2 2 分子的立體構(gòu)型 課件2

1、第二節(jié),分子的立體構(gòu)型,第二課時(shí),雜化理論,活動,1,利用幾何知識分析一下，空間分布的兩個點(diǎn),是否一定在同一直線,遷移,兩個原子構(gòu)成的分子，將這,2,個原子看成兩,個點(diǎn)，則它們在空間上可能構(gòu)成幾種形狀？分別,是什么,O,2,HCl,第一課時(shí),價(jià)層互斥理論,活動,2,利用幾何知識分析一下，空間分布的三個點(diǎn),是否一定在同一直線上,遷移：三個原子構(gòu)成的分子，將這,3,個原子看成,三個點(diǎn)，則它們在空間上可能構(gòu)成幾種形狀？分,別是什么,在多原子構(gòu)成的分子中，由于原子間排,列的空間順序不一樣，使得分子有不同,的結(jié)構(gòu),這就是所謂的分子的立體構(gòu)型,一、形形色色的分子,H,2,O,CO,2,1,三原子分子立體結(jié)

2、構(gòu),直線形,180,V,形,105,一、形形色色的分子,2,四原子分子立體結(jié)構(gòu),HCHO,NH,3,平面三角形,120,三角錐形,107,3,五原子分子立體結(jié)構(gòu),一、形形色色的分子,CH,4,正四面體,4,其它,一、形形色色的分子,P,4,正四面體,60,C,2,H,2,直線形,180,同為三原子分子,CO,2,和,H,2,O,分子的空間結(jié)構(gòu)卻不,同，什么原因,思考,同為四原子分子,CH,2,O,與,NH,3,分子的的空,間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因,二、價(jià)層互斥理論,1,內(nèi)容,對,AB,n,型的分子或離子，中心原子,A,價(jià)層電子對,包括成鍵,鍵,電子對和未成鍵的,孤對電子對,之間,由于存在排斥力，

3、將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電,子對相互排斥最小的那種構(gòu)型,以使彼此之間斥力,最小,分子體系能量最低，最穩(wěn)定,鍵,電子對和,孤對電子對,排斥力最小,二、價(jià)層互斥理論,2,價(jià)層電子對,鍵電子對,和未成鍵的,孤對電子對,代表,物,電子式,中心原子結(jié)合,原子數(shù),鍵電子,對,孤對電,子對,價(jià)層電,子對數(shù),H,2,O,NH,3,CO,2,CH,4,H O H,H N H,H,H C H,H,H,O C O,2,3,4,2,2,2,4,3,1,4,4,0,4,2,0,2,鍵個數(shù),中心原子上的孤對電子對個數(shù),價(jià)層電子對數(shù),鍵電子對數(shù),與中心原子結(jié)合的原子數(shù),中心原子上的孤電子對數(shù),(a-xb,2,成鍵,鍵電子

4、對,和未成鍵的,孤對電子對,鍵電子對數(shù),與中心原子結(jié)合的原子數(shù),a,對于原子：為中心原子的最外層電子數(shù),對于陽離子,a,為中心原子的,最外層電子數(shù)減,去離子的電荷數(shù)；對于陰離子,a,為中心原子,的最外層電子數(shù)加上離子的電荷數(shù),x,為與中心原子結(jié)合的原子數(shù),b,為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),H,為,1,其他原子為,8,該原子的最外層電子數(shù),鍵個數(shù),中心原子上的孤對電子對個數(shù),價(jià)層電子對數(shù),分子或,離子,中心原,子,a,x,b,中心原子,上的孤電,子對數(shù),H,2,O,O,SO,2,S,NH,4,N,CO,3,2,C,6,1,5-1=4,0,4+2=6,0,2,2,4,1,3,2,孤電子

5、對的計(jì)算,6,2,1,2,(a-xb,二、價(jià)層互斥理論,剖析內(nèi)容,對,AB,n,型的分子或離子，中心原子,A,價(jià)層電子對,包括成鍵,鍵,電子對和未成鍵的,孤對電子對,之間,由于存在排斥力，將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電,子對相互排斥最小的那種構(gòu)型，以使彼此之間斥力,最小，分子體系能量最低，最穩(wěn)定,排斥力最小,A,3,價(jià)電子對的空間構(gòu)型即,VSEPR,模型,電子對數(shù)目,2 3 4,VSEPR,模型,二、價(jià)層互斥理論,直線,平面三角形,正四面體,二、價(jià)層互斥理論,分子或,離子,鍵,電子對,數(shù),孤電子對,數(shù),VSEPR,模,型及名稱,分子的立體,構(gòu)型及名稱,CO,2,CO,3,2,SO,2,4,VSE

