第二节《分子的立体结构》(3)
杂化轨道理论
1.最早提出轨道杂化理论的是（）
A.美国的路易斯
B.英国的海特勒
C.美国的鲍林
D.法国的洪特
2.下列分子中心原子是sp2杂化的是（）
A.PBr3
B.CH4
C.BF3
D.H2O
3.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轨道混合起来而形成的
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能量相近的新轨道
D.凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
4.用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（）
A.C原子的四个杂化轨道的能量一样
B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
5.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
C.sp3杂化轨道的夹角最大
D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
6.乙烯分子中含有4个C—H和1个C=C双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是（）
A.每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道
B.每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道
C.每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道
D.每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
7.下列含碳化合物中，碳原子发生了sp3杂化的是（）
A.CH4
B.CH2=CH2
C.CH≡CH
8.已知次氯酸分子的结构式为H—O—Cl，下列有关说法正确的是（）
A.O原子发生sp杂化
B.O原子与H、Cl都形成σ键
C.该分子为直线型分子
D.该分子的电子式是H︰O︰Cl
9.下列关于杂化轨道理论的说法不正确的是（）
A.原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道
B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D.杂化轨道可分等性杂化轨道和不等性杂化轨道
10.对SO2与CO2说法正确的是（）
A.都是直线形结构
B.中心原子都采取sp杂化轨道
C.S原子和C原子上都没有孤对电子
D.SO2为V形结构，CO2为直线形结构
11.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NH3
C.BeCl2与BF3D．C2H2与C2H4
12.在外界条件的影响下，原子内部的过程叫做轨道杂化，组合后形成的新的、的一组原子轨道，叫杂化轨道。
13.甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个轨道和三个轨道重新组合而成的，这中杂化叫。
14.ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒
15.根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：
CO2，CO32-；
H2S ，PH3。
16.为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°？
17.回忆课上所学，分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下
第二节《分子的立体结构》(4)
配合物理论简介
班级学号姓名等第
1.铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（）
A.离子键和共价键
B.离子键和配位键
C.配位键和共价键
D.离子键
2.下列属于配合物的是（）
A.NH4Cl
B.Na2CO3.10H2O
C.CuSO4. 5H2O
D.Co（NH3）6Cl3
3.对于配合物中位于中心位置的中心形成体的正确说法是（）
A.一般是金属阳离子
B.一般是金属阳离子,中性原子,也可以是非金属阳离子或阴离子
C.只能是金属阳离子
D.以上几种说法都对
4.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（）
①H2O ②NH3③F—④CN—⑤CO
A.①②
B.①②③
C.①②④
D.①②③④⑤
5.配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是（）
A.以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用
B.Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素
C.[Ag（NH3）2]+是化学镀银的有效成分
D.向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+
6.下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④ NH3⑤CH4中含有配位键的是
（）
A.①②
B.①③
C.④⑤
D.②④
7.关于配位键的形成，下列说法正确的是（）
A.提供电子对的原子一般要有孤对电子
B.接受电子对的原子一般要有空轨道
C.任意两个原子间都可以形成配位键
D.配位键一般是单键，和普通单键性质不同
8.气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如图所示。若将图中是配位键的斜线上加上箭头，下列4个选项中正确的是（）
9.在CuCl2溶液中存在如下平衡：下列说法中不正确的是（）
[CuCl4]2－+4H2O===[Cu(H2O)4]2++4Cl－
绿色蓝色
A.将CuCl2固体溶于少量水中得到绿色溶液
B.将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C.[CuCl4]2－和[Cu(H2O)4]2+都是配离子
D.从上述平衡可以看出[Cu(H2O)4]2+比[CuCl4]2－稳定
10.已知信息：[Cu(NH3)4]SO4的电离方程式：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2++SO42－。具有6个配体的Co3+的配合物CoCl m·nNH3，若1 mol此配合物与足量的AgNO3溶液反应只生成1 mol AgCl沉淀，则m, n的值分别是
A.m=1, n=5
B.m=3, n=4
C.m=5, n=1
D.m=3, n=3
11.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解
