第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時

1、江西省教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃2012年度課題基于網(wǎng)絡(luò)的高中化學課件庫的建設(shè)與應(yīng)用研究（課題編號：GDK-2012-G-72883） 主持人：桂耀榮主持人：桂耀榮2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮12022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮2第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型第第1 1課時課時新課標人教版高中化學課件系列新課標人教版高中化學課件系列選修選修3 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)復(fù) 習習 回回 顧顧2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮3共價鍵共價鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長鍵長鍵角鍵角衡量化學鍵穩(wěn)定

2、性衡量化學鍵穩(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”，呈鏡像對稱，呈鏡像對稱形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮4所謂所謂“分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)”指指多原子多原子構(gòu)成構(gòu)成的共價分子中的原子的空間關(guān)系問題。的共價分子中的原子的空間關(guān)系問題。在在O2、HCl這樣的雙原子分子中不存在分子的這樣的雙原子分子中不存在分子的立體結(jié)構(gòu)問題。立體結(jié)構(gòu)問題。O2HCl形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮5一、形形色色的分子一

3、、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）直線形直線形180180V V形形105105形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮6、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）三角錐形、正四面體）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形 120120三角錐形三角錐形 107107正四面正四面 6060直線形直線形 180180形形色色的分子形形色色的分子2022-4-

4、2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮7、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CH4正四面體正四面體形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮8CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮9C60C20C40C70資料卡片：資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮10形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮11形形色色的分子形形色

5、色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮12形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮13形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮14 肉眼不能看到分子，那么，科學家是怎樣知道分子的肉眼不能看到分子，那么，科學家是怎樣知道分子的形狀的呢形狀的呢? ?早年的科學家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進行系早年的科學家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)創(chuàng)造了許統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進行推測，如今，科學家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中

6、的一種。種。 分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是其實只是分子中的原子處于平衡位置分子中的原子處于平衡位置時的模型時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈某些化學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。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一現(xiàn)吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可

7、分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。出分子的立體結(jié)構(gòu)?？茖W視野科學視野分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮15測分子體結(jié)構(gòu)：測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀紅外光譜儀吸收峰吸收峰分析分析?？茖W視野科學視野分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮16 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)構(gòu)卻不分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？同，什么原因？ 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空分子的的空間

8、結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮17二、價層電子對互斥（二、價層電子對互斥（VSEPRVSEPR）理論）理論 （ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 共價分子中，中心原子周圍電子對排布的幾共價分子中，中心原子周圍電子對排布的幾何何構(gòu)型構(gòu)型主要主要取決于中心原子取決于中心原子的的價層電子對的價層電子對的數(shù)數(shù)目。目。價層電子對價層電子對各自占據(jù)的位置傾向于彼各自占據(jù)的位置傾向于彼此分此分離得盡可能離得盡可能的遠，此時電子對之間的的遠，此時電子對之間的斥斥力最小力最小，整

9、個，整個分子最穩(wěn)定分子最穩(wěn)定。 1 1、理論要點、理論要點 價層電子對包括價層電子對包括成鍵的成鍵的電子對電子對和和孤電子對孤電子對不包括不包括成鍵的成鍵的電子對電子對 ！ 價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮182 2、價層電子對數(shù)計算、價層電子對數(shù)計算 確定中心原子價層電子對數(shù)目確定中心原子價層電子對數(shù)目 價電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)時，單電子當作電子對看待價電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)時，單電子當作電子對看待 價層電價層電子對數(shù)子對數(shù) (中心原子價電子數(shù)結(jié)合原子數(shù)中心原子價電子數(shù)結(jié)合原子數(shù))/2 配位原子數(shù)孤電子對數(shù)配位原子數(shù)孤電子對數(shù) 鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)鍵電子對數(shù)孤

10、電子對數(shù) O、S為結(jié)合原子時，按為結(jié)合原子時，按“0 ”計算計算 N為結(jié)合原子時，按為結(jié)合原子時，按“- 1 ”計算計算 離子計算價電子對數(shù)目時，陰離子加上所帶離子計算價電子對數(shù)目時，陰離子加上所帶電荷數(shù)，陽離子減去所帶電荷數(shù)電荷數(shù)，陽離子減去所帶電荷數(shù) 孤電子對數(shù)價層電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對數(shù) 結(jié)合原子數(shù)結(jié)合原子數(shù)價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮19化學式化學式 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) 結(jié)合的原子數(shù)結(jié)合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)孤對電子對數(shù)HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2

11、 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮20化學式化學式 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) 結(jié)合的原子數(shù)結(jié)合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)孤對電子對數(shù)H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮21確定價層電子對構(gòu)型確定價層電子對構(gòu)型 價層電子對價層電子對數(shù)目數(shù)目2 23 34 45 56 6價層電子對價層電

12、子對構(gòu)型構(gòu)型直線直線平面平面三角型三角型正四面正四面體體三角三角雙錐雙錐正八正八面體面體注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對 的分布方向，從而改變化合物的鍵角的分布方向，從而改變化合物的鍵角電子間斥力大?。弘娮娱g斥力大小： 孤對間孤對與鍵合間鍵合間孤對間孤對與鍵合間鍵合間價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮223 3、確定分子構(gòu)型、確定分子構(gòu)型 在價層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對在價層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對由真實原子形成的構(gòu)型由真實原子形成的構(gòu)型 價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江

13、西省鷹潭市第一中學 桂耀榮23電子對數(shù)電子對數(shù)目目電子對的空電子對的空間構(gòu)型間構(gòu)型成鍵電子成鍵電子對數(shù)對數(shù)孤電子孤電子對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方式分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型實實 例例2直直 線線20直直 線形線形BeCl2CO23三角型三角型30三角形三角形BF3SO321V形形SnBr2PbCl2ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立體結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮24電子對數(shù)電子對數(shù)目目電子對的空電子對的空間構(gòu)型間構(gòu)型成鍵電子成鍵電子對數(shù)對數(shù)孤電子孤電子對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方

14、式分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型實實 例例4四面體四面體40四面體四面體CH4CCl4NH4SO4231三角錐三角錐NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2O價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮25電子對數(shù)電子對數(shù)目目電子對的空電子對的空間構(gòu)型間構(gòu)型成鍵電子成鍵電子對數(shù)對數(shù)孤電子孤電子對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方式分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型實實 例例5三角三角雙錐雙錐50三角雙錐三角雙錐PCl541變形變形四面體四面體SF432T型型BrF323直線型直線型XeF2價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中

15、學 桂耀榮26微粒微粒結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式VESPRVESPR模型模型分子或離子構(gòu)型分子或離子構(gòu)型HCNHCNNHNH4 4H H3 3O O SOSO2 2BFBF3 3BFFFSOOOHHHNHHHHCNH價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮27應(yīng)用反饋應(yīng)用反饋:化學式化學式 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)合的原中心原子結(jié)合的原子數(shù)子數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型HCNHCNSOSO2 2NHNH2 2BFBF3 3H H3 3O O+ +SiClSiCl4 4CHClCHCl3 3NHNH4 4+ +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價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論2022-4-2江西省鷹潭市第一中學 桂耀榮281、下列物質(zhì)中分子立體結(jié)