6、PR,模型應(yīng)用,預(yù)測分子立體構(gòu)型,2,3,2,0,0,1,C,O,O,C,O,O,O,S,O,O,直線形,直線形,平面三角形,平面三角形,V,形,平面三角形,中心原子的孤對電子也要占據(jù)中心原子的空間,并與成,鍵電子對互相排斥,推測分子的立體模型必須略去,VSEPR,模型中的孤電子對,二、價(jià)層互斥理論,分子或離,子,價(jià)層電子對數(shù),孤電子對,數(shù),VSEPR,模型及,名稱,分子的立體構(gòu)型,及名稱,CH,4,NH,3,H,2,O,4,價(jià)電子對的空間構(gòu)型即,VSEPR,模型應(yīng)用,4,3,2,0,1,2,C,H,H,H,H,N,H,H,H,O,H,H,正四面體,正四面體,正四面體,三角錐形,正四面體,V,

7、形,應(yīng)用反饋,化學(xué)式,中心原子,孤對電子,數(shù),鍵電子,對數(shù),VSEPR,模型,H,2,S,BF,3,NH,2,2,0,2,3,空間構(gòu)型,V,形,平面三角形,V,形,2,2,平面三角形,四面體,四面體,AB,n,型分子的,VSEPR,模型,和立體結(jié)構(gòu),VSEPR,模型,成,鍵,電,子,對,數(shù),孤,對,電,子,對,數(shù),分子,類型,電子對的排,布模型,立體結(jié)構(gòu),實(shí),例,2,3,平面,三角,形,2,0,AB,2,直線形,CO,2,3,0,AB,3,2,1,AB,2,價(jià),層,電,子,對,數(shù),平面三角形,BF,3,V,形,SO,2,小結(jié),直線,形,價(jià),層,電,子,對,數(shù),VSEPR,模型,成鍵,電子,對數(shù)

8、,孤對,電子,對數(shù),分,子,類,型,電子對的排布,分子構(gòu)型,實(shí),例,模型,4,正四,面,體,4,0,AB,4,3,1,AB,3,2,2,AB,2,正四面體,CH,4,三角錐形,NH,3,V,形,H,2,O,1,若,AB,n,型分子的中心原子,A,上沒有未用于形,成共價(jià)鍵的孤對電子，運(yùn)用價(jià)層電子對互斥模,型，下列說法正確的,A,若,n=2,則分子的立體構(gòu)型為,V,形,B,若,n=3,則分子的立體構(gòu)型為三角錐形,C,若,n=4,則分子的立體構(gòu)型為正四面體形,D,以上說法都不正確,C,2,用價(jià)層電子對互斥模型判斷,SO,3,的分子構(gòu)型,A,正四面體形,B,V,形,C,三角錐形,D,平面,三角形,D,

9、課堂練習(xí),1,多原子分子的立體結(jié)構(gòu)有多種，三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有,形和,形，大多數(shù)四原子分子采取,形和,形兩種立體結(jié)構(gòu)，五原子分子的立體結(jié)構(gòu)中最常見的是,形,2,下列分子或離子中，不含有孤對電子的是,A,H,2,O,B,H,3,O,C,NH,3,D,NH,4,3,下列分子,BCl,3,CCl,4,H,2,S,CS,2,中，其鍵角由小到,大的順序?yàn)?4,以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體，且鍵角為,109,28,的是,CH,4,NH,4,CH,3,Cl,P,4,SO,4,2,A,B,C,D,直線,V,平面三角,三角錐,D,C,正四面體,活動：請根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論分析,CH,4,的立體構(gòu)型,新問題

