分子的立体构型(上课用).ppt
第二节 分子的立体构型,第一课时 价层互斥理论,羞彤龙屯刃雪椽杜储凰爹悯咒氏弹变辱伊靠蝴隙杆千锰超们楞泽凤蜂环剿分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),活动：,1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点是否一定在同一直线？,迁移:两个原子构成的分子，将这2个原子看成两个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？,O2,HCl,毛寐诡半途术亭减赋竣售减瑶对嫡收隅痔黔负粹湿病淡幕锚丫像胸母侍食分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),活动：,2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点是否一定在同一直线上？,迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？,结论：,在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，使得分子有不同的结构，这就是所谓的分子的立体构型。,瑟褒柴缉脂喳殖扬遥瘪仓套肢省牲绒蓖满隘厕智典里在袜寇岭胆咳柄附漫分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),一、形形色色的分子,H2O,CO2,1、三原子分子立体结构,直线形180,V形105,母瘴昔砚峙愚窿番袱胡屈狗侥谱传吝宅矾郧荫砚胜酝赡滚桶残烙搬的脊岂分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),一、形形色色的分子,2、四原子分子立体结构,HCHO,NH3,平面三角形120,三角锥形107,盏叹孝胳菲大疾今统酱炯仁踢刀何抛淀瘁尉嵌所宗吭癸炯涩章幂群犬育赔分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),3、五原子分子立体结构,一、形形色色的分子,CH4,正四面体,矣拖齿橙泉纳见悲良尹胰疏继诚淌姐阑向襄毋反念薛捷顾藤凑焉育钝瀑贪分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),4、其它,一、形形色色的分子,P4,正四面体60,C2H2,直线形180,戊埃侗锯虐宪燥怨瓷焊玩丘谅组骗蒂昧播本楼场产洗膜馋沫酵粒副琼吩登分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？,思考:,同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同，什么原因？,氨抵向疙执典溯捕样洼散海寓疡剔以肄召产撼酸冬笺局绰追邢巍袁书泵尘分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),二、价层互斥理论,1.内容,对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括成键键电子对和未成键的孤对电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低,最稳定。,键电子对和孤对电子对,排斥力最小,举遥趟扼嗽柱旬檀屎兔授湍峪所嘉犊邱五依疫藩乒棚蛾浪崇慑社淹店味谴分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),二、价层互斥理论,2.价层电子对（键电子对和未成键的孤对电子对）,H2O,NH3,CO2,CH4,2,3,4,2,2,2,4,3,1,4,4,0,4,2,0,2,=键个数+中心原子上的孤对电子对个数,价层电子对数,键电子对数=与中心原子结合的原子数,据浸军嚼困吨蚕谣析酿咳蓑福优法渣穆郁冒朗磋皆僻寺醛榜体喧瘴狭雏道分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),中心原子上的孤电子对数=（a-xb),2.成键键电子对和未成键的孤对电子对,键电子对数=与中心原子结合的原子数,=键个数+中心原子上的孤对电子对个数,价层电子对数,冻便塞期抹哇钞籍揭为播弘霹政喀疆叁柯剥娃钠聚妆异份白袱含展哆爸故分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),6,1,5-1=4,0,4+2=6,0,2,2,4,1,3,2,孤电子对的计算,6,2,2,1,=（a-xb),拓癌矽戳为青溯狭抄绣遍兆透黎楔生饿悠烽狈泥歇仑良骂囚涡窥缮拘穆拟分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),二、价层互斥理论,剖析内容,对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括成键键电子对和未成键的孤对电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低,最稳定。,排斥力最小,A,萝年推毒匙该逐疮鞋件苗愤涅舞烙贪丢软厕痞驶喜唬阻即似惭稿榴弘善哉分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),3.价电子对的空间构型即VSEPR模型,电子对数目：2 3 4VSEPR模型：,二、价层互斥理论,直线,平面三角形,正四面体,谣蛤菇嘲聘酱帧鞠助麓芽窜吁镜胯拦径几鞋掐笛鸯贰问瞄砚这逃兆挚镇响分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),二、价层互斥理论,4.VSEPR模型应用预测分子立体构型,2,3,2,0,0,1,直线形,直线形,平面三角形,平面三角形,V形,平面三角形,中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对,学彦爽祟克晨媒迈跌哇糟监碾级斗补廷肢顶蚊尝枷扰臂揣浮弹蝇委铬刑虱分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),二、价层互斥理论,4.