分子空間構(gòu)型

1、 形形色色的分子形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2ONH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70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(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？構(gòu)卻不同，什么原因？ 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空間分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？探究與討論：探究與討論：1、寫出、寫出H、C、N、O等原子的電子式：等原子的電子式：可形成可形成共用電子對數(shù)共用電子對數(shù)電子式電子式ONCH原子原子HO：C：1234N： 2、寫出

2、、寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的電子等分子的電子式、結(jié)構(gòu)式及分子的空間結(jié)構(gòu)：式、結(jié)構(gòu)式及分子的空間結(jié)構(gòu)：分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4電子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式中心原子中心原子有無孤對電子有無孤對電子空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)O C O: : :H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH無無有有有有無無無無直線形直線形V 形形三角三角錐錐 形形 平面平面三角形三角形 正正四面體四面體: H C H:O: : :分子的價電子對（包括成鍵電子對分子的價電子對（包括成鍵電子對和孤電子對）由于相互排斥作用和孤電子對）

3、由于相互排斥作用,而而趨向盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。趨向盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論:基本要點：基本要點：分子或離子的空間構(gòu)型與中心原子的分子或離子的空間構(gòu)型與中心原子的 價層電子對數(shù)目有關(guān)。價層電子對數(shù)目有關(guān)。價層電子對盡可能遠(yuǎn)離價層電子對盡可能遠(yuǎn)離,以使斥力最小。以使斥力最小。價層電子對價層電子對=成鍵電子對成鍵電子對+孤對電子對孤對電子對 (VP) (BP) (LP)價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟：推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟：確定中心原子的價層電子對數(shù)，確定中心原子的價層電子對數(shù)，以以AXm為例為例 (A中

4、心原子中心原子,X配位原子配位原子) ：原則：原則：A的價電子數(shù)的價電子數(shù) =主族序數(shù)；主族序數(shù)；配體配體X：H和鹵素每個原子各提供一個價和鹵素每個原子各提供一個價 電子電子, 規(guī)定規(guī)定氧與硫不提供價電子；氧與硫不提供價電子；正離子應(yīng)減去電荷數(shù)正離子應(yīng)減去電荷數(shù),負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù)。負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù)。VP=1/2A的價電子數(shù)的價電子數(shù)+X提供的價電子數(shù)提供的價電子數(shù)m 離子電荷數(shù)離子電荷數(shù)( )負(fù)負(fù) 正正確定電子對的空間構(gòu)型：確定電子對的空間構(gòu)型：VP=2 直線形直線形VP=3 平面三角形平面三角形VP=4 正四面體正四面體VP=5 三角雙錐三角雙錐VP=6 正八面體正八面體確定中心原子的孤

5、對電子對數(shù)，推斷分子確定中心原子的孤對電子對數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型。的空間構(gòu)型。 LP=0:分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型=電子對的空間構(gòu)型電子對的空間構(gòu)型2BeHVP= (2+2)=2 直線形直線形213BFVP= (3+3)=3 平面三角形平面三角形214CHVP= (4+4)=4 四面體四面體215PClVP= (5+5)=5 三角雙錐三角雙錐216SFVP= (6+6)=6 八面體八面體21例如：例如：LP0 ：分子的空間構(gòu)型不同于電子對的空：分子的空間構(gòu)型不同于電子對的空間構(gòu)型。間構(gòu)型。34611 21 2SnCl2平面三角形平面三角形 V形形NH3四面體四面體 三角錐三角錐H2O四面

6、體四面體 V形形IF5八面體八面體 四方錐四方錐XeF4八面體八面體 平面正方形平面正方形VPLP電子對的電子對的空間構(gòu)型空間構(gòu)型分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型例例VP = 5，電子對空間構(gòu)型為三角雙錐，電子對空間構(gòu)型為三角雙錐，LP占據(jù)軸向還是水平方向三角形的某個占據(jù)軸向還是水平方向三角形的某個頂點？原則：斥力最小。頂點？原則：斥力最小。例如：例如：SF4 VP=5 LP=1 S FF FFLPBP(90o) 3 2 結(jié)論：結(jié)論：LP占據(jù)水平方向三角形占據(jù)水平方向三角形, 穩(wěn)定穩(wěn)定分子構(gòu)型為分子構(gòu)型為變形四面體變形四面體(蹺蹺板形蹺蹺板形)。SFFF FF515253VP LP電子對的電子對的

7、空間構(gòu)型空間構(gòu)型分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型例例三角雙錐三角雙錐 變形四面體變形四面體 SF4三角雙錐三角雙錐 T形形 ClF3三角雙錐三角雙錐 直線形直線形 XeF2（3）判斷共價分子結(jié)構(gòu)的實例）判斷共價分子結(jié)構(gòu)的實例 例例 1 利用價層電子對互斥理論判斷下列分子和離子的幾何利用價層電子對互斥理論判斷下列分子和離子的幾何 構(gòu)型。要求寫出價層電子總數(shù)、對數(shù)、電子對構(gòu)型和分子構(gòu)型構(gòu)型。要求寫出價層電子總數(shù)、對數(shù)、電子對構(gòu)型和分子構(gòu)型 。 AlCl3 H2S SO32 - NH4 + NO2 IF3解：總數(shù)解：總數(shù) 對數(shù)對數(shù)電子對構(gòu)型電子對構(gòu)型 6 8 8 8 5 103 4 4 4 3 5三角形

