分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定空間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)互斥模型課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第二節(jié)

分子的空間構(gòu)型第1課時(shí)

分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定和價(jià)層電子對(duì)互斥模型第二章

分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)石墨C60溫故知新——光譜分析確定分子的結(jié)構(gòu)質(zhì)譜法-測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量核磁共振氫譜-測(cè)定氫原子的種類和個(gè)數(shù)比紅外光譜-測(cè)定化學(xué)鍵和官能團(tuán)Max(質(zhì)荷比)=相對(duì)分子質(zhì)量任務(wù)一

分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定——紅外光譜紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的

相同的紅外線，再記錄到譜圖上呈現(xiàn)吸收峰。通過(guò)和已有譜圖庫(kù)比對(duì)，或通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算，可以得知分子中含有何種

或

的信息。振動(dòng)頻率化學(xué)鍵官能團(tuán)及時(shí)鞏固某有機(jī)物X的紅外光譜圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．X可能是丙酮B．X中可能只含碳、氫、氧三種元素C．X中可能含有醛基D．紅外光譜圖可獲得X中所含化學(xué)鍵和官能團(tuán)信息A2、三原子分子

在多原子構(gòu)成的分子中，由于原子間排列的空間順序不一樣，于是分子就有了原子的幾何學(xué)關(guān)系和形狀，這就是分子的空間結(jié)構(gòu)。即分子的立體構(gòu)型。1、雙原子分子（直線形）O2任務(wù)二

多樣的分子空間結(jié)構(gòu)化學(xué)式電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CO2

H2O

O:::CO:::::H:OH:::O=C=O180°直線形V形105°HCl任務(wù)二

多樣的分子空間結(jié)構(gòu)3、四原子分子電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CH2O

NH3

H:CO:::::HH:NH:::H120°107°平面三角形三角錐形電子式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)模型空間結(jié)構(gòu)空間充填模型球棍模型CH4

109°28'正四面體形H:CH:::HH任務(wù)二

多樣的分子空間結(jié)構(gòu)4、五原子分子資料卡片——一些分子的空間結(jié)構(gòu)模型P4P4O6P4O10SF6S8椅式C6H12C60船式C6H12思考與討論三原子分子CO2和H2O、四原子分子NH3和CH2O，為什么它們的空間結(jié)構(gòu)不同？

由于中心原子的孤電子對(duì)占有一定空間，對(duì)其他成鍵電子對(duì)存在排斥力，影響其分子的空間結(jié)構(gòu)。化學(xué)式

電子式分子的空間結(jié)構(gòu)模型CO2H2OCH2ONH3孤電子對(duì)提示：請(qǐng)關(guān)注ABn分子的電子式和結(jié)構(gòu)式。成鍵電子對(duì)分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。

有一種比較簡(jiǎn)單的理論叫價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPRmodel），這種簡(jiǎn)單的理論可以用來(lái)預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)。排斥力趨向于盡可能將價(jià)電子對(duì)之間遠(yuǎn)離，夾角盡可能張大，這樣會(huì)使排斥力盡可能小。任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”包括分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)，多重鍵只計(jì)其中σ鍵的電子對(duì)，不計(jì)π鍵電子對(duì)。1、價(jià)電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）的內(nèi)容價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)=中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=（a-xb）2、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算方法

任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型 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(jià)電子數(shù)”）a:分子：為中心原子的價(jià)電子數(shù)

陽(yáng)離子：a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)；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)。2、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算方法

任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型CO2分子C是中心原子(尋找孤電子對(duì)數(shù)目）O是與中心原子C結(jié)合的原子2結(jié)合的個(gè)數(shù)(尋找σ鍵數(shù)目2）

（a-xb）—21中心原子C的價(jià)電子數(shù)4與中心原子結(jié)合的原子O最多能接受的電子數(shù)22結(jié)合的個(gè)數(shù)價(jià)層電子對(duì)=σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=2+0=22、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算方法

任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型NH4+分子N是中心原子(尋找孤電子對(duì)數(shù)目）H是與中心原子N結(jié)合的原子4結(jié)合的個(gè)數(shù)(尋找σ鍵數(shù)目4）

（a-xb）—21中心原子N的價(jià)電子數(shù)5-1=4與中心原子結(jié)合的原子H最多能接受的電子數(shù)14結(jié)合的個(gè)數(shù)價(jià)層電子對(duì)=σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=4+0=42、中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算方法

任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型CO32-分子C是中心原子(尋找孤電子對(duì)數(shù)目）O是與中心原子C結(jié)合的原子3是結(jié)合的個(gè)數(shù)(尋找σ鍵數(shù)目3）