10、,1,1,寫出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么,碳原子與氫原子結(jié)合形成,CH,4,而不是,CH,2,C,原子軌道排布圖,1s,2,2s,2,2p,2,H,原子軌道排布圖,1s,1,新問題,2,按照我們已經(jīng)學(xué)過的價(jià)鍵理論，甲烷的,4,個,C,H,單鍵,都應(yīng)該是,鍵，然而，碳原子的,4,個價(jià)層原子軌道是,3,個相互垂直的,2p,軌道和,1,個球形的,2s,軌道，用它們跟,4,個氫原子的,1s,原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型,的甲烷分子,C,C,為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論,激發(fā),s,2,p,2,p,2,s,2,雜化,3,sp,sp,3,C,2s,2,2p,2,由,1,個,s,軌道

11、和,3,個,p,軌道,混雜,并重新組合成,4,個能量與,形狀完全相同的軌道,我們把這種軌道稱之為,sp,3,雜化,軌道,為了四個雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥,最小,4,個雜化軌道的伸展方向成什么立體構(gòu)型,四個,H,原子分別以,4,個,s,軌道與,C,原子上的四個,sp,3,雜化軌道相互重疊后，就形成了四個性質(zhì),能量和鍵角都完全相同的,S-SP,3,鍵，從而構(gòu)成一,個正四面體構(gòu)型的分子,三、雜化理論簡介,1,概念,在形成分子時(shí)，在外界條件影響下若干不同,類型能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組,新軌道的過程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道,就稱為雜化軌道,2,要點(diǎn),1,參與參

12、加雜化的各原子軌道,能量要相近,同一能,級組或相近能級組的軌道,2,雜化前后原子軌道數(shù)目不變：參加雜化的軌道數(shù)目,等于,形成的雜化軌道數(shù)目；但雜化軌道改變了原子軌,道的形狀方向，在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊,三、雜化理論簡介,2,要點(diǎn),1,參與參加雜化的各原子軌道,能量要相近,同一能,級組或相近能級組的軌道,2,雜化前后原子軌道數(shù)目不變：參加雜化的軌道數(shù)目,等于,形成的雜化軌道數(shù)目；但雜化軌道改變了原子軌,道的形狀方向，在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊,3,雜化前后原子軌道為使相互間,排斥力最小,故在,空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向不,同,sp,雜化軌道的形成過程,x,y,z,x,y,

13、z,x,y,z,x,y,z,180,每個,sp,雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小,含有,1/2,s,軌道和,1/2,p,軌道的成分,兩個軌道間的夾角為,180,呈,直線型,sp,雜化,1,個,s,軌道與,1,個,p,軌道進(jìn)行的雜化,形成,2,個,sp,雜化軌道,180,Cl,Cl,Be,例如,Sp,雜化,BeCl,2,分子的形成,Be,原子,1,s,2,2,s,2,沒有單個電子,激發(fā),s,2,p,2,p,2,s,2,sp,sp,雜化,Cl,Cl,sp,p,x,p,x,sp,2,雜化軌道的形成過程,x,y,z,x,y,z,x,y,z,x,y,z,120,每個,sp,2,雜化軌道的形狀也為一頭大，一

14、頭小,含有,1/3,s,軌道和,2/3,p,軌道的成分,每兩個軌道間的夾角為,120,呈,平面三角形,sp,2,雜化,1,個,s,軌道與,2,個,p,軌道進(jìn)行的雜化,形成,3,個,sp,2,雜化軌道,F,F,F,B,例如,Sp,2,雜化,BF,3,分子的形成,B,1s,2,2s,2,2p,1,沒有,3,個成單電子,激發(fā),s,2,p,2,p,2,s,2,sp,2,sp,2,雜化,sp,3,雜化軌道的形成過程,x,y,z,x,y,z,x,y,z,x,y,z,109,28,sp,3,雜化,1,個,s,軌道與,3,個,p,軌道進(jìn)行的雜化,形成,4,個,sp,3,雜化軌道,每個,sp,3,雜化軌道的形狀

15、也為一頭大，一頭小,含有,1/4,s,軌道和,3/4,p,軌道的成分,每兩個軌道間的夾角為,109.5,空間構(gòu)型為,正四面體型,例如,Sp,3,雜化,CH,4,分子的形成,激發(fā),s,2,p,2,p,2,s,2,雜化,3,sp,sp,3,C,2s,2,2p,2,三、雜化理論簡介,3,雜化軌道分類,激發(fā),s,2,p,2,p,2,s,2,雜化,3,sp,sp,3,CH,4,原子,軌道雜化,等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分的均勻混合,雜化軌道,每個軌道的成分,軌道間夾角,鍵角,sp,1/2,s,1/2,p,180,sp,2,1/3,s,2/3,p,120,sp,3,1/4,s,3/4,p,109