得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（）
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，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4] 2+。
C.向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为[Cu(NH3)4] 2+。不会与乙醇发生反应。
D.在[[Cu(NH3)4] 2+。离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道。
12.Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知两种配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。
(1)若在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生现象；
(2)如果在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，产生现象，
(3)若在第二种配合物的溶液中加入AgNO3溶液时，产生现象。
13.在白磷分子中，每个磷原子以________________键与另外的________个磷原子相结合成__________________空间构型，键角为________ ___。如果把一个白磷分子的每一个P－P都打开插入一个氧原子，则一共可结合________个氧原子，这样得到的化合物的分子式为__________，若每个磷原子再以配位键结合一个氧原子，则得到化合物的分子式为_____ __ ___。形成的配位键中，________原子提供孤对电子，_________原子提供空轨道。
14.在含有Cu2+和NH3的水溶液中，存在着三类化学反应，它们是（用配平的化学反应方程式表示）、和。如果pH值过高，配离子浓度将 (填“升高”或“降低”)；如果pH值过低，配离子浓度将 (填“升高”或“降低”)。
第二节《分子的立体结构》(3)
杂化轨道理论
1、C、
2、C、
3、C、
4、D、
5、A、
6、BD、
7、A、
8、BC、
9、B、10、D、11、B、
12、能量相近的原子轨道重新结合、能量相同
13、2s、2p、sp3
14、直线、V形、三角锥形、正四面体形、
15、sp、直线；sp2、三角形；sp3、V形；sp3、三角锥形。
16、不等性sp3杂化；
配合物理论简介
1、C、
2、AD、
3、B、
4、D、
5、D、
6、A、
7、AB、
8、D、
9、D、10、B、11、B
12、白色沉淀、无明显现象、淡黄色沉淀
13、非极性共价、三、正四面体、600、6、P4O6、P4O10、P、O。
14、Cu2+ +4H2O=[Cu(H2O)4]2+、[Cu(H2O)4]2++ 4NH3=[Cu(NH3)4]2++ 4H2O
NH3?H2O =NH4++OH-
升高、降低
高中化学7：杂化轨道 1、概念理解 原子在形成分子时，原子轨道不可能只重叠而本身不变，实际上个原子的价电子运动状态必然改变，而使成键能力尽可能增加，体系能量尽可能降低。能量相近的不同原子轨道重新合成相同数目的新原子轨道。通常有sp型、dsp型、spd型等。 杂化并非一个实际过程，而是一个数学概念。为了得到波动方程有关价层电子的解，及波函数而采取的一个步骤。 和原有的s、p轨道相比，杂化轨道分布图具有一个肥大的正瓣，这一区域大大有利于成键轨道之间的重叠。而且杂化轨道空间分布合理，降低了成键电子的排斥。2个方面都有利于体系能量的下降。 2、价层电子对互斥理论（VSEPR理论）对轨道形状的推测2.1、价层电子对互斥理论（VSEPR理论）： 对于一个ABm型分子（或离子），围绕中心A原子的价层对子对（包括成键电子对和未成键的孤电子对）的空间分布是受静电相互作用所支配。电子对之间尽可能互相远离，这样斥力小，体系趋于稳定。 2.2、A原子价层电子对数的确定： [A原子价层电子数 + B原子提供的用于形成共价单键的电子数（双剑、三键均按生成一个单键考虑）]/2 若是阴离子，电子数要加阴离子电荷数，阳离子则要减去。 B是H或卤素元素，每个原子提供一个共用电子。 B若是是氧族元素，规定不提供共用电子。
四氯化碲TeCl4分子：Te有6个价层电子，加上4个Cl提供的共用电子，中心Te原子价层电子数等于10，对数为5。 SO42-离子：S有6个价层电子，规定O原子不提供共用电子，加上离子电荷数2，中心S原子价层电子数等于8，对数为4。 2.3、VSEPR理论推测分子形状： 判断非过渡元素化合物的分子（或离子）的几何构型是相当成功的。价层电子对数在4以内，未发现例外；价层电子对数为5、6时，发现个别例外；价层电子对数为7以上时，中心不单一，出入较大；步骤：1、确定中心原子的价层电子对数 2、确定价层电子对对应的最佳分布构型：2直线、3平面三角、4正四面体、5三角双锥体、6正八面体。 3、依据价层电子对相互作用斥力大小选出最稳定布局。依此布局将配位原子排列在中心原子周围。 电子对之间斥力大小：孤-孤＞孤-成＞成-成 按照力学分析，很好理解。 2个同等力作用1个点，稳定结构是直线，夹角180度。 3个同等力作用1个点，稳定结构是平面，夹角120度。 4个同等力作用1个点，稳定结构是（正四面体、平面正方体等），正四面体夹角109.5度。 5个同等力作用1个点，稳定结构是三角双锥体 6个同等力作用1个点，稳定结构是正八面体
课题：配位化合物的基本概念 课型：课时：上课时间： 学习目标： 1、了解配合物的形成原理 2、知道配位键、配合物、配离子等基本概念 3、掌握配合物的组成和命名 重、难点： 1、配合物的组成 2、配合物的命名 学习过程： 课前检测： （一）完成下面方程式： 1、硫酸铜与氨水反应 2、硫酸铜与氯化钡反应 3、硝酸银与氨水反应 （二）溶度积规则Qi与Ksp的关系 学习新课 一、配合物的定义 [实验探究] 1、取一支试管加入5mL 0.1mol/L CuSO4溶液，然后逐滴加入2mol/L NH3·H2O 溶液至过量，观察并记录现象 。 2、将上述溶液分成两份，一份滴加数滴0.1mol/L BaCl2溶液，另一份滴加数滴1mol/L NaOH溶液，观察并记录现象 。 3、分析实验现象，你能得出什么结论： 。 （沉淀－溶解平衡考虑） [自学反馈]预习P130配合物的定义，理解下列几个基本概念 1、配位键 2、配离子 3、配合物 二、配合物的组成 [自学反馈]预习P131配合物的组成，掌握配合物的组成 以[Cu(NH3)4]SO4为例，分析其组成 [Cu(NH3)4]SO4
1、中心原子：通常是， 例如：。 2、配位体：提供的分子和离子叫配位体 例如：。 配位原子：配位体中原子叫配位原子 例如：。 3、配位数：作为直接与结合的的数目，即形成配位键的数目称为配位数。 4、配离子的电荷数：配离子的电荷数等于和电荷数的代数和。 5、内界和外界：配合物分为内界和外界，其中称为内界，与内界发生电性匹配的称为外界。 三、配合物的命名 [自学反馈]预习P132配合物的命名，熟悉配合物的命名规则 1、配离子的命名： 2、配位酸： 3、配位碱： 4、配位盐： 自学检测：命名下列配合物 （1）K2[PtCl6] （2）K4[Fe(CN)6] （3）[Co(NH3)6]Cl3； （4）[CrCl2(H2O)4]Cl （5）[Co(NO3)3(NH3)3] （6）[Fe(CO)5]
