分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

分子的立體構(gòu)型——實(shí)驗(yàn)測(cè)定法分子的立體構(gòu)型——實(shí)驗(yàn)測(cè)定法復(fù)習(xí)回憶寫出H2O、CO2的結(jié)構(gòu)式與電子式CO2復(fù)習(xí)回憶寫出CH2O、NH3的結(jié)構(gòu)式與電子式CH2O價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）分子的立體構(gòu)型——簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)法分子的立體構(gòu)型是“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對(duì)包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)電子對(duì)帶負(fù)電荷，因此它們之間有排斥的作用力。排斥的力量越大，分子越不穩(wěn)定。要想讓分子成為較穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)使價(jià)層電子對(duì)之間盡可能彼此遠(yuǎn)離（即夾角越大越好），這樣它們之間的斥力就可以很小了。價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）分子的立體構(gòu)型——簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)法價(jià)層電子對(duì)包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)例如：CO2為什么不是直角形狀，而是直線型呢？中心原子（C原子）形成了兩條σ鍵（兩對(duì)σ鍵電子對(duì)），沒有孤電子對(duì)，總和為2對(duì)價(jià)層電子對(duì)。為了使它們之間斥力最小，就應(yīng)使夾角為180°，也就預(yù)測(cè)出了CO2不可能是直角形狀，而必定是直線型。價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）分子的立體構(gòu)型——簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)法價(jià)層電子對(duì)包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)再例：CH4為什么不是正方形，而是正四面體結(jié)構(gòu)呢？中心原子（C原子）形成了四條σ鍵（四對(duì)σ鍵電子對(duì)），沒有孤電子對(duì)，總和為4對(duì)價(jià)層電子對(duì)。為了使它們之間斥力最小，就應(yīng)使夾角為109°28’，不能是90°。也就預(yù)測(cè)出了CH4必定是正四面體。價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）分子的立體構(gòu)型——簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)法說明：利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論，可以對(duì)分子的結(jié)構(gòu)做出比較精確的預(yù)測(cè)。但前提是，要算出分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)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)σ鍵電子對(duì)可從分子式來確定。ABn型分子，A為中心原子，B為周圍與A用共價(jià)鍵結(jié)合的原子。n為結(jié)合的數(shù)量，也等于A與B之間結(jié)合的σ鍵個(gè)數(shù)，即σ鍵電子對(duì)的數(shù)量。價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）分子的立體構(gòu)型——簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)法價(jià)層電子對(duì)==σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)可用下式計(jì)算：（A原子的價(jià)電子—n個(gè)B原子總共結(jié)合掉的電子）÷2價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）價(jià)層電子對(duì)==σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)=（A原子的價(jià)電子—n個(gè)B原子總共結(jié)合掉的電子）÷2例：CH4：C原子的孤電子對(duì)為（4-4×1）÷2=0個(gè)；分子中一個(gè)C原子與4個(gè)H原子形成了4個(gè)σ鍵電子對(duì)；則價(jià)層電子對(duì)為4。這4對(duì)價(jià)層電子對(duì)之間彼此排斥，便得到了正四面體的VSEPR模型，也就是分子的構(gòu)型。價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPRtheory）價(jià)層電子對(duì)==σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)=（A原子的價(jià)電子—n個(gè)B原子總共結(jié)合掉的電子）÷2例：CO2：C原子的孤電子對(duì)為（4-2×2）÷2=0個(gè)；分子中一個(gè)C原子與2個(gè)O原子形成了2個(gè)σ鍵電子對(duì)；則價(jià)層電子對(duì)為2。這2對(duì)價(jià)層電子對(duì)之間彼此排斥，便得到了直線型的VSEPR模型，也就是分子的構(gòu)型。價(jià)層電子對(duì)==σ鍵電子對(duì)+中心原子上的孤電子對(duì)中心原子上的孤電子對(duì)=（A原子的價(jià)電子—n個(gè)B原子總共結(jié)合掉的電子）÷2練習(xí)：推導(dǎo)出下列粒子的VSEPR模型。分子或離子孤電子對(duì)σ鍵電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)VSEPR模型H2OO：（6-2×1）÷2=224四面體SO2S：（6-2×2）÷2=123三角形NH4+N：（4-4×1）÷2=044四面體CO32—C：（6-3×2）÷2=033三角形得到VSEPR模型以后，若分子的中心原子有孤電子對(duì)，應(yīng)略去孤電子對(duì)，才是分子的空間構(gòu)型。例如：CH4、NH3、H2O中心原子都是4對(duì)價(jià)層電子對(duì)VSEPR模型都是四面體，但CH4孤電子對(duì)為0，正四面體NH3孤電子對(duì)為1，三角錐形H2O孤電子對(duì)為2，V形左圖為必須掌握的分子構(gòu)型CO2、CS2SO3、CO32—SO2CCl4、SO42—NH3、SO32—H2O、H2S第二節(jié)分子的立體構(gòu)型（第二課時(shí)）第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)雜化軌道理論簡(jiǎn)介分析思考：