（a-xb）—21中心原子C的價(jià)電子數(shù)4+2與中心原子C結(jié)合的O原子最多能接受的電子數(shù)23結(jié)合的個(gè)數(shù)價(jià)層電子對(duì)=σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)=3+0=3化學(xué)式孤電子對(duì)數(shù)結(jié)合的原子數(shù)(σ鍵)價(jià)層電子對(duì)數(shù)H2OSO2HCNH3O+CH2OBF3NH3SO42-CH4任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型222333344432434434210100100（a-xb）任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型

剖析內(nèi)容

對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子A價(jià)層電子對(duì)（包括成鍵σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）之間由于存在排斥力，將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互排斥最小的那種構(gòu)型，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低，最穩(wěn)定。A3、價(jià)電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）的用途預(yù)測(cè)分子或離子的空間構(gòu)型4、確定價(jià)層電子對(duì)互斥模型

價(jià)層電子對(duì)數(shù)目23456價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型5、根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)空間結(jié)構(gòu)

價(jià)層電子對(duì)數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)+VSEPR模型中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=分子或離子的空間結(jié)構(gòu)略去孤電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)互斥理論直線平面三角形正四面體三角雙錐正八面體任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型

中心原子上有孤電子對(duì)的分子：對(duì)于中心原子上有孤電子對(duì)的分子，中心原子上的孤電子對(duì)也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并互相排斥使分子呈現(xiàn)不同的空間結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)式路易斯結(jié)構(gòu)式含孤電子對(duì)的VSEPR模型分子或離子的立體構(gòu)型分子或離子的立體構(gòu)型名稱H2ONH3V形三角錐形四面體形四面體形分子或離子中心原子孤電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型分子或離子空間結(jié)構(gòu)CO2SO2CO32-CH4H2SSO32-BF3直線形直線形平面三角形V形平面三角形平面三角形正四面體形正四面體形四面體形V形平面三角形平面三角形02130304241403任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型四面體形三角錐形思考與討論價(jià)層電子對(duì)互斥模型和分子立體結(jié)構(gòu)是相同的分子構(gòu)型嗎？(1)區(qū)別①VSEPR模型指的是包括共價(jià)鍵和孤對(duì)電子在內(nèi)的分子空間構(gòu)型。②分子的立體結(jié)構(gòu)指的是略去VSEPR模型中的中心原子上的孤對(duì)電子得到的組成分子的所有原子所形成的分子空間構(gòu)型。(2)聯(lián)系：①當(dāng)中心原子無(wú)孤對(duì)電子時(shí)，VSEPR模型=分子的空間結(jié)構(gòu)模型②當(dāng)中心原子有孤對(duì)電子時(shí)，VSEPR模型-孤電子對(duì)=分子的空間結(jié)構(gòu)模型。價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：孤電子對(duì)－孤電子對(duì)＞孤電子對(duì)－成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)－成鍵電子對(duì)隨著孤電子對(duì)數(shù)目的增多，孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力增大，鍵角減小。價(jià)層電子對(duì)互斥模型不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。

由于孤電子對(duì)有較大斥力，孤電子對(duì)越多，對(duì)成鍵電子對(duì)排斥作用越大，會(huì)使鍵角變小。拓展：孤電子對(duì)影響分子鍵角：CH4、NH3、H2O的價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型相同，都是四面體，但由于孤電子對(duì)的存在，使得分子結(jié)構(gòu)不同，鍵角也不同。CH4NH3H2O109°28′107°105°任務(wù)三

價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)數(shù)目VSEPR模型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子

對(duì)數(shù)分子類型電子對(duì)的

排列方式分子的

空間構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形BeCl2CO23平面三角形30平面三角形BF3SO321V形SnBr2

PbCl2總結(jié)提升AB2AB3AB2價(jià)層電子對(duì)數(shù)目VSEPR模型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子

對(duì)數(shù)分子類型電子對(duì)的

排列方式分子的

空間構(gòu)型實(shí)例4四面體40四面體CH4CCl4NH4＋SO42—31三角錐NH3PCl3SO32－H3O+22V形H2O總結(jié)提升AB4AB3AB2明辨是非1、(1)CH2Cl2分子只有一種，可說(shuō)明CH4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。()(2)分子的VSEPR模型和相應(yīng)分子的立體構(gòu)型是相同的。()(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H3O＋的立體構(gòu)型為平面正三角形。()(4)SO2分子與CO2分子的組成相似，故它們都是直線形分子。