8、三角形 正四面體正四面體 正四面體正四面體 正四面體正四面體 三角形三角形 三角雙錐三角雙錐分子構(gòu)型分子構(gòu)型 三角形三角形 V字構(gòu)型字構(gòu)型 三角錐三角錐 正四面體正四面體 V字形字形 T字形字形AlClClClSOOONHHHHNOOFFFSHH代表物代表物中心原子中心原子結(jié)合的原子數(shù)結(jié)合的原子數(shù)分子類型分子類型空間構(gòu)型空間構(gòu)型中心原子中心原子無孤對電子無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4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小結(jié)小結(jié):價層電子對互斥模型價層電子對互斥模型應(yīng)用反饋

9、應(yīng)用反饋:化學(xué)式化學(xué)式 中心原子中心原子 孤對電子數(shù)孤對電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子中心原子結(jié)合的原子數(shù)數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形直線形 V 形形V 型型平面三角形平面三角形三角錐形三角錐形四面體四面體正四面體正四面體正四面體正四面體SO4204正四面體正四面體具有相同的通式具有相同的通式ABmABm，而且價電子總數(shù)相等的，而且價電子總數(shù)相等的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征, ,這個原理稱為這個原理稱為“等電等電子體原理子體原理”。這里的。這里的“結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)特征”的概念既包括分子的

10、的概念既包括分子的立體結(jié)構(gòu)，又包括化學(xué)鍵的類型，但鍵角并不一定相等，立體結(jié)構(gòu)，又包括化學(xué)鍵的類型，但鍵角并不一定相等，除非鍵角為除非鍵角為180180 或或9090 等特定的角度。等特定的角度。（1 1）COCO2 2、CNSCNS、NONO2 2+ +、N N3 3具有相同的通式具有相同的通式AXAX2 2，價電子總數(shù)價電子總數(shù)1616，具有相同的結(jié)構(gòu)，具有相同的結(jié)構(gòu)直線型分子，中心原直線型分子，中心原子上沒有孤對電子而取子上沒有孤對電子而取spsp雜化軌道，形成直線形雜化軌道，形成直線形s-s-骨架，骨架，鍵角為鍵角為180180 ，分子里有兩套，分子里有兩套 3 34 4p-pp-p大大

11、 鍵。鍵。等電子體原理等電子體原理（2 2）COCO3 32 2、NONO3 3、SOSO3 3等離子或分子具有相同的通等離子或分子具有相同的通式式AXAX3 3, ,總價電子數(shù)總價電子數(shù)2424，有相同的結(jié)構(gòu)，有相同的結(jié)構(gòu)平面三角形分平面三角形分子子, ,中心原子上沒有孤對電子而取中心原子上沒有孤對電子而取spsp2 2雜化軌道形成分子雜化軌道形成分子的的s-s-骨架，有一套骨架，有一套 4 46 6p-pp-p大大 鍵。鍵。（3 3）SOSO2 2、O O3 3、NONO2 2等離子或分子，等離子或分子，AXAX2 2，18e18e，中心，中心原子取原子取spsp2 2雜化形式，雜化形式，

12、VSEPRVSEPR理想模型為平面三角形，中理想模型為平面三角形，中心原子上有心原子上有1 1對孤對電子對孤對電子( (處于分子平面上處于分子平面上) )，分子立體，分子立體結(jié)構(gòu)為結(jié)構(gòu)為V V型型( (或角型、折線型或角型、折線型) )，有一套符號為，有一套符號為 3 34 4的的p-pp-p大大 鍵。鍵。（4 4）SOSO4 42 2、POPO4 43 3等離子具有等離子具有AXAX4 4的通式的通式, ,總價總價電子數(shù)電子數(shù)3232，中心原子有，中心原子有4 4個個s-s-鍵，故取鍵，故取spsp3 3雜化形式，雜化形式，呈正四面體立體結(jié)構(gòu)；呈正四面體立體結(jié)構(gòu)； （5 5）POPO3 33

13、 3、SOSO3 32 2、ClOClO3 3等離子具有等離子具有AXAX3 3的通式，的通式，總價電子數(shù)總價電子數(shù)2626，中心原子有，中心原子有4 4個個s-s-軌道軌道(3(3個個s-s-鍵和鍵和1 1對占據(jù)對占據(jù)s-s-軌道的孤對電子軌道的孤對電子) )，VSEPRVSEPR理想模型為四面理想模型為四面體，體，( (不計孤對電子的不計孤對電子的) )分子立體結(jié)構(gòu)為三角錐體，分子立體結(jié)構(gòu)為三角錐體，中心原子取中心原子取spsp3 3雜化形式，沒有雜化形式，沒有p-ppp-pp鍵或鍵或p-pp-p大大 鍵，鍵，它們的路易斯結(jié)構(gòu)式里的重鍵是它們的路易斯結(jié)構(gòu)式里的重鍵是d-pd-p大大 鍵。鍵