1、如果C原子以１個(gè)2S軌道和３個(gè)2P軌道上的單電子，分別與四個(gè)Ｈ原子的1S軌道上的單電子重疊成鍵，所形成的四個(gè)共價(jià)鍵能否完全相同？這與CH４分子的實(shí)際情況是否吻合？雜化軌道理論簡(jiǎn)介實(shí)際上：鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角也相同為109°28′2s2px2py2pz2s2px2py2pz

C雜化軌道理論簡(jiǎn)介鮑林提出了雜化軌道理論形成分子時(shí)，中心原子的若干軌道們會(huì)發(fā)生混雜混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，得到若干個(gè)雜化軌道C的基態(tài)激發(fā)態(tài)sp3雜化態(tài)雜化軌道理論簡(jiǎn)介雜化后的軌道相比雜化前的軌道，在形狀上、伸展方向上、能量上，均有所變化雜化軌道們?cè)诳臻g中盡可能遠(yuǎn)離，使軌道之間的排斥力量最小，分子最穩(wěn)定CHHHH雜化軌道理論簡(jiǎn)介C原子的四條sp3雜化軌道形成以后，四個(gè)H原子各自以1個(gè)s軌道與C原子上的1個(gè)sp3雜化軌道相互重疊形成了四個(gè)性質(zhì)、能量和鍵角都完全相同的s-sp3σ鍵從而形成了一個(gè)正四面體構(gòu)型的分子。CHHHH雜化軌道理論簡(jiǎn)介為什么雜化？誰可以雜化？雜化的目的是？雜化軌道的用途？解釋分子空間構(gòu)型的成因多原子分子的中心原子形成更有利于成鍵的雜化軌道雜化軌道專門用于形成σ鍵或容納孤電子對(duì)，而π鍵與雜化軌道無關(guān)！雜化軌道理論簡(jiǎn)介sp2雜化態(tài)同一個(gè)原子的一個(gè)

ns

軌道與兩個(gè)np

軌道進(jìn)行雜化形成三個(gè)

sp2雜化軌道。sp2雜化軌道間的夾角是120°決定了分子的空間構(gòu)型為平面正三角形。2s2pB的基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)正三角形BF3分子形成BFFF激發(fā)120°雜化軌道理論簡(jiǎn)介同一個(gè)原子的一個(gè)

ns

軌道與一個(gè)np

軌道進(jìn)行雜化形成兩個(gè)