16、,28,3,雜化軌道分類,三、雜化理論簡介,H,2,O,原子,軌道雜化,O,原子,2,s,2,2,p,4,有,2,個,單電子，可形成,2,個共價(jià)鍵,鍵角應(yīng)當(dāng)是,90,Why,2,s,2,p,2,對孤對電子,雜化,不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分上的,不均勻混合。某個雜化軌道有孤電子對,排斥力,孤電子對,孤電子對,孤電子對,成鍵電子對,成鍵電子對,成鍵電子對,三、雜化理論簡介,4,雜化類型判斷,因?yàn)殡s化軌道只能用于形成,鍵或用來,容納孤電子對，故有,雜化類型的判斷方法：先確定分子或離子,的,VSEPR,模型，然后就可以比較方便地確定中,心原子的雜化軌道類型,中心原子孤對電子對數(shù)中心原子結(jié)

17、合的原子數(shù),雜化軌道數(shù),中心原子價(jià)層電子對數(shù),三、雜化理論簡介,4,雜化類型判斷,A,的價(jià)電子對數(shù),2,3,4,A,的雜化軌道數(shù),雜化類型,A,的價(jià)電子空間構(gòu)型,A,的雜化軌道空間構(gòu)型,ABm,型分子或離子空,對于,ABm,型分子或離子，其中心原子,A,的雜化軌道,數(shù)恰好與,A,的價(jià)電子對數(shù)相等,2,3,4,sp,sp,2,sp,3,直線型,平面三角形,正四面體,直線型,平面三角形,正四面體,直線型,平面三角,形或,V,形,正四面體三角,錐形或,V,形,例,1,計(jì)算下列分子或離子中的價(jià)電子對數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫下表,物質(zhì),價(jià)電,子對,數(shù),中心原,子雜化,軌道類型,雜化軌道,電子對空,間構(gòu)型,軌道

18、,夾角,分子空,間構(gòu)型,鍵角,氣態(tài),BeCl,2,CO,2,BF,3,CH,4,NH,4,H,2,O,NH,3,PCl,3,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp,2,sp,3,直線形,直線形,平面三角形,正四,面體,180,180,120,109.5,直線形,直線形,平面三,角形,正四,面體,V,形,三角,錐形,180,180,120,109.5,109.5,104.5,107.3,107.3,課堂練習(xí),例題二：對,SO,2,與,CO,2,說法正確的是,A,都是直線形結(jié)構(gòu),B,中心原子都采取,sp,雜化軌道,C,S,原子和,C,原子上都沒有孤對電子,D,SO,2,為,V,形結(jié)構(gòu),C

19、O,2,為直線形結(jié)構(gòu),D,試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子,的成鍵情況,C,原子在形成乙烯分子時(shí)，碳原子的,2s,軌道與,2,個,2p,軌道發(fā)生雜化，形成,3,個,sp,2,雜化軌道，伸向平面正,三角形的三個頂點(diǎn)。每個,C,原子的,2,個,sp,2,雜化軌道分,別與,2,個,H,原子的,1s,軌道形成,2,個相同的鍵，各自剩,余的,1,個,sp,2,雜化軌道相互形成一個鍵，各自沒有雜,化的,l,個,2p,軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此,肩并肩重疊形成鍵。所以，在乙烯分子中雙鍵由一,個鍵和一個鍵構(gòu)成,C,原子在形成乙炔分子時(shí)發(fā)生,sp,雜化，兩個,碳原子以,sp,雜化軌道與氫原子的,1s

20、,軌道結(jié)合形成,鍵。各自剩余的,1,個,sp,雜化軌道相互形成,1,個,鍵，兩個碳原子的未雜化,2p,軌道分別在,Y,軸和,Z,軸,方向重疊形成鍵。所以乙炔分子中碳原子間以,叁鍵相結(jié)合,大,鍵,C,6,H,6,sp,2,雜化,CuSO,4,5H,2,O,第二節(jié),分子的立體構(gòu)型,第三課時(shí),配合物理論簡介,實(shí)驗(yàn)探究,2,1,固體,溶液,顏色,無色離子,CuSO,4,CuCl,2,2H,2,O,CuBr,2,NaCl,K,2,SO,4,KBr,向盛有固體樣品的試管中，分別加,1/3,試管,水溶解固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫下表,什么離子,呈天藍(lán)色,白色,白色,白色,白色,綠色,深褐色,Cu(H,2,O,

