價層電子對互斥模型課件

分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)（第一課時）新課標人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)復(fù)習(xí)回顧共價鍵σ鍵π鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式“頭碰頭”,呈軸對稱成鍵方式“肩并肩”,呈鏡像對稱復(fù)習(xí)回顧共價鍵σ鍵π鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V形）一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線３、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）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2ONH3P4３、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４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH4４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子價層電子對互斥模型課件價層電子對互斥模型課件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。那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測定的呢？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。？早年的科學(xué)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(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，紅外光譜就是其中的一種。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)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時，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)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(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)?？茖W(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？（指導(dǎo)閱讀P37）早年的科學(xué)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)律后進行測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。思考：

同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，為什么？

同為四原子分子，CH2O與NH3分子的空間結(jié)構(gòu)也不同，為什么？直線形V形平面三角形三角錐形思考：同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間二、價層電子對互斥理論（VSEPR模型）1、要點：預(yù)測ABn型的分子或離子的空間構(gòu)型。

中心原子A價層電子對（包括用于形成共價鍵的共用電子對和沒有成鍵的孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠的相對位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低?！A(yù)測分子結(jié)構(gòu)的簡單理論二、價層電子對互斥理論（VSEPR模型）1、鍵角價層電子對數(shù)VSEPR模型模型名稱實例180212034直線形平面三角形四面體BeCl2BF3CH4、CCl4109°28’鍵角價層電子對數(shù)VSEPR模型模型名稱實例180212034推測分子或離子立體構(gòu)型的步驟：推測分子或離子立體構(gòu)型的步驟：（1）基本概念：（以氨分子為例說明）

HNH3HNH中心原子配位原子配位數(shù)???××?×?孤電子對σ鍵電子對σ鍵電子對σ鍵電子對中心原子配位原子配位數(shù)???××?×?孤電子對σ鍵電子對σ價層電對δ鍵電子對=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)=δ鍵電子對+中心原子上的孤電子對中心原子上的孤電子對=?（a-xb)a:中心原子的價電子數(shù)(對于陽離子：a為中心原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)；對于陰離子：a為中心原子的價電子數(shù)加上離子的電荷數(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)(H為1，其他原子為“8-該原子的價電子數(shù)）價層電對δ鍵電子對=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)=δ鍵電子對+中心探究與討論：1、寫出H、C、N、O等原子的電子式：原子HCNO電子式價電子數(shù)可形成共用電子對數(shù)最多能接受的電子數(shù)H···O：··C：··1654·N：··11443322探究與討論：1、寫出H、C、N、O等原子的電子式：原子HCN分子或離子中心原子axb孤電子對σ鍵的電子對數(shù)中心原子的價層電子對數(shù)CO2H2OSO2S622123CO32-4+2C32033NH3N531134NH4+SO32-FS6N5-141044分子或離子中心原子axb孤電子對σ鍵的電子對數(shù)中心原子的價層（2）中心原子上有孤對電子的分子孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥（2）中心原子上有孤對電子的分子孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型VSEPR模型分子構(gòu)型實例321AB2431AB3422AB2V型三角錐V型PbCl2

NH3H2O價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型VSEPR模型分分子式價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)VSEPR模型分子空間構(gòu)型CO2SO2SO3220213330直線形V型平面三角形分子式價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)VSEPR模型分子分子式價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)VSEPR模型分子空間構(gòu)型SO32-SO42-134440三角錐正四面體分子式價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)VSEPR模型分子

成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的排布方式

分子構(gòu)型

實例直線形

23平面三角形20 AB2直線形 HgCl230 AB321 AB2層價電子對數(shù)平面三角形BF3SO3V形PbCl2VSEPR模型名稱成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的排布方式分子價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的排布分子構(gòu)型 實例方式4四面體4 0AB43 1AB32 2AB2正四面體CH4三角錐形NH3Ｖ形H2OVSEPR模型名稱價層電子對數(shù)成鍵電子對數(shù)孤對電子對數(shù)分子類型電子對的

注：價層電子對互斥模型對少數(shù)化合物判斷不準，不能適用于過渡金屬化合物，除非金屬具有全滿、半滿或全空的d軌道注：價層電子對互斥模型對少數(shù)化合物判斷不準，不能適用于過渡應(yīng)用反饋:化學(xué)式

中心原子孤對電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型HCNNO2NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形V形V型平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體PO43－04正四面體應(yīng)用反饋:化學(xué)式中心原子中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型H利用價層電子對互斥理論時，首先要根據(jù)原子的最外層電子數(shù)，判斷中心原子上有沒有孤對電子，然后再根據(jù)中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目，就可以判斷分子的空間構(gòu)型

價層電子對數(shù)

23

4

5

6電子對排布方式 直線形平面三角形四面體三角雙錐八面體利用價層電子對互斥理論時，首先要根據(jù)原子的最外層電子數(shù)，判斷思考與交流:P:38思考與交流:P:381、下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是（）A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiCl4B2、下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是（）A、H2OB、CO2