sp

雜化軌道。sp雜化軌道間的夾角是180°決定了分子的空間構(gòu)型為直線形。BeCl2分子形成激發(fā)2s2pBe基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)雜化sp雜化態(tài)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形代表物價(jià)層電子對(duì)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：雜化軌道理論簡(jiǎn)介第二節(jié)分子的立體構(gòu)型（第三課時(shí)）第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)用VSEPR理論推算出銨根（NH4+）、水合氫離子（H3O+）的空間構(gòu)型、雜化方式。物質(zhì)價(jià)層電子對(duì)數(shù)雜化方式分子結(jié)構(gòu)NH4+H3O+0+4=4sp3正四面體1+3=4sp3三角錐形思考：氮原子形成三個(gè)共價(jià)鍵即可達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而銨根（NH4+）的氮原子卻形成了四個(gè)共價(jià)鍵，這種情況該如何解釋？配位鍵屬性：共價(jià)鍵的一種。特點(diǎn)：共用電子對(duì)不是由兩原子各提供一個(gè)電子來形成，而是完全來自一個(gè)原子。另一個(gè)原子提供空軌道來容納這一對(duì)電子對(duì)。記作：A→BA為提供電子對(duì)的一方，B為提供空軌道的一方。↑配位鍵注意：配位鍵只是在成鍵過程中與一般共價(jià)鍵不同。但形成配位鍵后，就與一般共價(jià)鍵沒有任何區(qū)別了。配位鍵既可以是σ鍵，也可以是π鍵。雜化軌道可用于形成配位鍵類型的σ鍵，因?yàn)殡s化軌道可容納孤電子對(duì)，也可用空軌道雜化。共價(jià)鍵可分為配位鍵與一般共價(jià)鍵兩類。配位鍵配位鍵形成的目的：分子中，某原子如果已經(jīng)達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，仍可以用孤電子對(duì)形成更多的σ鍵。例如，硫酸分子中的硫原子。分子中，某原子的價(jià)電子層若存在空軌道，也可以接受其他原子的孤電子對(duì)，使自己達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。例如，Al2Cl6分子中的鋁原子。配位鍵例：請(qǐng)畫出NH3·BF3的結(jié)構(gòu)式、電子式（已知分子中N原子、B原子已經(jīng)達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）思考：已知Cu2+、SO42—均為無色離子，為什么CuSO4溶液呈藍(lán)色？因?yàn)槿芤褐写嬖谒香~離子，Cu2++4H2O===[Cu(H2O)4]2+（藍(lán)色）配位化合物定義：由金屬離子(或原子)與某些分子或離子(稱為配體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物，稱為配位化合物。簡(jiǎn)稱配合物。要點(diǎn)：金屬離子提供空軌道；配體中的某個(gè)原子提供孤電子對(duì)。內(nèi)界里用配位鍵連接金屬離子與配體；內(nèi)界與外界之間有離子鍵。配位化合物仿照書上[Cu(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，寫出[Cu(H2O)4]2+的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式2+注意箭頭從哪個(gè)原子出發(fā)！注意箭頭的指向！注意右上角的電荷量！配位化合物實(shí)驗(yàn)2-2：制備[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。原理：Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+（生成藍(lán)色沉淀）Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH—（生成深藍(lán)色溶液）加入乙醇，析出的是[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。配位化合物例：具有6個(gè)配體的Co3+的配合物CoClm·nNH3，若1mol配合物與AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，則m、n的值是？答：根據(jù)化合價(jià)為零的原則，m=3，n不確定；1mol該配合物雖然有3mol的Cl原子，但是只有1mol的氯原子是真正電離出來的，從而與1mol銀離子形成AgCl沉淀。說明未電離的2mol的氯原子處于配合物內(nèi)界；內(nèi)界總共是6個(gè)配體，說明NH3共有4mol，n=4該配合物的化學(xué)式為[CoCl2(NH3)4]Cl配位化合物葉綠素為鎂卟啉化合物，主要吸收紅光、藍(lán)光，因此溶液呈綠色。配位化合物往往都有著絢爛多彩的顏色，這些顏色裝點(diǎn)著整個(gè)世界。Fe3+與SCN-的配合物血紅Fe3+與苯酚的配合物紫色Fe3[