第二節(jié)分子的立體構(gòu)型課時(shí)1

1、第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型課時(shí)課時(shí)1 價(jià)層電子對互斥理論價(jià)層電子對互斥理論復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 回回 顧顧共價(jià)鍵共價(jià)鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長鍵長鍵角鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描述分子的立體描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式成鍵方式 “頭碰頭頭碰頭”,呈軸對稱呈軸對稱成鍵方式成鍵方式 “肩并肩肩并肩”,呈鏡面對稱呈鏡面對稱一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）、雙原子分子（直線型）2 2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V V形）形）、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三、四原子分子

2、立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）角形、三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4、五原子分子立體結(jié)構(gòu)、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體最常見的是正四面體CH4C60C20C40C70資料卡片：資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 分子世界如此形形色色，異彩紛呈，分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。美不勝收，常使人流連忘返。 那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推

3、測，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測出規(guī)律后進(jìn)行推測，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜紅外光譜就是其中的一種。就是其中的一種。分子中的原子分子中的原子不是不是固定不動的，而是不斷地固定不動的，而是不斷地振動振動著的。著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置平衡位置時(shí)時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會吸收跟它的某的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí)，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計(jì)算機(jī)模擬，可

4、以得知各吸收峰是由哪一個(gè)吸收峰。通過計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。分子的立體結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)視野科學(xué)視野分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？（指導(dǎo)閱讀（指導(dǎo)閱讀P37P37）測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀吸收峰吸收峰分析。分析。 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？思考:直線形直線形V形形 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空分子的的

5、空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？思考:三角錐形三角錐形平面三角形平面三角形1、要點(diǎn)：、要點(diǎn)：對對ABn型的分子或離子，型的分子或離子，分子或離子的空間構(gòu)型取決于中心原子分子或離子的空間構(gòu)型取決于中心原子A周圍周圍的價(jià)層電子對數(shù)（包括用于形成共價(jià)鍵的的價(jià)層電子對數(shù)（包括用于形成共價(jià)鍵的共用共用電子對電子對和沒有成鍵的和沒有成鍵的孤對電子孤對電子）。）。價(jià)層電子對盡可能彼此遠(yuǎn)離，使它們之間的價(jià)層電子對盡可能彼此遠(yuǎn)離，使它們之間的斥斥力力最小，分子體系能量最低。最小，分子體系能量最低。價(jià)層電子對數(shù)通常采取斥力最小對稱分布：價(jià)層電子對數(shù)通常采取斥力最小對稱分布： 2對對:直線型；直線

6、型；3對：平面三角形；對：平面三角形；4對：四面體；對：四面體；5對：三角雙錐；對：三角雙錐；6對：八面體。對：八面體。二、價(jià)層電子對互斥理論二、價(jià)層電子對互斥理論 (VSEPR模型模型)預(yù)測分子結(jié)構(gòu)的簡單理論預(yù)測分子結(jié)構(gòu)的簡單理論2、分子構(gòu)型預(yù)測舉例、分子構(gòu)型預(yù)測舉例（1）基本概念：（以氨分子為例說明）基本概念：（以氨分子為例說明） H NH3 H N H中心原子配位原子配位數(shù) 孤電子對鍵電子對鍵電子對鍵電子對（2）中心原子周圍的價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算）中心原子周圍的價(jià)層電子對數(shù)的計(jì)算 中心原子價(jià)層電子對數(shù)中心原子價(jià)層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)孤電子對數(shù) （可由電子式直接數(shù)出）

7、（可由電子式直接數(shù)出）鍵電子對數(shù)等于中心原子結(jié)合的原子數(shù)。鍵電子對數(shù)等于中心原子結(jié)合的原子數(shù)。中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)=1/2（a-xb）a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，的原子數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。受的電子數(shù)。氫為氫為1，其他原子等于，其他原子等于8-該原子的價(jià)電子。該原子的價(jià)電子。對于陽離子來說，對于陽離子來說，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)。減去離子的電荷數(shù)。對于陰離子來說，對于陰離子來說，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)為中心原子的價(jià)電子

8、數(shù)加上離子的電荷數(shù)。加上離子的電荷數(shù)。分子或離子分子或離子中心原子中心原子 a x b中心原子中心原子上的孤電上的孤電子對數(shù)子對數(shù) H2O O SO2 S NH4+ N CO32- C 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132孤電子對的計(jì)算孤電子對的計(jì)算 6 221=（a-xb)3、確定分子的立體結(jié)構(gòu)步驟：、確定分子的立體結(jié)構(gòu)步驟：（1）先確定中心原子的價(jià)層電子對數(shù)）先確定中心原子的價(jià)層電子對數(shù) 價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)= 鍵電子對數(shù)鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)孤電子對數(shù) 價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)【中心原子價(jià)電子數(shù)+(配位配位原子數(shù)配位原子提供的成鍵電子數(shù)原子數(shù)配位原子提