1、现代价键理论要点： (1)自旋相反的成单电子相互接近时，核间电子密度较大，可形成稳定的共价键 (2)共价键有饱和性。一个原子有几个未成对 电子，便可和几个自旋相反的电子配对成 键。 例如：H-H N≡N (3)共价键有方向性。这是因为，共价键尽可 能沿着原子轨道最大重叠的方向形成，叫做最大重叠原理。 2.按原子轨道的重叠方式分:键和键 键:原子轨道“头碰头”重叠 键:原子轨道“肩并肩”重叠 杂化轨道理论的基本要点 原子轨道在成键的过程中并不是一成不变的。同一原子中能量相近的某些轨道，在成键过程中重新组合成一系列能量相等的新轨道而改变了原有的状态。这一过程称为“杂化”。所形成的新轨道叫做“杂化轨道”。 杂化轨道的要点：
原子形成分子时，是先杂化后成键 同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道参与杂化 杂化前后原子轨道数不变 杂化后形成的杂化轨道的能量相同 杂化后轨道的形状、伸展方向发生改变 杂化轨道参与形成σ键，未参与杂化的轨道形成π键 sp3 一个s轨道与三个p轨道杂化后，得四个sp3杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间取向是四面体结构，相互的键角θ=109o28′CH4,CCl4 C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？ 它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化轨道，夹角109°28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
第二节《分子的立体结构》 (3) 杂化轨道理论 班级学号姓名等第 1.最早提出轨道杂化理论的是（） A.美国的路易斯 B.英国的海特勒 C.美国的鲍林 D.法国的洪特 2.下列分子中心原子是sp2杂化的是（） A.PBr 3 B.CH4 C.BF3 D.H2O 3.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 3杂化轨道是由 4 个 H原子的 1s轨道和 C 原子的2p 轨道混合起来而形成 B.CH 分子中的 sp 4 的 C.sp 3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能量相近 的新轨道 D.凡 AB3型的共价化合物，其中中心原子 A 均采用 sp3杂化轨道成键 4.用 Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（） A.C 原子的四个杂化轨道的能量一样 B.C 原子的 sp3杂化轨道之间夹角一样 C.C 原子的 4 个价电子分别占据 4 个 sp3杂化轨道 D.C 原子有 1 个 sp 3杂化轨道由孤对电子占据 5.下列对 sp3、 sp2、 sp 杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（） A.sp 杂化轨道的夹角最大 B.sp 2杂化轨道的夹角最大 C.sp 3杂化轨道的夹角最大 D.sp 3、 sp2、sp 杂化轨道的夹角相等 6.乙烯分子中含有 4 个 C— H 和 1 个 C=C双键， 6 个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子 的成键情况分析正确的是（） A. 每个 C 原子的 2s 轨道与2p 轨道杂化，形成两个sp 杂化轨道 B. 每个 C 原子的 1 个 2s轨道与 2 个 2p 轨道杂化，形成 3 个 sp 2杂化轨道 C.每个 C 原子的 2s 轨道与 3 个 2p轨道杂化，形成 4 个 sp3杂化轨道 D.每个 C 原子的 3 个价电子占据 3 个杂化轨道， 1 个价电子占据 1 个 2p 轨道 7. 下列含碳化合物中，碳原子发生了sp3杂化的是（） A.CH4 B.CH2=CH2 C.CH≡CH D. 8. 已知次氯酸分子的结构式为H— O— Cl ，下列有关说法正确的是（） A.O 原子发生 sp 杂化 B.O 原子与 H、 Cl 都形成σ键 C.该分子为直线型分子 D.该分子的电子式是H︰ O︰ Cl 9. 下列关于杂化轨道理论的说法不正确的是（） A.原子中能量相近的某些轨道，在成键时，能重新组合成能量相等的新轨道 B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等 C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理 D.杂化轨道可分等性杂化轨道和不等性杂化轨道
第26卷第3期2011年6月 大学化学 UNIVERSITY CHEMISTRY Vol．26No．3 Jun．2011关于中心原子杂化轨道数的计算方法 苏金昌 （大庆教育中心黑龙江大庆163001） 摘要对于H m AB n 型的共价分子（或离子），本文提出用公式G=V/2－3n计算中心原子A的杂化轨道 数，并由此确定对应的杂化轨道类型。该方法简单、直接、有效。 关键词中心原子价层电子总数杂化轨道数杂化轨道类型 杂化轨道理论是大学化学的重要基础理论之一，主要用来讨论共价分子（或离子）的成键情况以及预测其几何构型或阐述其物理化学性质。对于如何判定给定的分子（或离子）的中心原子轨道杂化方式，在杂化轨道理论里并没有系统论述，导致在应用杂化轨道理论教与学时遇到困难。为了有利于应用杂化轨道理论阐述相关问题，本文给出一个有关中心原子杂化轨道数的计算公式，并根据计算得出的杂化轨道数确定对应的杂化轨道类型。 1中心原子杂化轨道数的计算公式 在H m AB n型共价分子（或离子）中，设A为选定的中心原子，H为与A直接相连的氢原子（或氢离子）配位体，B为与A直接相连的非氢原子及其离子（或价电子数不大于8的原子团及其离子，如OH 与OH－）配位体；n、m分别为B、H的数目（即配位数）；V为H m AB n型分子（或离子）的价电子总数，即所有原子（m个H、1个A和n个B）的价电子数之代数和。计算价电子总数V时应该注意的是：对于阴离子要再加上所带的电荷数，例如，PO3－4的价电子总数V=5+6?4+3=32；对于阳离子要再减去所带的电荷数，例如，NH4+的价电子总数V=5+1?4－1=8。 根据价键理论，在共价分子（或离子）中，氢原子（H）的价层一般满足2电子的稳定结构，而非氢原子（B）的价层一般满足8电子的稳定结构。当每个H、B都通过一个双电子的σ键与A共享2个电子时，满足2电子稳定结构的每个H的价电子就都参与了双电子σ键的形成，并没有剩余未成键的价电子；而每个B的价层8个电子中除了有2个是与中心原子A共用的σ键电子外，还有6个是未参与双电子σ键的电子，n个B共有6n个电子未参与σ键形成。那么，对于H m AB n的V个价电子中余下的（V－6n）个价电子，如果假定它们都有在A与B、A与H之间形成双电子σ键的倾向，则中心原子A倾向参与形成双电子σ键的最大数为：（V－6n）/2，即V/2－3n。 假定在共价分子（或离子）中，中心原子键合时之所以进行轨道杂化，其主要目的是最大限度地促进中心原子与配位体之间形成更多牢固的σ键，即尽可能地促使σ键的数目倾向于最大。因为“头碰头”式重叠的σ键越多、越牢固，构成的分子（或离子）就越稳定。可见，中心原子倾向参与形成σ键的最大数与其杂化轨道数之间存在着对应关系。若令G表示中心原子A的杂化轨道数，则计算中心原子杂化轨道数的公式可写为： G=V/2－3n（1）由式（1）可知，G的大小与V、n有关。即对于H m AB n型分子（或离子），其中心原子（A）的杂化轨道数（G），由分子（或离子）的价电子总数（V）和非氢配位体数目（n）决定。 （1）计算得出的中心原子的杂化轨道数及其杂化轨道类型、杂化轨道空间取向的对应关系归