C、C2H2D、P4BC1、下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與B2、下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其3、為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上，提出了一種十分簡單的理論模型—價層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是

；另一類是是

。BF3和NF3都是四個原子的分子，BF3的中心原子是

，NF3的中心原子是

；BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形，而NF3分子的立體構(gòu)型是三角錐形的原因是

。

3、為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型，科

值得注意的是價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子的空間構(gòu)形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋甲烷中四個C—H的鍵長、鍵能相同及H—C—H的鍵角為10928′。因為按照我們已經(jīng)學(xué)過的價鍵理論，甲烷的4個C—H單鍵都應(yīng)該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子。值得注意的是價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，2s2pC的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正四面體形sp3雜化態(tài)CHHHH109°28’激發(fā)它的要點是：當(dāng)碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜，混雜時保持軌道總數(shù)不變，得到4個能量相等、成分相同的sp3雜化軌道，夾角10928′，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的如下圖所示：為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，2s2pC的基態(tài)2三、雜化軌道理論簡介雜化：原子內(nèi)部能量相近的原子軌道，在外界條件影響下重新組合的過程叫原子軌道的雜化雜化軌道：原子軌道組合雜化后形成的一組新軌道雜化軌道類型：sp、sp2、sp3等雜化結(jié)果：重新分配能量和空間方向，組成數(shù)目相等成鍵能力更強的原子軌道雜化軌道用于形成σ鍵和容納孤對電子三、雜化軌道理論簡介雜化：原子內(nèi)部能量相近的原子軌道，在外界2s2pC的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正四面體形sp3雜化態(tài)CHHHH109°28’激發(fā)Sp3雜化2s2pC的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正四面體形sp3雜化態(tài)CHSp3雜化Sp3雜化碳的sp2雜化軌道sp2雜化：三個夾角為120°的平面三角形雜化軌道。Sp2雜化碳的sp2雜化軌道sp2雜化：三個夾角為120°的平面三角形C2H4Sp2雜化C2H4Sp2雜化大π鍵C6H6Sp3雜化大π鍵C6H6Sp3雜化碳的sp雜化軌道sp雜化：夾角為180°的直線形雜化軌道。Sp雜化碳的sp雜化軌道sp雜化：夾角為180°的直線形雜化軌道。S乙炔的成鍵乙炔的成鍵價層電子對互斥模型課件

基態(tài)N的最外層電子構(gòu)型為2s22p3，在H影響下，N的一個2s軌道和三個2p軌道進行sp3不等性雜化，形成四個sp3雜化軌道。其中三個sp3雜化軌道中各有一個未成對電子，另一個sp3雜化軌道被孤對電子所占據(jù)。N用三個各含一個未成對電子的sp3雜化軌道分別與三個H的1s軌道重疊，形成三個鍵。由于孤對電子的電子云密集在N的周圍，對三個鍵的電子云有比較大的排斥作用，使鍵之間的鍵角被壓縮到，因此NH3的空間構(gòu)型為三角錐形?；鶓B(tài)N的最外層電子構(gòu)型為2s22p3，在H影響價層電子對互斥模型課件

基態(tài)O的最外層電子構(gòu)型為2s22p4，在H的影響下，O采用sp3不等性雜化，形成四個sp3雜化軌道，其中兩個雜化軌道中各有一個未成對電子，另外兩個雜化軌道分別被兩對孤對電子所占據(jù)。O用兩個各含有一個未成對電子的sp3雜化軌道分別與兩個H的1s軌道重疊，形成兩個鍵。由于O的兩對孤對電子對兩個鍵的成鍵電子有更大的排斥作用，使鍵之間的鍵角被壓縮到，因此H2O的空間構(gòu)型為角型。

基態(tài)O的最外層電子構(gòu)型為2s22p4，在H的1、看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有1個叁鍵，則其中有2個π鍵，用去了2個p軌道，形成的是sp雜化；如果有1個雙鍵則其中有1個π鍵，形成的是sp2雜化；如果全部是單鍵，則形成的是sp3雜化。2、沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化.1、看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有1個叁鍵，則其中有

根據(jù)以下事實總結(jié)：如何判斷一個化合物的中心原子的雜化類型？C－Csp3sp2spC＝CC≡C根據(jù)以下事實總結(jié)：如何判斷一個化合物的中心原子的雜化已知：雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子雜化軌道數(shù)=中心原子孤對電子對數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)已知：雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子雜化軌道數(shù)=代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)CO2CH2OCH4SO2NH3H2O結(jié)合上述信息完成下表：0+2=2SP直線形0+3=3SP2平面三角形0+4=4SP3正四面體形1+2=3SP2V形1+3=4SP3三角錐形2+2=4SP3V形代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)CO2CH2OCH4SO科學(xué)探究1、寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。2．用VSEPR模型對HCN分子和CH2O分子的立體結(jié)構(gòu)進行預(yù)測(用立體結(jié)構(gòu)模型表示)3．寫出HCN分子和CH20分子的中心原子的雜化類型。4．分析HCN分子和CH2O分子中的π鍵。科學(xué)探究1、寫出HCN分子和CH20分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。1、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A．CO2與SO2B．CH4與NH3

