22分子的立體結構

1、導入新課導入新課CH4觀察下列各分子的結構觀察下列各分子的結構C60CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH思考：思考： 同為三原子分子，同為三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空間結構卻分子的空間結構卻不同，什么原因？不同，什么原因？ 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空間結分子的的空間結構也不同，什么原因？構也不同，什么原因？知識與能力知識與能力 教學目標教學目標 1.認識共價分子結構的多樣性和復雜性。認識共價分子結構的多樣性和復雜性。 2.能根據(jù)價層電子對互斥理論和雜化軌道，能根據(jù)價層電子對互斥理論和雜化軌道，理論判斷簡單分子或離子的構型。

2、理論判斷簡單分子或離子的構型。 3.能說明簡單配合物的成鍵情況。能說明簡單配合物的成鍵情況。過程與方法過程與方法 1.利用模型，多媒體等資料切實的認利用模型，多媒體等資料切實的認識分子的結構。識分子的結構。 情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 在分子構型上進一步了解有關物質結在分子構型上進一步了解有關物質結構，能從理論的角度解釋物質結構，體驗構，能從理論的角度解釋物質結構，體驗科學的魅力，進一步形成科學的價值觀?？茖W的魅力，進一步形成科學的價值觀。 2.與同學討論并交流對雜化軌與同學討論并交流對雜化軌道理論的理解，培養(yǎng)科學、嚴謹?shù)牡览碚摰睦斫?，培養(yǎng)科學、嚴謹?shù)膶W習方法。學習方法。 重點重點 1.

3、分子的立體結構模型。分子的立體結構模型。 2.價層電子對互斥理論、雜化軌道價層電子對互斥理論、雜化軌道理論和配位鍵。理論和配位鍵。 難點難點 1.分子的立體結構型。分子的立體結構型。 2.價層電子對互斥理論、雜化軌價層電子對互斥理論、雜化軌道理論。道理論。教學重難點教學重難點2.2.1形形色色的分子形形色色的分子 三原子分子立體結構：有直線形三原子分子立體結構：有直線形CO2 、CS2等，等，V形如形如H2O、SO2等。等。 四原子分子立體結構：平面三角形：如甲四原子分子立體結構：平面三角形：如甲醛醛(CH2O)分子（鍵角分子（鍵角120）等，三角錐形：）等，三角錐形：如氨分子（鍵角如氨分子（

4、鍵角107）等。）等。 五原子分子立體結構：正四面體形如甲烷、五原子分子立體結構：正四面體形如甲烷、P P4等。等。 測分子體結構：紅外光譜儀測分子體結構：紅外光譜儀吸收峰吸收峰分析。分析?；疽c基本要點 ABn 型分子型分子(離子離子)中的中心原子中的中心原子A周圍的價層周圍的價層電子對的幾何構型，主要取決于電子對的幾何構型，主要取決于價層電子對數(shù)（價層電子對數(shù)（n），），價電子對盡量遠離，使它們之間斥力最小價電子對盡量遠離，使它們之間斥力最小,能量最低能量最低,物質才能最穩(wěn)定。物質才能最穩(wěn)定。2.2.2 價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型 （VSEPR） 價電子對的數(shù)目決定了一個分子或

5、離子中的價層價電子對的數(shù)目決定了一個分子或離子中的價層電子對在空間的分布電子對在空間的分布(與與分子立體構型不同分子立體構型不同)：2 3 4 5 6 直線形直線形 平面三角形平面三角形 正四面體正四面體 三角雙錐體三角雙錐體 正八面體正八面體（1）一類是）一類是中心原子上的價電子都用于形成共價中心原子上的價電子都用于形成共價鍵鍵，如，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子。等分子中的碳原子。直線型直線型平面三角型平面三角型四面體四面體BeCl2 HgCl2BF3 BCl3 2CH4 CCl4 NH4+中心原子上中心原子上價電子價電子都用于形成都用于形成共價鍵共價鍵，它們的，它們的立體結構