21、4,2,SO,4,2,天藍(lán)色,天藍(lán)色,天藍(lán)色,無色,無色,無色,Na,Cl,K,Br,K,思考與,交流,1,為什么,CuSO,4,5H,2,O,晶體是藍(lán),色而無水,CuSO,4,是白色,思考與,交流,2,Cu,2,與,H,2,O,是如何結(jié)合的呢,O,H,2,X,O,X,H,H,X,H,O,X,H,H,X,Cu(H,2,O,4,2,1,配位鍵,1,定義,2,配位鍵的形成條件,一方提供,孤電子對,配位體,一方提供,空軌道,提供孤電子對,的原子與,接受孤電,子對的原子,之間形成的共價(jià)鍵,常見的配位體,X,CO CN,H,2,O NH,3,SCN,注意,配位鍵與共價(jià)鍵性質(zhì),完全相同,3,配位鍵的表示方

22、法,H,O,H,H,A,B,電子對給予體,電子對接受體,Cu,2,與,H,2,O,是如何結(jié)合的呢,思考與,交流,2,Cu,2,H,提供,空軌道接,受孤對電子,H,2,O,提供,孤電子對,H,2,O,H,O,H,H,Cu,H,2,O,H,2,O,H,2,O,OH,2,2,配位鍵,Cu(H,2,O,4,2,2,配合物,2,配合物的組成,Cu(H,2,O,4,SO,4,中,心,離,子,配,體,配,位,數(shù),1,定義,通常把,接受孤電子對,的金屬離子,或,原子,與某些,提供孤電子對,的分子或,離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱,為配位化合物，簡稱配合物,配離子,讀作：硫酸四水合銅,3,配合物的命名,配離子,

23、從左向右，配位數(shù),配體,合,中,心原子或中心離子,配合物,類似于酸、堿、鹽,六氰合鐵酸鉀,氫氧化二氨合銀,三氯一氨合鉑酸鉀,硫酸四氨合銅,Cu(NH,3,4,SO,4,K,3,Fe(CN,6,Ag(NH,3,2,OH,KPt(NH,3,Cl,3,練習(xí),天藍(lán)色,溶液,藍(lán)色,沉淀,深藍(lán)色,溶液,除水外，是否有其他電子給予體,實(shí)驗(yàn)探究,2,2,取實(shí)驗(yàn),2-1,所得硫酸銅溶液,1/3,實(shí)驗(yàn),根據(jù)現(xiàn)象分析溶液成分的變化并說明,你的推斷依據(jù)，寫出相關(guān)的離子方程式,Cu(OH,2,H,2,O,Cu,H,2,O,H,2,O,OH,2,2,Cu,H,3,N,2,NH,3,NH,3,NH,3,深藍(lán)色,晶體,Cu(

24、NH,3,4,SO,4,H,2,O,思考與,交流,3,乙醇,靜置,常見的配位體,常見的中心離子,過渡金屬原子或離子,X,CO,CN,H,2,O NH,3,SCN,配位數(shù),一般,2,4,6,8,Fe,3,3SCN,Fe(SCN,3,血紅色,Fe,3,是如何檢驗(yàn)的,思考,能形成配合物,的離子不能大,量共存,配位數(shù)可為,1,6,向?qū)嶒?yàn),2,2,深藍(lán)色溶液中滴加硫酸，觀察,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此現(xiàn)象變化說明了什么,天藍(lán)色,溶液,H,2,O,Cu,H,2,O,H,2,O,OH,2,2,H,N,H,H,H,深藍(lán)色,溶液,Cu,H,3,N,2,NH,3,NH,3,NH,3,H,2,O,Cu,H,2,O,H,2,O,OH,2,2,天藍(lán)色,溶液,配合物具有一定的穩(wěn)定性,過渡金屬配合物遠(yuǎn)比