第二节杂化轨道与空间构型 【学习目标】 1、复习巩固电子式、共价键、σ键、π键、键参数。 2、理解掌握杂化轨道、价层电子对、会计算价层电子对数,理解中心原子轨道与分子构型 的关系。 重难点:杂化轨道理解计算,杂化轨道与分子构型的关系 【回顾旧知识】 1、共价键的实质: 2、σ键、π键的形成过程 3、单键双键三键的组成 4、写出下列物质的电子式 N2HCl CO2H2O NH3BF3CH4 【开启新知识】 一、活动探究 发挥自己的想象,各小组用橡皮泥把下列物质可能的形状捏出来 CO2H2O NH3BF3CH4 提示:原子用球,键用牙签 成果展示
疑问:CO 2 H 2O 的组成都就是一个中心 原子,两个被结 合原子,分子组 成一样,构型为 什么不一样？ 问题分析: 分子构 型就是由共价 键 的 与 决定的 共价 键的实质就是 也就就是说,分子长什么样与共用电子对所处的轨道夹角有关系 二、 杂化轨道理论 1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成 在形成CH 4分子时, 碳原子的一个 轨道与三个 轨道发生混杂,形成四个能量相等的 杂化轨道。四个 杂化轨道分别与四个H 原子的1s 轨道重叠成键形成CH 4分子,所以四个C —H 键就是等同的。可表示为 2.杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp 2 sp 3 参与杂化的旧的n s 化学式 立体构型 结构式 键角 比例模型 球棍模型 CO 2 O ＝C ＝O 180° H 2O 105° BF 3 120° NH 3 107° CH 4 109°28′
(1)观察上述杂化过程,分析原子轨道杂化后,数量与能量有什么变化？ (2)2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？ 三、确定杂化轨道数目及类型 对AB m形分子来说 杂化轨道数目=σ键+ 孤电子对数 练练手
杂化轨道理论(图解）一、原子轨道角度分布图 S Px Py Pz dz2 dx2-y2dxy dxz dyz 二、共价键理论和分子结构 ㈠、共价键理论简介 １、经典的化学键电子理论： 1916年德国化学家柯塞尔(Kossel)和1919年美国化学家路易斯(Lewis)等提出了化学键的电子理论。他们根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实，提出各元素原子总是力图（通过得失电子或共用电子对）使其最外层具有８电子的稳定结构。柯塞尔用电子的得失解释正负离子的结合。路易斯提出，原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键(covalent [k?u`veilent]bond[b?nd])。用黑点代表价电子（即最外层s，p轨道上的电子），可以表示原子形成分子时共用一对或若干对电子以满足稀有气体原子的电子结构。为了方便，常用短线代替黑点，用“－”表示共用１对电子形成的共价单键，用“＝”表示２对电子形成的共价双键，“≡”表示３对电子形成的共价叁键。原子单独拥有的未成键的电子对叫做孤对电子(lone[l?un]pair[pε?]electron[i`lektr?n])。Lewis结构式的书写规则又称八隅规则（即８电子结构）。 评价贡献：Lewis共价概念初步解释了一些简单非金属原子间形成共价分子的过程及其与离子键的区别。局限性：①、未能阐明共价键的本质和特性；②、八隅规则的例外 PCl5SF6BeCl2BF3NO，NO2… 中心原子周围价电子数101246含奇数价电子的分子… ③、不能解释某些分子的性质。含有未成对电子的分子通常是顺磁性的（即它们在磁场中表现出磁性）例如O2。 ２、1927年德国的海特勒Heitler和美籍德国人的伦敦London两位化学家建立了现代价键理论，简称VB理论（电子配对法）。1931年，鲍林在电子配对的基础上提出了杂化轨道理论的概念，获1954年诺贝尔化学奖。 ３、1928年－1932年，德国的洪特和美国的马利肯两位化学家提出分子轨道理论，简称MO理论。马利肯由于建立和发展分子轨道理论荣获得1966年诺贝尔化学奖。 MO法和VB法是两种根本不同的物理方法；都是电子运动状态的近似描述；在一定条件
配位化合物 知识点一：基本概念 一、定义和组成 1．配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。 2．配位键的表示方法 如：A →B ：A 表示提供孤电子对的原子，B 表示接受共用电子对的原子。 3．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。 (2)组成 如[Cu(NH 3)4]SO 4 (3)形成条件 ??? 配位体有孤电子对? ?? ?? 中性分子：如H 2 O 、NH 3 和CO 等。 离子：如F － 、Cl － 、CN － 等。中心原子有空轨道：如Fe 3＋、Cu 2＋、Zn 2＋ 、Ag ＋等。 【练习1】下列分子或离子中都存在着配位键的是( ) A ．NH 3、H 2O B ．NH ＋ 4、H 3O ＋ C ．N 2、HClO D ．[Cu(NH 3)4]2＋ 、PCl 3 【练习2】既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( ) A ．NH 4NO 3 B ．NaOH C ．H 2SO 4 D ．H 2O 【练习3】下列物质：①H 3O ＋ ②[B(OH)4]－ ③CH 3COO － ④NH 3 ⑤CH 4中存在配 位键的是( )