6、可用立體結構可用中心原子周圍的原子數(shù)中心原子周圍的原子數(shù) n 來預測，概括來預測，概括如下：如下： ABn 立體結構立體結構 范例范例 n=2 n=3 直線形直線形平面三角平面三角正四面體形正四面體形BeCl2 HgCl2BF3 BCl3 CH4 CCl4 NH4+（2）另一類是中心原子上有）另一類是中心原子上有孤對電子孤對電子(未用于形未用于形成共價鍵的電子對成共價鍵的電子對)的分子，如的分子，如H2O和和NH3，中心原子，中心原子上的上的孤對電子孤對電子也要也要占據(jù)中心原子周圍的空間占據(jù)中心原子周圍的空間，并與成并與成鍵電子對互相排斥鍵電子對互相排斥。 例如，例如，H2O和和NH3的中心原

7、子分別有的中心原子分別有2 對對和和 l 對對孤對電子，跟中心原子周圍的孤對電子，跟中心原子周圍的鍵加起來都是鍵加起來都是4，它們，它們相互排斥，形成四面體相互排斥，形成四面體，因而，因而H2O分子呈分子呈V形形，NH3分子呈分子呈三角錐形三角錐形。2.2.3 雜化軌道理論簡介雜化軌道理論簡介 雜化軌道理論是指在形成分子時，由于原子的雜化軌道理論是指在形成分子時，由于原子的相互影響，若干不同類型相互影響，若干不同類型( (主要是主要是s,ps,p軌道軌道) )能量相近的能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道，這種原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道，這種軌道重新組合的過程叫做雜化，

8、所形成的新軌道就軌道重新組合的過程叫做雜化，所形成的新軌道就稱為稱為雜化軌道雜化軌道 。 常見的雜化軌道類型常見的雜化軌道類型: : 由于由于ns,npns,np能級接近，能級接近，往往采用往往采用spsp型雜化，而型雜化，而spsp型雜化又分為：型雜化又分為： 雜化雜化 雜化雜化 雜化雜化 3sp2spsp分子構型與雜化類型的關系 (1) 雜化雜化-四面體形四面體形用用2s與與3個個2p軌道混雜軌道混雜,形成四個完全相同的新軌道形成四個完全相同的新軌道,稱為等性稱為等性 雜化。雜化。3sp3sp 每個每個 雜化軌道都含有雜化軌道都含有s和和p的成分，的成分， 雜化軌道間的夾角為雜化軌道間的夾

9、角為10928?？臻g構型為空?？臻g構型為空間正四面體形。如間正四面體形。如CH4分子的結構如圖分子的結構如圖 3sp3sp 而而O,N因為有孤對電子采取的是不等性因為有孤對電子采取的是不等性 雜化雜化,故四個軌道成空間四面體故四個軌道成空間四面體,而分子的空間構而分子的空間構型則成型則成V形和三角錐形形和三角錐形 。3sp （2） 雜化雜化平面三角形：平面三角形： 雜化軌雜化軌道是由一個道是由一個ns軌道和兩個軌道和兩個np軌道組合而成的，軌道組合而成的，每個每個 雜化軌道都含有雜化軌道都含有s和和p成分，雜化軌道間成分，雜化軌道間的夾角為的夾角為120，呈平面三角形如：，呈平面三角形如：BF

10、3分子分子 。2sp2sp2spsp2雜化軌道示意圖雜化軌道示意圖HF3分子結構示意圖分子結構示意圖 （3） 雜化雜化直線形：直線形： 型雜化軌道是由一型雜化軌道是由一個個ns軌道和一個軌道和一個np軌道組合而成的，每個軌道組合而成的，每個 雜化軌雜化軌道含有道含有s和和p的成分，軌道間的夾角為的成分，軌道間的夾角為180呈直線形。呈直線形。spspspBeCl2分子形成示意圖分子形成示意圖思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物質有關？依據(jù)是什么？質有關？依據(jù)是什么？2.2.4 配合物理簡介配合物理簡介CuSO4CuCl2H2OCuBr2NaCl K2SO4K

