資源簡介

應用課
第二章 分子結構與性質
課時5 鍵角大小比較
【學習目標】
知道共價分子中鍵角大小的影響因素，掌握共價分子中鍵角大小的比較方法。
【學習活動】
學習任務
目標：知道共價分子中鍵角大小的影響因素，掌握共價分子中鍵角大小的比較方法。 任務：影響鍵角大小的因素主要有中心原子的雜化類型、中心原子孤電子對數、配位原子的電負性大小、中心原子的電負性大小等，這幾個影響鍵角的因素都是有條件的，在影響鍵角的能力方面也是有區別的。 (1)電子對斥力大小的順序 ①順序：孤電子對之間的斥力＞孤電子對與成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間斥力。 ②可以這樣理解這一斥力的順序：鍵合電子對受到左、右兩端帶正電的原子核的吸引，而孤電子對只受到一端原子核的吸引，相比之下，孤電子對較“胖”，占據較大的空間，而鍵合電子較“瘦”，占據較小的空間。 ③實例：如CH4、NH3、H2O三種分子的中心原子價層電子對數均為4，VSEPR模型均為四面體形，CH4、NH3和H2O中的孤電子對數分別是0、1、2，故鍵角大小順序為CH4＞NH3＞H2O，圖示如下： (2)雙鍵之間的斥力＞雙鍵與單鍵之間的斥力＞單鍵之間的斥力。 例如：SO2Cl2的VSEPR模型為四面體形，因S===O是雙鍵，S—Cl是單鍵，依據斥力的大小順序判斷： “∠O—S—O”＞109°28′ “∠Cl—S—Cl”＜“∠O—S—Cl”＜109°28′ (3)斥力大小順序：xw－xw＞xw－xs＞xs－xs (其中x代表配位原子的電負性，下標w為弱，s為強) 例如：SO2F2中“∠F－S－F”為98°，而SO2Cl2中“∠Cl—S—Cl”為102°，后者鍵角較大的原因就是Cl的電負性小于F，Cl—S—Cl中價層電子對的斥力大于F—S—F中價層電子對的斥力，故SO2Cl2分子中鍵角大。 【方法導引】 思考1：CH4、NH3、H2O中心原子的雜化類型都為sp3，鍵角為什么依次減??？從雜化軌道理論的角度比較鍵角大小時有什么方法？ 參考答案：CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3雜化，中心原子的孤電子對數依次為0個、1個、2個。由于孤電子對對共用電子對的排斥作用使鍵角變小，孤電子對數越多排斥作用越大，鍵角越小。比較鍵角時，先看中心原子雜化類型，雜化類型不同時：一般鍵角按sp、sp2、sp3順序依次減小；雜化類型相同時，中心原子孤電子對數越多，鍵角越小。 思考2：CH4、NH3、H2O中心原子的雜化類型都為sp3，鍵角為什么依次減小？從雜化軌道理論的角度比較鍵角大小時有什么方法？ 參考答案：CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3雜化，中心原子的孤電子對數依次為0個、1個、2個。孤電子對數越多，排斥作用越大，鍵角越小。 針對訓練1.下列分子中，鍵角最大的是(　　) A.H2O B.CO2 C.BF3 D.CH4 答案　B 解析　四個選項中，鍵角最大的是直線形分子CO2，鍵角為180°，其次是平面三角形分子BF3，鍵角是120°；再次是正四面體形分子鍵角是109°28′；最小的是V形分子H2O，鍵角為105°。 針對訓練2.在SO2分子中，分子的空間結構為V形，S原子采用sp2雜化，那么SO2的鍵角(　　) A.等于120° B.大于120° C.小于120° D.等于180° 答案　C 解析　SO2分子的VSEPR模型為平面三角形，從理論上看其鍵角應為120°，但由于SO2分子中的S原子有一對孤電子對，對其他的兩個化學鍵存在排斥作用，因此SO2分子中的鍵角應小于120°。 針對訓練3.NH3、NF3、NCl3三種分子的中心原子相同，若周圍原子電負性大，則鍵角小。NH3、NF3、NCl3三種分子中，鍵角大小的順序正確的是(　　) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3 答案　C 解析　由于電負性F＞Cl＞H，故鍵角的大小順序為NH3＞NCl3＞NF3。 針對訓練4.NH3、PH3、AsH3的空間結構均為三角錐形()，三種分子中鍵角由大到小的順序為________________________。 答案　NH3＞PH3＞AsH3 解析　N、P、As屬于同一主族元素，其電負性N＞P＞As，因三種氫化物分子中的中心原子電負性逐漸減弱，則分子中成鍵電子對逐漸遠離中心原子，致使成鍵電子對的排斥降低，鍵角逐漸減小，即鍵角由大到小的順序為NH3＞PH3＞AsH3。 針對訓練5.請回答下列問題。 (1)BF3中鍵角________(填“大于”或“小于”)CCl4中鍵角。 (2)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大，原因為______________________________________________________。 (3)乙酸分子()中鍵角1________(填“大于”“等于”或“小于”)鍵角2，原因是_________________________________________________________。 答案　(1)大于　(2)H2O中氧原子有兩對孤電子對，H3O＋中氧原子有一對孤電子對，排斥力較小　(3)大于　C===O鍵對C—C鍵的斥力大于C—O鍵對C—C鍵的斥力 解析　(1)BF3分子的空間結構為平面三角形，鍵角為120°；CCl4分子的空間結構為正四面體形，鍵角為109°28′。(2)H3O＋、H2O的中心原子的價層電子對數均為4，H2O中O原子有兩對孤電子對，H3O＋中O原子有一對孤電子對，因為孤電子對間的排斥力＞孤電子對與成鍵電子對間的排斥力＞成鍵電子對間的排斥力，導致H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大。(3)由于雙鍵對單鍵的斥力大于單鍵對單鍵的斥力，故乙酸分子結構中鍵角1大于鍵角2。
2應用課
第二章 分子結構與性質
課時5 鍵角大小比較
【學習目標】
知道共價分子中鍵角大小的影響因素，掌握共價分子中鍵角大小的比較方法。
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學習任務
目標：知道共價分子中鍵角大小的影響因素，掌握共價分子中鍵角大小的比較方法。 任務：影響鍵角大小的因素主要有中心原子的雜化類型、中心原子孤電子對數、配位原子的電負性大小、中心原子的電負性大小等，這幾個影響鍵角的因素都是有條件的，在影響鍵角的能力方面也是有區別的。 (1)電子對斥力大小的順序 ①順序：孤電子對之間的斥力＞孤電子對與成鍵電子對之間的斥力＞成鍵電子對之間斥力。 ②可以這樣理解這一斥力的順序：鍵合電子對受到左、右兩端帶正電的原子核的吸引，而孤電子對只受到一端原子核的吸引，相比之下，孤電子對較“胖”，占據較大的空間，而鍵合電子較“瘦”，占據較小的空間。 ③實例：如CH4、NH3、H2O三種分子的中心原子價層電子對數均為4，VSEPR模型均為四面體形，CH4、NH3和H2O中的孤電子對數分別是0、1、2，故鍵角大小順序為CH4＞NH3＞H2O，圖示如下： (2)雙鍵之間的斥力＞雙鍵與單鍵之間的斥力＞單鍵之間的斥力。 例如：SO2Cl2的VSEPR模型為四面體形，因S===O是雙鍵，S—Cl是單鍵，依據斥力的大小順序判斷： “∠O—S—O”＞109°28′ “∠Cl—S—Cl”＜“∠O—S—Cl”＜109°28′ (3)斥力大小順序：xw－xw＞xw－xs＞xs－xs (其中x代表配位原子的電負性，下標w為弱，s為強) 例如：SO2F2中“∠F－S－F”為98°，而SO2Cl2中“∠Cl—S—Cl”為102°，后者鍵角較大的原因就是Cl的電負性小于F，Cl—S—Cl中價層電子對的斥力大于F—S—F中價層電子對的斥力，故SO2Cl2分子中鍵角大。 【方法導引】 思考1：CH4、NH3、H2O中心原子的雜化類型都為sp3，鍵角為什么依次減??？從雜化軌道理論的角度比較鍵角大小時有什么方法？ 思考2：CH4、NH3、H2O中心原子的雜化類型都為sp3，鍵角為什么依次減??？從雜化軌道理論的角度比較鍵角大小時有什么方法？ 針對訓練1.下列分子中，鍵角最大的是(　　) A.H2O B.CO2 C.BF3 D.CH4 針對訓練2.在SO2分子中，分子的空間結構為V形，S原子采用sp2雜化，那么SO2的鍵角(　　) A.等于120° B.大于120° C.小于120° D.等于180° 針對訓練3.NH3、NF3、NCl3三種分子的中心原子相同，若周圍原子電負性大，則鍵角小。NH3、NF3、NCl3三種分子中，鍵角大小的順序正確的是(　　) A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH3 針對訓練4.NH3、PH3、AsH3的空間結構均為三角錐形()，三種分子中鍵角由大到小的順序為________________________。 針對訓練5.請回答下列問題。 (1)BF3中鍵角________(填“大于”或“小于”)CCl4中鍵角。 (2)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中H—O—H的鍵角比H2O中H—O—H的鍵角大，原因為______________________________________________________。 (3)乙酸分子()中鍵角1________(填“大于”“等于”或“小于”)鍵角2，原因是_________________________________________________________。
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