14、。1極性分子極性分子：正電荷重心和負(fù)電荷重心不重合：正電荷重心和負(fù)電荷重心不重合的分子稱為極性分子。的分子稱為極性分子。2非極性分子非極性分子：正電荷重心和負(fù)電荷重心重合：正電荷重心和負(fù)電荷重心重合的分子稱為非極性分子。的分子稱為非極性分子。3規(guī)律規(guī)律(1)雙原子分子的極性取決于成鍵原子之間的共雙原子分子的極性取決于成鍵原子之間的共價鍵是否有極性，以價鍵是否有極性，以分子的極性分子的極性極性鍵結(jié)合的雙原子分子是極性分子，以非極極性鍵結(jié)合的雙原子分子是極性分子，以非極性鍵結(jié)合的雙原子分子是非極性分子。性鍵結(jié)合的雙原子分子是非極性分子。(2)以極性鍵結(jié)合的多原子分子，分子是否有極以極性鍵結(jié)合的多原

15、子分子，分子是否有極性取決于分子的空間構(gòu)型。性取決于分子的空間構(gòu)型。4“相似相溶規(guī)則相似相溶規(guī)則”：一般情況下，由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于一般情況下，由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑，由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于極性溶劑，由非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)易溶于非極性溶劑非極性溶劑1手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的分子，如左手和右手一樣互為鏡像，在三維的分子，如左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象稱為手性異構(gòu)現(xiàn)象?？臻g里不能重疊的現(xiàn)象稱為手性異構(gòu)現(xiàn)象。2手性分子：具有手型異構(gòu)體的分子稱為手性手性分子：具有手型異構(gòu)體的分子稱為手性分子。分子。手性

16、分子3手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有_的碳原子稱為的碳原子稱為手性碳原子。如手性碳原子。如四個不同的原子或原子團(tuán)四個不同的原子或原子團(tuán)思考感悟思考感悟2手性碳原子有什么特點？手性碳原子有什么特點？【提示提示】連接四個不同的原子或基團(tuán)的碳原連接四個不同的原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。子稱為手性碳原子。具有手性的有機(jī)物，是因為其含有手性碳原子具有手性的有機(jī)物，是因為其含有手性碳原子造成的。如果一個碳原子所連的四個原子或原造成的。如果一個碳原子所連的四個原子或原子團(tuán)各不相同，那么該碳原子稱為手性碳原子，子團(tuán)各不相同，那么該碳原子稱為手性碳原子，用用*C表示，如：

17、表示，如：R1、R2、R3、R4是互不相同的原子是互不相同的原子或原子團(tuán)。所以，判斷一種有機(jī)物是否具有手或原子團(tuán)。所以，判斷一種有機(jī)物是否具有手性異構(gòu)體，就看其含有的碳原子是否連有四個性異構(gòu)體，就看其含有的碳原子是否連有四個不同的原子或原子團(tuán)。不同的原子或原子團(tuán)。1下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是()A離子化合物中不可能存在非極性鍵離子化合物中不可能存在非極性鍵B非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵鍵C非極性分子中一定含有非極性鍵非極性分子中一定含有非極性鍵D不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵極性鍵解

18、析：解析：選選D。判斷。判斷“不可能存在不可能存在”、“一定含一定含有有”、“都是都是”等類結(jié)論的正誤時，一般可用等類結(jié)論的正誤時，一般可用反例法。即只要能舉出一個可以成立的反例來，反例法。即只要能舉出一個可以成立的反例來，則可否定題中結(jié)論，如果不存在反例，則可認(rèn)則可否定題中結(jié)論，如果不存在反例，則可認(rèn)為題中結(jié)論正確。為題中結(jié)論正確。A項離子化合物中可能存在非極性鍵。如項離子化合物中可能存在非極性鍵。如Na2O2是離子化合物，其中是離子化合物，其中OO鍵是非極性鍵，故鍵是非極性鍵，故A錯誤。錯誤。B項非極性分子中，既含非極性鍵又含極性鍵項非極性分子中，既含非極性鍵又含極性鍵是可能的。如乙炔是可能的。如乙炔(HCCH)分子中，分子中，CH鍵是極性鍵，鍵是極性鍵，CC鍵是非極性鍵。鍵是非極性鍵。C項由極性鍵組成的多原子分子，只要分子結(jié)項由極性鍵組成的多原子分子，只要分子結(jié)構(gòu)對稱就是非極性分子。如構(gòu)對稱就是非極性分子。如CO2(O=C=O)是非極性分子，分子中所有化學(xué)鍵都是極性鍵，是非極性分子，分子中所有化學(xué)鍵都是極性鍵，故故C也是錯誤的。也是錯誤的。D項敘述正確。因為不同非金屬