11、Br固體固體顏色顏色白色白色綠色綠色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色溶液溶液顏色顏色天藍色天藍色天藍色天藍色天藍色天藍色無色無色無色無色無色無色CuOH2H2OH2OH2O2+配位化合物，配位化合物，簡稱配合物，通常是由中心離子（或原簡稱配合物，通常是由中心離子（或原子）子） 與配位體與配位體( (某些分子或陰離子某些分子或陰離子) ) 以配位鍵的形式以配位鍵的形式結合而成的復雜離子或分子。結合而成的復雜離子或分子。2+CuNH3H3NNH3NH3實驗實驗2-2 已知氫氧化銅與足量氨水已知氫氧化銅與足量氨水反應后溶解是因為生成反應后溶解是因為生成Cu(NH3)42+ ，其結構簡式為：，其結

12、構簡式為：試寫出實驗中發(fā)生的兩個反應的離試寫出實驗中發(fā)生的兩個反應的離子方程式？子方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu(OH)2 + 4NH3H2O Cu(NH3) 42+ +2OH-+4H2O藍色沉淀藍色沉淀深藍色溶液深藍色溶液實驗實驗2-3Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根硫氰酸根血紅血紅色色由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術表演。魔術表演。練習書寫：練習書寫：向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程式。向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程式。配合物的組成配合物的組成1.中

13、心離子或原子中心離子或原子( (也稱形成體也稱形成體) ) 有空軌道有空軌道 n主要是一些主要是一些過渡金屬過渡金屬，如鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、，如鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鉑等金鉑等金 屬元素的離子；屬元素的離子；n或是具有高氧化數(shù)的非金屬元素，硼，硅、磷等，或是具有高氧化數(shù)的非金屬元素，硼，硅、磷等，如如NaBF4 中的中的B()、K2SiF6中的中的Si()和和NH4PF6中的中的P()；n或是不帶電荷的中性原子，如或是不帶電荷的中性原子，如Ni(CO)4, Fe(CO)5中的中的Ni, Fe都是中性原子都是中性原子;n堿金屬、堿土金屬等可作為螯合物的形成體堿金屬、堿土金屬等可作為螯合物的

14、形成體。 Cu(NH3)4SO4中，中，NH3是配位體，是配位體，N為配位原子為配位原子。2. 配位體和配位原子配位體和配位原子 有孤對電子有孤對電子 a. 單齒配位體單齒配位體(一個配位體中只有一個配位原子一個配位體中只有一個配位原子)含氮配位體含氮配位體 NH3 , NCS - ;含硫配位體含硫配位體 SCN- ;含鹵素配位體含鹵素配位體 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位體含碳配位體 CN- , CO ;含氧配位體含氧配位體 H2O, OH- ，羧酸，醇，醚等。，羧酸，醇，醚等。 b. 多齒配位體多齒配位體(有兩個或兩個以上的配位原子有兩個或兩個以上的配位原子) 乙二胺

15、乙二胺 NH2一一CH2一一CH2一一NH2 簡寫為簡寫為en; 乙二胺四乙酸根（乙二胺四乙酸根（EDTA）等）等。 3 3配位數(shù)配位數(shù) （與中心離子直接以配位鍵結合的配位原子個數(shù)與中心離子直接以配位鍵結合的配位原子個數(shù)）例：例：AlF63- 配位數(shù)配位數(shù)6 、 Cu(NH3)4SO4 配位數(shù)配位數(shù)4 、 Co(NH3)2(en)2(NO3)3 配位數(shù)配位數(shù)6 * 中心離子的電荷高，對配位體的吸引力較中心離子的電荷高，對配位體的吸引力較強，有利于形成配位數(shù)較高的配合物。強，有利于形成配位數(shù)較高的配合物。 常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關系：常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關系：