A ．①② B ．①③ C ．④⑤ D ．②④ 【练习4】下列不属于配合物的是( ) A ．[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O B ．[Ag(NH 3)2]OH C ．KAl(SO 4)2·12H 2O D ．Na 3[AlF 6] 【练习5】下列化合物中哪些是配合物( ) ①CuSO 4·5H 2O ②K 2PtCl 6 ③KCl ·CuCl 2 ④Cu(NH 2CH 2COO)2 ⑤KCl ·MgCl 2·6H 2O ⑥Cu(CH 3COO)2 A ．①③④⑥ B ．②③⑤ C ．①② D ．①③⑤ 二、配合物的分类和命名 1、 分类： ⑴简单配合物：由形成体和单齿配体直接配位形成的配合物称简单配合物（也称单核配合物）。如()[] 443SO NH Cu 、()[] O H SO O H Cu 2442?等。 其特点是： ① 在中心离子周围按一定空间构型整齐地排列着一定数目的配体。 ② 在水溶液中往往逐级离解，形成一系列中间配离子，并存在着一定的平衡关系。 ③ 大量的水合物，是以H 2O 为配体的简单配合物。 ⑵螯合物：由中心离子和多齿配体结合而成的配合物称为螯合物，俗称内络盐。此类配体也称螯合剂，它与中心离子结合时犹如螃蟹的双螯钳住中心离子似的。 其特点如下： ① 螯合物中有环状结构。 ② 若中心离子相同，且配位原子也相同时，螯合物一般比简单配合物稳定。 ③ 在水溶液中很少发生逐级离解现象。 ④ 一般具有特征颜色。 ⑤ 往往不溶于水，但却溶于有机溶剂中。 在分析化学上，螯合剂被广泛地用作滴定剂、显色剂、沉淀剂、掩蔽剂和萃取剂等进行分离和分析测定。 ⑶特殊配合物：除简单配合物和螯合物外，还有许多其它类型的配合物。 如：多核配合物、多酸配合物、羰基配合物、夹心配合物等。 2、 配合物的化学式 3、 配合物的命名： 配体数→配体名称→合→中心原子（氧化数） 如：[Co(NH 3)6] 3+ 六氨合钴（Ⅲ）离子
一.杂化轨道理论的基本要点 （1）概念：原子在形成分子时，为了增强成键能力，同一原子中能量相近的不同类型（s 、p 、d…）的几个原子轨道可以相互叠加进行重新组合，形成能量、形状和方向与原轨道不同的新的原子轨道。这种原子轨道重新组合的过程称为原子轨道的杂化，所形成的新的原子轨道称为杂化轨道。 （2）注意事项： ①、只有在形成分子的过程中，中心原子能量相近的原子轨道才能进行杂化，孤立的原子不可能发生杂化。②、只有能量相近的轨道才能互相杂化。常见的有：ns np nd ，(n-1)d ns np ； ③、杂化前后，总能量不变。但杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力增强，形成的化学键的键能大。这是由于杂化后轨道的形状发生了变化，电子云分布集中在某一方向上，成键时轨道重叠程度增大，成键能力增强。 ④、杂化所形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的数目，亦即杂化前后，原子轨道的总数不变。⑤、杂化轨道的空间构型取决于中心原子的杂化类型。不同类型的杂化，杂化轨道的空间取向不同，即一定数目和一定类型的原子轨道间杂化所得到的杂化轨道具有确定的空间几何构型，由此形成的共价键和共价分子相应地具有确定的几何构型。 什么叫杂化？同一原子的能量相近的原有的原子轨道“混杂”起来，重新组合形成新轨道的过程，叫做杂化。什么叫杂化轨道？新组合的原子轨道叫做杂化轨道。 为什么要杂化？杂化轨道形成的化学键的强度更大，体系的能量更低。杂化的动力：受周围原子的影响。 为什么杂化后成键，体系的能量降低？杂化轨道在一个方向上更集中，便于轨道最大重叠。 杂化轨道的构型决定了分子的几何构型：杂化轨道有利于形成σ键，但不能形成π键。由于分子的空间几何构型是以σ键为骨架，故杂化轨道的构型就决定了其分子的几何构型。 二.最常见的杂化轨道类型简介 杂化轨道基本类型sp sp 2 sp 3 参加杂化的原子轨道 1个s 和1个p 1个s 和2个p 1个s 和3个p 杂化轨道数目2个sp 杂化轨道 3个sp 2杂化轨道 4个sp 3杂化轨道 每个杂化轨道的成分21s ，2 1p 31s ，3 2p 41s ，4 3p 杂化轨道间的夹角 180° 120°109°28′ 课题：杂化轨道理论解读 总第( )期 命题人：
配位化合物习题及解析精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
《配位化合物》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合 B. 中心原子与配体之间形成配位键 C. 配合物的中心原子都是阳离子 D. 螯合物中不含有离子键 【B 】A 、D ：一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合，因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的；C ：中心原子可以是阳离子，也可以是中性原子，例如[Ni(CO)4]；B ：中心原子与配体化合时，中心原子提供杂化过的空轨道，配体提供孤对电子，而形成配位键。 2. 下列配合物命名不正确的是 A. [Co(H 2O)(NH 3)3Cl 2]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ) B. [Cr(NH 3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ) C. K[Co(NO 2)3Cl 3] 三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾 D. H 2[PtCl 6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 【C 】根据配体命名顺序，先无机后有机，先阴离子后中性分子，同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。对于C 中的配合物而言，NO 2- 以N 原子为配位原子时，命名为硝基，带一个负电荷，氯离子也是阴离子，同类配体，根据配位原子在字母表中的
先后顺序，Cl-离子在前，NO 2 -离子在后，因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。 3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构，其中CO 3 2-最有可能作为双齿配体的是 A. [Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ B. [Co(NH 3 ) 5 (CO 3 )]+ C. [Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] D. [Pt(en) 2 (NH 3 )(CO 3 )]2+ 【A】根据题意，配离子具有正方形结构时，配位数为4，形成四个配位键；具有八面体 结构时，配位数为6，形成6个配位键。B：[Co(NH 3) 5 (CO 3 )]+ 配离子中，已有5个氨作为 配体，氨是单齿配体，形成5个配位键，因此该配离子中，CO 3 2-离子只能是单齿配体，这 样就形成了6个配位键；C：[Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] 配合物中，乙二胺(en)为双齿配体，形 成2个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO 3 2-离子只能是单齿配体，这样就 形成了4个配位键；D：[Pt(en) 2(NH 3 )(CO 3 )]2+ 配离子中，乙二胺(en)为双齿配体，2个en 形成4个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO 3 2-离子只能是单齿配体，这样 就形成了6个配位键；A：[Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ 配离子中有4个氨为配体，形成4个配位键， 因此CO 32-离子必须是双齿配体，这样就形成了4个配位键，如果CO 3 2-离子是单齿配体，那 么配离子的配位数为5，这与题意不符。 