分子的立體構(gòu)型知識(shí)點(diǎn)

1、第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型知識(shí)點(diǎn)一 形形色色的分子1. 分子的立體構(gòu)型(1)概念：指多原子構(gòu)成的共價(jià)分子中的原子的空間關(guān)系問題。由于多原子構(gòu)成的分子中一定存在共價(jià)鍵，共價(jià)鍵的方向性使得分子中的原子按一定的空間結(jié)構(gòu)排列，形成了分子的構(gòu)型。如3原子分子的構(gòu)型有直線型（CO2）和V（H2O）型兩種。（2）作用：分子構(gòu)型對(duì)物質(zhì)的活潑性、極性、狀態(tài)、顏色和生物活性等性質(zhì)都起決定性作用。特別提醒：雙原子均為直線型，不存在立體構(gòu)型。2.形形色色的分子不同分子，構(gòu)型不同。常見分子立體構(gòu)型如下表：知識(shí)點(diǎn)二 價(jià)層電子對(duì)互斥模型1.價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR模型）（1）內(nèi)容：分子中的價(jià)層電子對(duì)（包括鍵電子對(duì)和中心原

2、子上的孤對(duì)電子）由于相互排斥作用，盡可能而趨向于彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采用對(duì)稱的空間構(gòu)型。電子對(duì)之間夾角越大，排斥力越小。（2）VSEPR模型特征：用有區(qū)別的標(biāo)記表示分子中的孤對(duì)電子和成對(duì)電子，如H2O、NH3的VSEPR模型特征為： 2.利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子的空間構(gòu)型（1）VSEPR模型把分子分成以下兩大類中心原子上的價(jià)電子都用于成鍵。在這類分子中，由于價(jià)層電子對(duì)之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能的相互遠(yuǎn)離，成鍵原子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)排斥最小的那種結(jié)構(gòu)。它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)來預(yù)測(cè)。如：中心原子上有孤對(duì)電子的分子或離子。對(duì)于這類分子，首先建立四面體模

3、型，每個(gè)鍵占據(jù)一個(gè)方向（多重鍵只占據(jù)一個(gè)方向），孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。（2）價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算鍵電子對(duì)數(shù)的計(jì)算鍵電子對(duì)數(shù)可由分子式確定，中心原子有幾個(gè)鍵，就有幾對(duì)鍵電子對(duì)。如H2O分子中鍵電子對(duì)數(shù)為 ，NH3分子中鍵電子對(duì)數(shù)為 。孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)1/2(axb)a為中心原子的價(jià)電子數(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)。如：如何確定CO和NH的中心原子的孤電子對(duì)數(shù)？陽離子：a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值)，故NH中中心原子為N，a51，b1，x4，所以中心原子孤電子對(duì)數(shù)1/2(axb)1

4、/2(44×1)0。陰離子：a為中心原子的價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)(絕對(duì)值)，故CO中中心原子為C：a42，b2，x3，所以中心原子孤電子對(duì)數(shù)1/2(axb)1/2(63×2)0。中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù)1/2(axb)。例1：下列分子中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3的是()AH2OBBF3CCH4DNH3【解析】H2O中O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)21/2(62×1)4BF3中B的價(jià)層電子對(duì)數(shù)31/2(33×1)3CH4中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)41/2(44×1)4NH3中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)31/2(53×1)4。(3)分子立體構(gòu)型的確定依據(jù)價(jià)層電子

5、對(duì)互斥模型，判斷出分子中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)，再利用中心原子的成鍵電子對(duì)數(shù)，兩者結(jié)合，就可以確定分子較穩(wěn)定的立體構(gòu)型。舉例說明如下表：知識(shí)點(diǎn)三 雜化軌道理論1.雜化與雜化軌道的概念（1）軌道的雜化：在形成多原子的分子時(shí)，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合生成與原軌道數(shù)相等的一組軌道的過程。（2）雜化軌道：雜化后形成的新的能量相近的一組原子軌道。特別提醒：雜化前后軌道數(shù)目不變。雜化軌道只能用于形成鍵或用來容納未參與成鍵的孤對(duì)電子。（3）雜化類型：sp3、sp2、sp雜化。2.雜化過程：以CH4為例說明sp3雜化過程，當(dāng)碳原子與4個(gè)氫原子形成甲烷分子時(shí)，碳原子的2s軌道和3個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生混雜，混

6、雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，卻得到4個(gè)相同的軌道，夾角109°28，稱為sp3雜化軌道，表示這4個(gè)軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的。當(dāng)碳原子跟4個(gè)氫原子結(jié)合時(shí)，碳原子以4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的ls軌道重疊，形成4個(gè)CH 鍵，因此呈正四面體的分子構(gòu)型。sp3雜化：1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道會(huì)發(fā)生混雜，得到4個(gè)相同的軌道，夾角109°28，稱為sp3雜化軌道?？臻g結(jié)構(gòu)：正四面體或V型、三角錐型。sp2的（BF3）雜化過程：sp2雜化：同一個(gè)原子的一個(gè) ns 軌道與兩個(gè) np 軌道進(jìn)行雜化組合為 sp2 雜化軌道。sp2 雜化軌道間的夾角是120°。分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。sp 雜化：同一原子中 ns-np 雜化成新軌道：一個(gè) s 軌道和一個(gè) p 軌道雜化組合成兩個(gè)新的 sp 雜化軌道。sp雜化：夾角為180°的直線形雜化軌道。注：1雜化類型的判斷因?yàn)殡s化軌道只能用于形成鍵或者用來容納孤電子對(duì)，而兩個(gè)原子之間只能形成一個(gè)鍵，故有下列關(guān)系：雜化軌道數(shù)中心