16、中心離子的電荷：中心離子的電荷：+1 +2 +3 +4 常見的配位數(shù)：常見的配位數(shù)： 2 4(或或6) 6(或或4) 6(或或8)* 中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越多，配位數(shù)越大。多，配位數(shù)越大。 配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體總配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體總電荷的代數(shù)和。電荷的代數(shù)和。 如如 K2PtCl4 4. 配離子的電荷配離子的電荷配位化合物的命名配位化合物的命名配位數(shù)配位數(shù)配位體名稱配位體名稱合合中心離子中心離子( (用羅馬數(shù)字用羅馬數(shù)字表示氧化數(shù)表示氧化數(shù)) )。 用二、三、四等數(shù)字表示配位體數(shù)。不同配用二、三、四等數(shù)字表

17、示配位體數(shù)。不同配位名稱之間用圓點位名稱之間用圓點“”分開。分開。 陰離子次序為：陰離子次序為：簡單離子簡單離子復雜離子復雜離子有機酸根離子。有機酸根離子。 中性分子次序為：中性分子次序為：NHNH3 3HH2 2OO有機分子。有機分子。配合物的鹽與復鹽的比較配合物的鹽與復鹽的比較n 復鹽復鹽, 能電離出兩種或兩種以上陽離子的鹽如明礬能電離出兩種或兩種以上陽離子的鹽如明礬 KAl(SO4)212H2O、光鹵石、光鹵石 KCl MgCl2 6H2O等，僅在等，僅在固態(tài)時穩(wěn)定存在，一旦溶于水，幾乎全部解離成各組分固態(tài)時穩(wěn)定存在，一旦溶于水，幾乎全部解離成各組分離子：離子： KAl(SO4)212H

18、2O (溶于水溶于水) K+ +Al3+ 2SO42- +12 H2O KCl MgCl2 6H2O (溶于水溶于水) K+ +Mg2+ + 3Cl- + 6H2On 配合物鹽配合物鹽，是在配合物的溶液或晶體中，十分明確地，是在配合物的溶液或晶體中，十分明確地存在著含有配位鍵的、能獨立存在的復雜組成的離子：存在著含有配位鍵的、能獨立存在的復雜組成的離子： Cu(NH3)4SO4H2O Cu(NH3)42+ + SO42- + H2O代表代表物物中心原子中心原子結合的原子數(shù)結合的原子數(shù)分子分子類型類型空間構型空間構型中心原子中心原子無孤對電子無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4

19、中心原子中心原子有孤對電子有孤對電子H2O2AB2NH33AB3直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體正四面體V 形形三角錐形三角錐形價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型課堂小結課堂小結 雜化軌道中雜化軌道中spsp型雜化型雜化分為：分為： 雜化雜化: : 一個一個s s軌道和一個軌道和一個p p軌道間的雜化。軌道間的雜化。 雜化雜化: : 一個一個s s軌道和兩個這軌道間的雜化。軌道和兩個這軌道間的雜化。 雜化雜化: : 一個一個s s軌道和三個軌道和三個p p軌道間的雜化軌道間的雜化。2sp3spsp配位鍵形成條件配位鍵形成條件: : “ “電子對給予體電子對給予體”含有孤電子對含有孤電

20、子對 “ “接受體接受體”含有空軌道含有空軌道 過渡金屬配合物比主族金屬配合物過渡金屬配合物比主族金屬配合物多。多。1（09山東）下列推斷合理的是（山東）下列推斷合理的是（ ）A.明礬明礬KAl（SO4）212H2O在水中能形成在水中能形成Al（OH）3膠體，可用作凈水劑膠體，可用作凈水劑B.金剛石是自然界中硬度最大的物質，不可能與氧氣發(fā)金剛石是自然界中硬度最大的物質，不可能與氧氣發(fā)生反應生反應C.濃濃H2SO4有強氧化性，不能與有強氧化性，不能與Cu發(fā)生劇烈反應發(fā)生劇烈反應D.將將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復原色；將通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復原色；將SO2通入溴水，溴水褪色后