4. 下列分子或者离子的中心原子发生了dsp2杂化的是 A. BF 3 B. [Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 ) C. [Ni(CN) 4 ]2-(μ = 0 ) D. 【C】A：BF 3分子为正三角形，中心原子B发生sp2杂化；[Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 )的配位数 为4，中心原子提供4个杂化空轨道，由于Zn2+离子的价层电子排布为3d10，d轨道已经全
中心原子杂化轨道类型的判断方法 徐长明（湖北省十堰市房县第三中学442100） 摘要：杂化轨道理论能解释大多数分子的几何构型及价键结构。在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化类型，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较 困难，成为教学难点。 关键词：杂化轨道理论；价层电子对互斥理论；等电子原理 高中化学选修模块《物质结构与性质》（人教版）中介绍了杂化轨道理论，这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构。在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化形式，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难，成为教学难点。下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法。 一、根据价层电子对互斥理论判断 教材中介绍了价层电子对互斥理论，根据该理论能够比较容易而准确地判断AB m型共价化合物分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化 轨道类型的对应关系如下表（价电子对数＞4 的，高中阶段不作要求）。 运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价 电子对数，其计算方法是： 1．价电子对数n ＝σ键的电子对和中心原子上的孤电子对，中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb) 2.σ键的电子对可由分子式确定。例如，H20中0有2对σ键电子对；NH3中N有3对σ键电子对 3．式中a为中心原子的价电子数对于主族元素，中心原子（A）的价电子数＝最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1 ，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。离子在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数（绝对值） 4．杂化轨道由形成σ键的电子对和孤电子对占据，因此分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状。 例如：指出下列分子或离子的中心原子的杂化轨道类型，并预测它们的空间构型： ⑴BeCl2 ⑵SO3 ⑶NH4＋ 解析：⑴是AB2型分子，BeCl2 的价电子对数 n＝1／2（2-2×1）+2=2，Be 采用sp 杂化，无孤电子对，故分子呈直线型； ⑵是AB3型分子，SO3的价电子对数n＝1／2（6-3×2）+3＝3，S 采用sp2杂化，无孤电子对，故分子呈平面三角形 ⑶是AB4 型离子，NH4＋的价电子对数n＝1／2（5-1-4×1）+4＝4，N 采用sp3杂化，无孤电子对，故分子呈正四面体 二、根据分子的空间构型判断
杂化轨道理论(图解） 一、原子轨道角度分布图 S Px Py Pz dz2 dx2-y2dxy dxz dyz 二、共价键理论和分子结构 ㈠、共价键理论简介 １、经典的化学键电子理论： 1916年德国化学家柯塞尔(Kossel)和1919年美国化学家路易斯(Lewis)等提出了化学键的电子理论。他们根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定这一事实，提出各元素原子总是力图（通过得失电子或共用电子对）使其最外层具有８电子的稳定结构。柯塞尔用电子的得失解释正负离子的结合。路易斯提出，原子通过共用电子对而形成的化学键称为共价键(covalent [k?u`veilent]bond[b?nd])。用黑点代表价电子（即最外层s，p轨道上的电子），可以表示原子形成分子时共用一对或若干对电子以满足稀有气体原子的电子结构。为了方便，常用短线代替黑点，用“－”表示共用１对电子形成的共价单键，用“＝”表示２对电子形成的共价双键，“≡”表示３对电子形成的共价叁键。原子单独拥有的未成键的电子对叫做孤对电子(lone[l?un]pair[pε?]electron[i`lektr?n])。Lewis结构式的书写规则又称八隅规则（即８电子结构）。 评价贡献：Lewis共价概念初步解释了一些简单非金属原子间形成共价分子的过程及其与 PCl5SF6BeCl2BF3NO，NO2… 中心原子周围价电子数10 12 4 6 含奇数价电子的分子… ③、不能解释某些分子的性质。含有未成对电子的分子通常是顺磁性的（即它们在磁场中表现出磁性）例如O2。 ２、1927年德国的海特勒Heitler和美籍德国人的伦敦London两位化学家建立了现代价键理论，简称VB理论（电子配对法）。1931年，鲍林在电子配对的基础上提出了杂化轨道理论的概念，获1954年诺贝尔化学奖。 ３、1928年－1932年，德国的洪特(F.Hund)和美国的马利肯(R.S.Mulliken)两位化学家提出分子轨道理论，简称MO理论。马利肯(R.S.Mulliken)由于建立和发展分子轨道理论荣获得1966年诺贝尔化学奖。 MO法和VB法是两种根本不同的物理方法；都是电子运动状态的近似描述；在一定条件