C．BeCl2與BF3D．C2H2與C2H4B課堂練習(xí)1、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是(課堂練習(xí)2、指出中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。

(1)PCl3(2)BCl3(3)CS2課堂練習(xí)2、指出中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的3、寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式(是用短線表示鍵合電子,小黑點表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式)并指出中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。(1)PCI3(2)BCl3(3)CS2

(4)C12O(1)PCI3：SP3

三角錐形..PCICI解析：............CI......CI....(2)BCl3：SP2平面三角形BCI........Cl......(3)CS2：SP直線形C=S=S........(4)C12O：SP3V形O....Cl......CI......3、寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式(是用短線表示鍵合電子,小黑點分子式立體結(jié)構(gòu)路易斯結(jié)構(gòu)式中心原子雜化類型CO2BF3CH4C2H4C2H2分子式立體結(jié)構(gòu)路易斯結(jié)構(gòu)式中心原子雜化類型CO2BF3CH4分子式立體結(jié)構(gòu)路易斯結(jié)構(gòu)式中心原子雜化類型NH3H2OHCHONH4+SO42-分子式立體結(jié)構(gòu)路易斯結(jié)構(gòu)式中心原子雜化類型NH3H2OHCH配位健——一種特殊的共價鍵H3O+NH4+SO42-配位鍵：一方是能夠提供孤對電子的原子，另一方是能夠接受孤對電子的空軌道的原子間形成的“電子對給予---接受鍵”配位健——一種特殊的共價鍵H3O+NH4+SO42-天藍色天藍色天藍色無色無色無色四、配合物理論簡介：實驗2-1固體顏色溶液顏色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色綠色深褐色白色白色白色思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物質(zhì)有關(guān)？依據(jù)是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+天藍色天藍色天藍色無色無色無色四、配合物理論簡介：實驗2-1★配位化合物，簡稱配合物，通常是由中心離子（或原子）與配位體(某些分子或陰離子)以配位鍵的形式結(jié)合而成的復(fù)雜離子或分子。★配位化合物，簡稱配合物，通常是由中心離子（或原子）與配位2+CuNH3H3NNH3NH3實驗2-2已知氫氧化銅與足量氨水反應(yīng)后溶解是因為生成[Cu(NH3)4]2+

，其結(jié)構(gòu)簡式為：試寫出實驗中發(fā)生的兩個反應(yīng)的離子方程式？2+CuNH3H3NNH3NH3實驗2-2已知氫氧化銅與Cu

2++2NH3

.H2OCu（OH）2+2NH4+

Cu（OH）2+

4NH3

.H2O[Cu(NH3)4]2++2OH—+4H2O藍色沉淀深藍色溶液Cu2++2NH3.H2OCu（實驗2-3Fe3++SCN—

[Fe(SCN)]2+

硫氰酸根血紅色練習(xí)書寫：向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程式實驗2-3Fe3++SCN—[F配合物的組成配合物的組成復(fù)鹽：由兩種或兩種以上的陽離子與一種酸根離子組成的鹽叫做復(fù)鹽。如:KAl（SO4）2·12H2O混鹽：是指一種金屬離子與多種酸根離子所構(gòu)成的鹽。如氯化硝酸鈣[Ca(NO3)Cl]復(fù)鹽、混鹽、配合物鹽配合物鹽:是在配合物的溶液或晶體中，十分明確地存在著含有配位鍵的、能獨立存在的復(fù)雜組成的離子：

[Cu(NH3)4]SO4[Cu(NH3)4]2++SO42-復(fù)鹽：由兩種或兩種以上的陽離子與一種酸根離子組成的鹽叫做復(fù)鹽鹽的種類很多，有正鹽、酸式鹽、堿式鹽、復(fù)鹽、配合物鹽、混鹽等等。其中的混鹽是由一種金屬陽離子（包括NH4+）和兩種酸根陰離子所組成的化合物。則下列物質(zhì)屬于混鹽的是AKAl(SO4)2?12H2OBCaOCl2

CNaHSO4DMg2(OH)2CO3

鹽的種類很多，有正鹽、酸式鹽、堿式鹽、復(fù)鹽、配合物鹽、混鹽等形成配合物時性質(zhì)的改變1、顏色的改變Fe3++nSCN-==[Fe(SCN)n](n-3)-2、溶解度的改變：AgCl＋HCl＝[AgCl2]-+H+AgCl+2NH3==[Ag(NH3)2]++Cl-Au+HNO3+4HCl==H[AuCl4]+NO+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O3、酸堿性的改變：[Cu(NH3)4](OH)2

的堿性大于Cu(OH)2形成配合物時性質(zhì)的改變1、顏色的改變2、溶解度的改變：3、酸下列分子或離子中都存在著配位鍵的是A．NH3、