21、加熱也能恢復原色通入溴水，溴水褪色后加熱也能恢復原色 A高考鏈接高考鏈接 KAl(SO4)212H2O電離出的電離出的Al3+能水解，生能水解，生成成Al(OH)3膠體，可用作凈水劑，膠體，可用作凈水劑，A正確；金剛正確；金剛石能夠與氧氣發(fā)生反應，生成二氧化碳，石能夠與氧氣發(fā)生反應，生成二氧化碳，B錯誤；錯誤；濃濃H2SO4有強氧化性，在加熱條件下與有強氧化性，在加熱條件下與Cu可劇可劇烈反應，烈反應，C錯誤；錯誤；SO2使品紅溶液褪色，加熱顏使品紅溶液褪色，加熱顏色能復原；色能復原；SO2和溴水發(fā)生氧化還原反應，加熱和溴水發(fā)生氧化還原反應，加熱不能恢復原來顏色，不能恢復原來顏色，D錯誤。錯誤

22、。 解析：解析：2（09江蘇）下列化學實驗事實及其解釋都正確江蘇）下列化學實驗事實及其解釋都正確的是（的是（ ）A. 向碘水中滴加，振蕩靜置后分層，層呈紫紅向碘水中滴加，振蕩靜置后分層，層呈紫紅色，說明可用從碘水中萃取碘色，說明可用從碘水中萃取碘B. 向水溶液中滴加鹽酸酸化的溶液，有白色沉向水溶液中滴加鹽酸酸化的溶液，有白色沉淀生成，說明難溶于鹽酸淀生成，說明難溶于鹽酸C. 向向0.1molL-1溶液中滴加少量酸性溶液，溶液溶液中滴加少量酸性溶液，溶液褪色，說明具有氧化性褪色，說明具有氧化性D. 向向2.0mL濃度均為濃度均為0.1molL-1的、混合溶液中的、混合溶液中滴加滴加12滴滴0.0

23、1molL-1 AD3（08全國）下列敘述中正確的是（）全國）下列敘述中正確的是（）A. NH3、CO、CO2都是極性分子都是極性分子B. CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子都是含有極性鍵的非極性分子C. HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強的穩(wěn)定性依次增強D. CS2、H2O、C2H2都是直線型分子都是直線型分子B1.下列分子的立體結構，其中屬于直線型分下列分子的立體結構，其中屬于直線型分子的是子的是 （ ）A. H2O B. CO2 C. C2H2 D. P4BC2.用用VSEPR模型預測，下列分子中鍵角不是模型預測，下列分子中鍵角不是1200的是的是 （ ）AC2H2 BC

24、6H6 CBF3 DNH3DA課堂練習課堂練習3.Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物可形成兩種鈷的配合物 ，已知兩，已知兩種配合物的分子式分別為種配合物的分子式分別為Co(NH3)5BrSO4 和和Co(SO4)(NH3)5Br。(1) 若在第一種配合物的溶液中加若在第一種配合物的溶液中加BaCl2 溶液時，溶液時， 產生產生_現(xiàn)象；現(xiàn)象；(2) 如果在第二種配合物的溶液中加入如果在第二種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時，溶液時，產生產生_現(xiàn)象現(xiàn)象;(3) 若在第二種配合物的溶液中加入若在第二種配合物的溶液中加入 AgNO3溶液時，溶液時，產生產生_現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 白色沉淀白色沉淀

25、無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象淡黃色沉淀淡黃色沉淀 4.判斷以下常見分子的中心原子的雜化軌道類型（用判斷以下常見分子的中心原子的雜化軌道類型（用序號填空）序號填空）NH4+ CH2O NH3 SO2 BeCl2 H2O CO2sp3 雜化的是雜化的是，sp2 雜化的是雜化的是， 雜化的是雜化的是。5、71、3、62、45.為什么為什么H2O分子的鍵角既不是分子的鍵角既不是90也不是也不是10928而是而是104.5？答案：不等性答案：不等性 雜化雜化 3sp 6.把把CoCl2溶解于水后加氨水，直到先生成的溶解于水后加氨水，直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解沉淀又溶解后，再加氨水，使之生成后，再加氨水，使之生成Co(NH3)62+。此時向溶液中通入空氣，得到的。此時向溶液中通入空氣，得到的產物中有一種產物中有一種