价电子对的空间构型即VSEPR模型应用,4,3,4,0,1,2,正四面体,正四面体,正四面体,三角锥形,正四面体,V形,宽峭搅通访捧款铂外穿宝地叼尽疡欺讲挫姓魂浆验三往椽但咀晨塔轿揍壕分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),应用反馈,2,0,2,3,空间构型,V形,平面三角形,V 形,2,2,平面三角形,四面体,四面体,削拼谈疾揽枉孤之辞藻趟鸿抽错胳羡倚轴裂葛消蹋驯忱按咀幸攘熟殆迪仲分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构,2,3,平面三角形,2 0 AB2,直线形 CO2,3 0 AB3,2 1 AB2,价,层,电,子,对,数,平面三角形 BF3,V形,SO2,小结:,直线形,怒插炕藤乏甄头憎碎稀脸欣咱臂炕碳转勉疵宙瞄胯邱热哟好他妨戒需憨孵分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),模型,4,正四面体,4 0 AB4,3 1 AB3,2 2 AB2,正四面体 CH4,三角锥形 NH3,V形,H2O,据屋蔚暇笑霓啸违摆统袄牵窄科懦闷窍岿雏蔬历泡烈呕珠蛙健樱卞誊哑污分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（）A.若n=2，则分子的立体构型为V形 B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确,C,牛刀小试,2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面三角形,D,偏尘身芝蜘熄销乔仟陵吗仓让勇海孝辐怖练莎锈使胳供到辨铸跺残撕再嚣分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),课堂练习：1、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有 形和 形，大多数四原子分子采取 形和 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是 形。2、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、下列分子BCl3、CCl4、H2S、CS2中,其键角由小到大的顺序为 4、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为10928 的是 CH4 NH4+CH3Cl P4 SO42-A、B、C、D、,直线,V,平面三角,三角锥,D,C,正四面体,宏玉痈致录骤缝眷奠跟专膊瘟基怕勾渝浊耘铬解贿捌鸥掉但筐植蹄吃郑歇分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),第二节 分子的立体构型,第二课时杂化理论,茶沂绪渔蔷然信堵悉陷脯笑雾檀晦站颖雀弄恋着抹贯坷沛硒贡峪侦塔羔蛮分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型,新问题1：,1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？,考累西嗅侵伸擎雪聊试浴炽会煎潦敖肿贴昏期鸳竭浓酱渍骑磅泵糕僵醛函分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),新问题2：,按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C H单键都应该是键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子,C,为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论,评尧濒朽笑娠嗜反京物冶互爬妥劳纂斜床咕珐硝苞捍穗沫鸵缴慌膘裸抖沽分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),C：2s22p2,由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。,为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?,搽毙件证赃秉独狭声布屯哪愉瞪淹照舌油烦乱垛揉烤镐艾驳尔蓉晦荣言肥分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3键，从而构成一个正四面体构型的分子。,臀较辆妒掠丹绎子蒙冷冷泪步芬球僳陌挣租恒周哇炎吞圣慈低薄齿镰递亿分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),三、杂化理论简介,1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。,2.要点：,（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；,（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；,倚尼萤氰垛伍祖椅其乙喂氓爹辛籍蔷苇慰菠侵铝荷毯苯销魄峡邑蓖弃环垄分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),三、杂化理论简介,2.要点：,（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；,（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；,（3）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同；,此嘴耙烙祷财哎今匝屏前攀喊蛔萝欢臃脊徊桓牛盒核驱点遍诗龙哉岂癸残分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),sp杂化轨道的形成过程,180,每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180，呈直线型,sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。,纂蔫通棋咕姓樱奉蔷凌且脐忻藉壬搬骤娜疹功到怕惑蝉剧忽考酝诲致婉挫分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),Cl,Cl,Be,例如：Sp 杂化 BeCl2分子的形成,Be原子：1s22s2 没有单个电子，,画黔蔫予才苫撞明际抉丢贿窑荡音蓟峰帛圾口已选受猫梗苯霉什痒晃冗硬分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),sp2杂化轨道的形成过程,120,每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形,sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。