1、配位化合物 （1）概念：金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 作为电子对接受体的金属离子或原子称为中心离子（原子），又称配合物的形成体，作为电子对给予体的分子或离子称为配体。 [Cu(H2O)4]2+的空间结构为平面正方形。 （2）配合物的结构 [Cu(NH3)4]SO4为例说明。 注意：离子型配合物是由内界和外界组成，内界由中心离子和配体组成。 （3）配合物的命名: 例如：[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜 练习：对下列配合物进行命名 [Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] 3、几种常见的配合物 实验：硫酸四氨合铜的制备。 现象：向CuSO4溶液中加入氨水，生成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。再加入乙醇，析出深蓝色的晶体。 有关反应的离子方程式为：Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2OH- Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH- 蓝色沉淀深蓝色溶液 在[Cu(NH3)4]2+里，中心离子是Cu2+，配体是NH3，NH3分子的氮原子给出孤电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+： [Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。 实验：硫氰化铁的制备。向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液。 现象：形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为：FeCl3＋3KSCN＝Fe(SCN)3＋3KCl
Fe(SCN)3呈血红色，它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中存在Fe3+。 呈血红色的是一系列配合物：Fe(SCN)2+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)3、Fe(SCN)4-、Fe(SCN)52-、Fe(SCN)63-，配位数从1～6。 注意：配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不很稳定。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。 ［随堂练习］ 1．铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（） A．离子键和共价键B．离子键和配位键 C．配位键和共价键D．离子键答案：C 2．下列属于配合物的是（） A．NH4Cl B．Na2CO3·10H2O C．CuSO4·5H2O D．Co(NH3)6Cl3 答案：CD 3．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（） ①H2O ②NH3③F-④CN-⑤CO A．①②B．①②③ C．①②④D．①②③④⑤答案：D 4．配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是（） A．以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用 B．Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素 C．[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D．向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+ 答案：D 5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是（） A．①②B．①③ C．④⑤D．②④答案：A 6．下列不属于配位化合物的是（） A．六氟和铝酸钠B．氢氧化二氨合银（银氨溶液）C．六氰合铁酸钾D．十二水硫酸铝钾答案：D 7．指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。 8．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。 [Co(NH3)5NO2]Cl2就有两种存在形式，试画出这两种形式的配离子的结构式。
高中杂化轨道理论(图解） 一、原子轨道角度分布图 S Px Py Pz 二、共价键理论和分子结构 价键法（VB法）价键理论一： １、要点： ⑴、共价键的形成条件：①、先决条件：原子具有未成对电子；②、配对电子参与成键的原子轨道要满足对称匹配、能量相近以及最大重叠的原则；③、两原子具有成单的自旋相反的电子配对，服从保里不相容原理。 ⑵、共价键的本质：是由于原子相互接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子使能量降低而成键。 ⑶、共价键的特征：①、饱和性，一个原子有几个未成对电子（包括激发后形成的未成对电子），便和几个自旋相反的电子配对成键；而未成对电子数是有限的，故形成化学键的数目是有限的。②、根据原子轨道最大重叠原理，原子轨道沿其角度分布最大值方向重叠，即共价键具有一定的方向性。 ⑷、共价键的类型：单键、双键和叁键。 ①、σ键和π键。 ⅰ、σ键：沿键轴方向重叠，呈圆柱形对称，称为σ轨道，生成的键称为σ键σ是希腊字母，相当于英文的s，是对称Symmetry[`simitri]这个字的第一个字母）。 σ键形成的方式： ⅱ、π键：两个p轨道彼此平行地重叠起来，轨道的对称面是通过键轴的平面，这个对称面就叫节面，这样的轨道称为π轨道，生成的键称为π键（π相当于英文的p，是平行parallel[`p?r?lel]的第一个字母）。 π键的形成过程： ，
σ键和π键的比较 σ键 （共价键中都存在σ键） π键 （只存在不饱和共价键中） 重 叠 方 式 （成建方向） 沿两电子云（原子轨道）的键轴方向以 “头碰头”的方式遵循原子轨道最大程度重叠原理进行重叠 两互相平行的电子云（原子轨道）以“肩并肩”的方式遵循原子轨道最大程度重叠原理进行重叠 重叠程度 重叠程度较大 重叠程度较小 电子云形状 共价键电子云（重叠部分）呈轴对称 共价键电子云（重叠部分）呈镜像对称 牢 固 程 度 强度较大，键能大，较牢固，不易断裂 强度较小，键能较小，不很牢固，易断裂 化学活泼性 不活泼，比π键稳定 活泼，易发生化学反应 类 型 s-s 、s-p 、、p-p 、 s- SP 杂化轨道、s- SP 2 杂化轨道、s- SP 3 杂化轨道、杂化轨道间 p －p π键，、p －p 大π键 是否能旋转 可绕键轴旋转 不可旋转， 存在 的规 律 共价单键是σ键，共价双键有一个σ键，有一个π键；共价叁键有一个σ键，有两个π键。 可单独存在任何共价键中 不单独存在，与σ键共存 概 念 含有未成对（单）电子的原子轨道沿两电叠子云（原子轨道）的键轴方向以“头碰头”的方式遵循原子轨道最大程度重叠原理进行重所形成的具有沿键呈轴对称特征的共价键 含有未成对（单）电子的两个互相平行的电子云（原子轨道）以“肩并肩”的方式 遵循原子轨道最大程度重叠原理进行重叠 所形成的具有镜像对称特征的共价键 ２、价键理论二：杂化轨道理论，价键理论简明地阐明了共价键的形成过程和本质，成功解释了共价键的方向性和饱和性，但在解释一些分子的空间结构方面却遇到了困难。