9、供的成鍵電子數(shù))】/ 2 中心原子上的孤電子對數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù) (a-xb)/2氧、硫作配位原子時(shí)，看作不提供成鍵電子。氧、硫作配位原子時(shí)，看作不提供成鍵電子。中心原子價(jià)層電子對數(shù)中心原子價(jià)層電子對數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)】【中心原子價(jià)電子數(shù)】 2（2） 價(jià)層電子對數(shù)價(jià)層電子對數(shù) n與與VSEPR模型的關(guān)系模型的關(guān)系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體（3）中心原子上無孤對電子的分子：中心原子上無孤對電子的分子：VSEPR模型模型就是其分子的立體結(jié)構(gòu)。就是其分子的立體結(jié)構(gòu)。 中心原子上存在孤對電子的分

10、子：中心原子上存在孤對電子的分子：先由價(jià)層先由價(jià)層電子對數(shù)得出含有孤對電子的電子對數(shù)得出含有孤對電子的VSEPR模型，然后模型，然后略去孤對電子在略去孤對電子在VSEPR模型占有的空間，剩下的模型占有的空間，剩下的就是分子的立體結(jié)構(gòu)。就是分子的立體結(jié)構(gòu)。ABn價(jià)層電子對價(jià)層電子對數(shù)數(shù)VSEPR模型模型分子構(gòu)型分子構(gòu)型實(shí)例實(shí)例AB2AB3AB4直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體正四面體 BeCl2BF3CH4、CCl42 23 34 4中心原子上無孤對電子的分子：中心原子上無孤對電子的分子：ABn價(jià)層電子對價(jià)層電子對數(shù)數(shù)VSEPR模型模型分子構(gòu)型分子構(gòu)型實(shí)例實(shí)例AB5AB6三角雙錐三角雙錐

11、 正八面體正八面體 PCl5SF65 56 6價(jià)層電子價(jià)層電子對數(shù)對數(shù)成鍵電子成鍵電子對數(shù)對數(shù)孤對電子孤對電子對數(shù)對數(shù)分子類分子類型型VSEPR模型模型分子構(gòu)型分子構(gòu)型實(shí)例實(shí)例AB2AB3AB2V V型型三角三角錐形錐形V V型型PbCl2 NH3H2O略去1對孤對電子占據(jù)位置后的立體結(jié)構(gòu)為V型略去1對孤對電子占據(jù)位置后的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形略去2對孤對電子占據(jù)位置后的立體結(jié)構(gòu)V型中心原子上存在孤對電子的分子：中心原子上存在孤對電子的分子：1 12 23 31 13 34 42 22 24 4分子式分子式價(jià)層價(jià)層電子電子對數(shù)對數(shù)成鍵成鍵電子電子對數(shù)對數(shù)孤對孤對電子電子對數(shù)對數(shù)VSEPR模型模型分

12、子空間分子空間構(gòu)型構(gòu)型CO2SO2CO3 SO3220213330直線形直線形V V型型平面三角形平面三角形無孤對電子與VSEPR模型相同為平面三角形無孤對電子與VSEPR模型相同為直線形略去1對孤對電子占據(jù)位置后的立體結(jié)構(gòu)為V型分子式分子式價(jià)層價(jià)層電子電子對數(shù)對數(shù)成鍵成鍵電子電子對數(shù)對數(shù)孤對孤對電子電子對數(shù)對數(shù)VSEPR模型模型分子空間分子空間構(gòu)型構(gòu)型SO32-SO42-134440三角錐三角錐正四面體正四面體 無孤對電子與VSEPR模型相同為正四面體略去1對孤對電子占據(jù)位置后的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形應(yīng)用反饋應(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

13、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形形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課堂練習(xí)課堂練習(xí)1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是似的是 （ ）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是子的是 （ ）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4BBC3.若若ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上沒有未用

14、于形成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，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（下列說法正確的（ ）A.若若n=2，則分子的立體構(gòu)型為，則分子的立體構(gòu)型為V形形B.若若n=3，則分子的立體構(gòu)型為三角錐形，則分子的立體構(gòu)型為三角錐形C.若若n=4，則分子的立體構(gòu)型為正四面體形，則分子的立體構(gòu)型為正四面體形D.以上說法都不正確以上說法都不正確課堂練習(xí)課堂練習(xí)C4.美國著名化學(xué)家鮑林（美國著名化學(xué)家鮑林（L.Pauling, 19011994）教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力：只要）教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力：只要給他物質(zhì)的分子式，他就能通過給他物質(zhì)的分子式，他就能通過“毛估毛估”法，大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模法，大體上想象出這種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)模型。請你根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，型。請你根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，“毛毛估估”出下列分子的空間構(gòu)型。出下列分子的空間構(gòu)型。PCl5