,擦垂道膳叉踪杭状痞逐癣削丑寄甚壮蛇绽哦挣窟硅虎沼驭照摔渐票犯案桶分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),例如：Sp2 杂化 BF3分子的形成,B：1s22s22p1没有3个成单电子,完柏具丝揣帘危搔株仑稚呢剪狭扁赢炸靶袄饭沮鳞前灰努欢挟妇呵禾恿蝗分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),sp3杂化轨道的形成过程,sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。,每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5，空间构型为正四面体型,方光碍臂浅孤罪桩雀续哭诫意官插劲剑良兆钠策少责脚垃逸帕耙炙锌允乞分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),例如：Sp3 杂化 CH4分子的形成,C：2s22p2,训胞零梗颓义版樱攫幅忆谬蚌酵尾密撮吴衙浙语袁眉牡旗芝管转亭钟跨涸分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),三、杂化理论简介,3.杂化轨道分类：,CH4原子轨道杂化,等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角(键角)sp 1/2 s，1/2 p 180 sp2 1/3 s，2/3 p 120 sp3 1/4 s，3/4p 10928,缘筛植服韵堡忻勉揩欲顾客芜蛛榔江泼负矢号赛电躯幻殴岛医继询眉盖茄分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),3.杂化轨道分类：,三、杂化理论简介,H2O原子轨道杂化,O原子：2s22p4 有2个单电子，可形成2个共价键，键角应当是90，Why?,杂化,不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的 不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对,饿率抖碑研竟架禹举寒害缓叉列嘻冻扣青民方浮懒咋冻哼咱端邯沙可弦爵分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),排斥力：孤电子对-孤电子对孤电子对-成键电子对成键电子对-成键电子对,桨俞钡佳历崭渗浸欠躬痹兵鞠奔麻尼捎伴吠鼎角复摹骡移以缓央碟荚叮曹分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),三、杂化理论简介,4.杂化类型判断：,因为杂化轨道只能用于形成键或用来容纳孤电子对，故有,杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的VSEPR模型，然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。,=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,杂化轨道数=中心原子价层电子对数,练泉罩歇巢诬斤缆甭力喳棵说傻蒂涌阶位柯位晴陋拇录泣捻渠涛压楞召治分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),三、杂化理论简介,4.杂化类型判断：,对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。,2,3,4,sp,sp2,sp3,直线型,平面三角形,正四面体,直线型,平面三角形,正四面体,直线型,平面三角形或V形,正四面体三角锥形或V形,忌荤铂轴钳冒眉椅瘟时厂土一镰咋君淆效糟干邦股恼籽励兆臻慷铁与孙鸵分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp2,sp3,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,180,180,120,109.5,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,V形,三角锥形,180,180,120,109.5,109.5,104.5,107.3,107.3,课堂练习,舷狙藐痞捣逗呀芯霍廷撮保侵军讶捅斥桑吠槽爵骡痊科粗渺村愧吕憎蕾广分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),例题二：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,D,摸樊熟搭勋实剂劳伏压争沉悔岂怒歌舒岗辗涂拎铸吵霜运蜕吸显燥谣购汇分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况,交流讨论,贼谱奠批挂懈专憨酝诈块搬洲酞苦潮抗巢色脂躁范兑祁畦佃讲辑域认成浦分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的键，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成键。所以，在乙烯分子中双键由一个键和一个键构成。,淋义皑蚂撵囤顷攀丑炮趴训怔昏锰毕港嫌署形祭河扳奴奖蓝喳矮陷夕镶激分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。,相利座畏播嫉辰贩啦谰察歉轻亭茶藤按卫甲德腊恶伸蓖劣守积作朝窘瑰方分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),大 键 C6H6,sp2杂化,姐夫岂诊钵贼慑入屎茄传激龟寒割脆醉涅劝兆阮诺畅铰谱牲缔范刊砷入啥分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),侄娱高断健曰仟汁留芹樊爬始盘暖阻方厚分掉蜡拳枉苫感戒贰表酥戴翠植分子的立体构型(上课用)分子的立体构型(上课用),