例如CH 4分子的形成，按照价键理论，C 原子只有两个未成对的电子，只能与两个H 原子形成两个共价键，而且键角应该大约为90°。但这与实验事实不符，因为C 与H 可形成CH 4分子，其空间构型为正四面体，∠HCH = 109°28′。为了更好地解释多原子分子的实际空间构型和性质，1931年鲍林和斯莱脱(Slater )在电子配对理论的基础上，提出了杂化轨道理论(hybrid orbital theory)，丰富和发展了现代价键理论。 ⑴、杂化轨道理论的基本要点 原子在形成分子时，为了增强成键能力，同一原子中能量相近的不同类型（s 、p 、d …） 的几个原子轨道可以相互叠加进行重新组合，形成能量、形状和方向与原轨道不同的新的原子轨道。这种原子轨道重新组合的过程称为原子轨道的杂化，所形成的新的原子轨道称为杂化轨道。 注意：①、只有在形成分子的过程中，中心原子能量相近的原子轨道才能进行杂化，孤立的原子不可能发生杂化。②、只有能量相近的轨道才能互相杂化。常见的有：ns np nd ， (n-1)d ns np ；③、杂化前后，总能量不变。但杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力增强，形成的化学键的键能大。这是 健 型 项 目
二种计算杂化轨道数的方法 方法一： 公式：杂化轨道数＝[中心原子价电子数+ 配原子数－π键数－电荷数]/2 例1：SO2(6+2-2)/2=3 sp2杂化。 说明：S的价电子数6；配原子为2个氧原子，氧为二价，所以硫与氧间为双键，其一为π键，共二个π键。 例2：SO3(6+3-3)/2=3 sp2杂化。（解析同上，下同）。 例3：SO32－(6+3-3+2)/2=4 sp3杂化。（SO32－带二个单位负电荷）。 例4：SO42－(6+4-4+2)/2=4 sp3杂化。 例5：CN－(4+1－2+1)/2=2 sp1杂化。（氮元素为三价，所以碳氮间为叁键，其中有二个π键） 例6：NH4+(5+4－1)/2=4 sp3杂化。 例7：ClO3－(7+3-3+1)/2=4 sp3杂化。 例8：PO33－(5+3-3+3)/2=4 sp3杂化。 例9：PO43－(5+4-4+3)/2=4 sp3杂化。 例10：H－N＝N－H (5+2-1)/2=3 sp2杂化。 练习：sp1杂化：BeCl2、CO2；sp2杂化：BF3、HCHO(中心原子为C：(4+3-1)/2=3； sp3杂化CH4、NH3、H2O。 方法二：因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对，故有：公式：杂化轨道数=中心原子价层电子对数(成键电子对数+孤电子对数) 价层电子对数中心原 子杂化 类型 电子对 的空间 构型 成键电 子对数 孤电 子 对数 分子的 空间构 型 实例 2 sp 直线 2 0 直线BeCl2、CO2 3 sp2三角形3 0 三角形BF3、SO3 2 1 V形SnBr2、PbCl2 4 sp3四面体4 0 四面体CH4、CCl4 3 1 三角锥NH3、PCl3 2 2 V形H2O
第9章配位化合物 1．下列说法是否正确？对错误的说法给予纠正。 （1）配合物溶于水时往往容易离解成内界和外界，而内界的中心原子与配体之间却难离解。这说明中心原子和配体之间的结合力大于内界和外界之间的结合力。 （2）不仅金属元素的原子可作为中心原子，非金属元素的原子也可作中心原子；不仅正氧化态原子可作中心原子，中性原子和负氧化态原子也可作中心原子。 （3）配合物中配体的数目称为配位数。 （4）配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零，更不可能为负值。 （5）羰基化合物中的配体CO是用氧原子与中心原子结合的，因为氧的电负性比碳大。（6）Dq是相对的能量单位。每Dq代表的能量数值，即使对同一构型配合物（如八面体）也随中心原子和配体的不同而不同。 （7）分裂能的大小与配体和中心原子的性质有关。 （8）凡Δ＞P，总是形成低自旋配合物；凡Δ＜P，总是形成高自旋配合物。 （9）内轨型配合物就是低自旋配合物，外轨型配合物就是高自旋配合物。 （10）配合物的价键理论和晶体场论都可解释配合物的稳定性、磁性和颜色。 （11）多齿配体与中心原子形成的配合物都是螯合物。 （12）配位数相同的配合物，K稳越大，则配合物越稳定。 2－的稳定性按F－→I－的顺序降低。 （13）HgX 4 （14）CuX2－的稳定性按Cl－→Br－→I－→CN－顺序增加。 答： （1）错。内界和外界之间是离子键，极性强，在极性溶剂中易离解；中心原子和配体之间是配位键，极性较弱，难离解。离解难易主要与键型有关（严格说，与离解前后总能量变化有关），而不能说明结合力的大小。 （2）对。 （3）错。配合物中配位体的数目不一定等于配位数；如：en，一个配体，配位数为2。（4）错。中心原子的氧化态可为零如Ni(CO)4；有的还可以是负如V(CO)6-。 （5）错。羰基配合物中配位原子为C，在CO中C因氧原子的电子进入其空轨道反而呈，C原子更易提供电子对。 （6）对。
1.总述 1931年,Linus Carl Pauling提出轨道杂化理论。实验事实基础是许多分子的键角不等于原子轨道间夹角。如氧原子与氢原子组成的水分子H－O－H的键角是104.5o，不等于氧的2py与2pz轨道间的夹角90o。类似的，NH3分子中H－N－H的键角也不等于90o，实际测得107.3o。实验测得甲烷分子CH4是四面体结构，H－C－H键角为109.5o。 一个原子中的几个原子轨道经过再分配而组成的互相等同的轨道。原子在化合成分子的过程中，根据原子的成键要求，在周围原子影响下，将原有的原子轨道进一步线性组合成新的原子轨道。这种在一个原子中不同原子轨道的线性组合，称为原子轨道的杂化。杂化后的原子轨道称为杂化轨道。杂化时，轨道的数目不变，轨道在空间的分布方向和分布情况发生改变。组合所得的杂化轨道一般均和其他原子形成较强的σ键或安排孤对电子，而不会以空的杂化轨道的形式存在。在某个原子的几个杂化轨道中，参与杂化的s、p、d等成分相等，称为等性杂化轨道；若不相等，称为不等性杂化轨道。 杂化轨道具有和s，p等原子轨道相同的性质，必须满足正交，归一性。 2. sp3杂化与碳氢、碳碳单键 碳原子的电子构型为1s22s22px12py12pz，其中1s轨道中的两个电子不参与成键。由能量较低的2s轨道与能量较高的3个2p轨道进行杂化，形成4个简并（即能量相同的）的sp3杂化轨道（sp3-hybrid orbital）。每个sp3杂化轨道含有1/4的s轨道成分，3/4的p轨道成分，其能量高于2s轨道，低于2p轨道。 sp3杂化轨道的形状如图所示，四个简并的sp3杂化轨道采取相互尽可能远离的方式在空间排布，从而减少电子间的相互排斥作用，即形成四面体结构，sp3杂化轨道间的夹角为109.5°。每个sp3杂化轨道上各排布一个自旋平行的电子。 甲烷分子中，碳原子以sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道成键。所形成的键是沿轨道的轴向方向叠加的，形成的键轴向对称，称为σ键（σ bonds）。4个C—H键的键角等于碳的sp3杂化轨道的键角，即109.5°。整个甲烷分子的形状为四面体，甲烷分子的轨道成键图以及球棍模型、比例模型如下图所示。