孤电子
40、对数均为0，其空间构型分别为正四面体形和平面三角形。（5）BF3分子中B原子的杂化方式为sp2，与NaF作用生成NaBF4，BF中含有1个配位键，立体构型为正四面体形。（6）SnBr2分子中Sn原子的键电子对数为2，孤电子对数为（421）1，所以其VSEPR模型为平面三角形，略去孤电子对，其立体构型为V形。由于孤电子对与键电子对相互排斥，所以SnBr键的键角小于120。答案（1）V形sp3（2）V形氧原子（3）正四面体形（4）平面三角形（5）120sp2正四面体形（6）13.高考组合题（1）CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为。（2）醛基中碳原子的杂化轨道类型是。（3）化合物中阳离子的空间构
41、型为，阴离子的中心原子轨道采用杂化。（4）X的单质与氢气可化合生成气体G，其水溶液pH7。G分子中X原子的杂化轨道类型是。（5）S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是。（6）H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。解析（1）CH3COOH分子中，CH3和COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2。（2）上的碳原子形成3个键和1个键，是sp2杂化。（3）阳离子是H3O，呈三角锥形；阴离子是HOBF3，硼原子形成4个键（含1个配位键），采用sp3杂化。（4）G是NH3分子，N原子采取sp3杂化。（
42、5）硫原子形成2个SS键，还有2对孤电子对，杂化方式为sp3。（6）H2O和H3O中氧原子均采取sp3杂化，其键角的差异是由于键电子对与孤电子对的斥力差异所造成的。答案(1)sp3杂化、sp2杂化(2)sp2杂化(3)三角锥形sp3(4)sp3杂化(5)sp3杂化(6)sp3H3O中O原子只有1对孤电子对，H2O中O原子有2对孤电子对，前者键电子对与孤电子对的排斥力较小，因而键角大14.高考组合题（1）配合物Cr（H2O）63中，与Cr3形成配位键的原子是（填元素符号）。（2）NH4BF4（氟硼酸铵）是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有 mol配位键。（3）Cu2的水合离
43、子中，提供孤电子对的原子是。将Cu单质的粉末加入NH3的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_。（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有，配位键存在于（填原子的数字标号）原子之间；m（填数字）。（5）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu（OH）42。不考虑空间构型，Cu（OH）42的结构可用示意图表示为_。解析（1）提供孤电子对的是氧原子。（2）在1 mol NH4BF4中含有1 mol NH和1 mol BF键。（3）将Cu单质的粉末加入NH3的浓溶液，通入氧气，充分反应后
44、溶液呈深蓝色，说明在反应中铜被氧化为铜离子，Cu2与NH3结合形成配离子，则该反应的离子方程式为2Cu8NH3H2OO2=2Cu（NH3）424OH6H2O。（4）由硼砂的模型如1、3、5、6均代表氧原子，2、4代表B原子，利用中心原子价电子对数n键数孤电子对数，如果n3则为sp2杂化，n4则为sp3杂化。由于2号B形成3个键且无孤电子对，故2号B原子为sp2杂化，4号B形成4个键，则4号B原子为sp3杂化；配位键存在于4号B原子与5号O原子之间。该阴离子为H4B4O9m，由各元素的化合价可计算离子的电荷数为412182，即m2。（5）Cu（OH）42是Cu2与4个OH通过配位键形成的配离子，Cu2提供空轨道，OH提供孤电子对。答案（1）O（2）2（3）O2Cu8NH3H2OO2=2Cu（NH3）424OH6H2O（4）sp2、sp34、52（5）或
