價層電子互斥理論.ppt

1、A,1,新課標(biāo)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）,A,2,復(fù) 習(xí) 回 顧,共價鍵,鍵,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,A,3,一、形形色色的分子,O2,HCl,H2O,CO2,1、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）,A,4,、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）,C2H2,CH2O,COCl2,NH3,P4,A,5,、五原子分子立體結(jié)構(gòu),最常見的是正四面體

2、,CH4,A,6,CH3CH2OH,CH3COOH,C6H6,C8H8,CH3OH,5、其它：,A,7,C60,C20,C40,C70,資料卡片：,形形色色的分子,A,8,A,9,A,10,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,？,A,11,早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(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，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

3、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)。,科學(xué)視野分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？ （指導(dǎo)閱讀P39）,A,12,測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀吸收峰分析。,A,13,形，如CO2 形，如H20,形，如HCHO、BF3 形，如NH3,分子 的立 體結(jié) 構(gòu),最常見的是 形，如CH4,五原子分子,三原子分子,四原子分子,一、形形色色的分子,表格一,直線,V,平面三角,三角錐,正四面體,通過填表，你能發(fā)現(xiàn)什么問題？,A,14,同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？,思

4、考:,直線形,V形,A,15,同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？,思考:,三角錐形,平面三角形,A,16,1)寫出H、C、N、O原子的電子式：表格二,1,2,3,4,探究：同為三原子分子或四原子分子，分子的空間構(gòu)型為什么不同？,A,17,2)寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的電子式、結(jié)構(gòu)式及分子的空間構(gòu)型：表格三,O=C=O,H-O-H,直線形,V 形,三角 錐 形,平面 三角形,正 四面體,對ABn型分子，B圍繞A成鍵，則A為中心原子，n 值為中心原子結(jié)合的原子數(shù)。,A,18,四、價層電子對互斥模型（VSEPR）,基本要點 ABn型分子（

5、離子）中中心原子A周圍的價電子對的幾何構(gòu)型，主要取決于價電子對數(shù)（n），價電子對盡量遠(yuǎn)離，使它們之間斥力最小。,A,19,1、內(nèi)容：中心原子價電子層電子對（包括 電子對和 的孤對電子對）的互相 作用，使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對相互 的那種構(gòu)型，即分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。,（VSEPR模型）,成鍵,未成鍵,排斥,排斥最小,二、價層電子對互斥模型,價層電子對包括成鍵的電子對和孤電子對,不包括成鍵的電子對 ！,A,20,孤對電子：未用于形成共價鍵的電子對，例氮原子和氫原子形成氨分子時，N提供3個未成對電子與3個H形成3對共用電子對，還有1對電子未與其他原子共用，這對電子就稱為孤對電子,例如

6、黑點表示中心原子N與O的孤對電子，而中心原子C無孤對電子,3)分析CO2 ， H2O，NH3 ，CH2O，CH4電子式的中心原子價電子層電子對成鍵情況。,分成鍵電子對和,孤對電子對,結(jié)論：,成鍵電子對和孤對電子對會影響分子的空間構(gòu)型,A,21,中心原子有孤對電子，其要占據(jù)中心原子周圍的空間，并且 ，使分子呈現(xiàn)不同的立體構(gòu)型。,互相排斥,A,22,價層電子對數(shù) =,鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù),鍵電子對數(shù) = 鍵數(shù) = 中心原子結(jié)合的原子數(shù),中心原子上的孤電子對數(shù)=,表示中心原子的價電子數(shù) 對于主族元素，=最外層電子數(shù) 陽離子：=價電子數(shù)-離子電荷數(shù) 陰離子：=價電子數(shù)+離子電荷數(shù) x=與中心原子結(jié)合的

7、原子數(shù) b=與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)， H=1, 其他原子=8-該原子的價電子數(shù),A,23,直線形,平面三角形,正四面體,V 形,三角錐形,105,107,180,0,2,1,4)填寫孤對電子與分子的空間構(gòu)型關(guān)系，中心原子結(jié)合的原子數(shù)(n值）與分子的空間構(gòu)型關(guān)系。,120,10928,2,2,3,3,4,0,0,中心無孤對電子,中心存在孤對電子,A,24,A,25,請你試總結(jié)分子的空間構(gòu)型各不同的原因。,總結(jié):由于分子中的成鍵電子對及中心原子上的孤對電子對相互排斥，結(jié)果趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離，以減小斥力，從而影響了分子的空間構(gòu)型。,A,26,(VSEPR models),二、價層電子

8、對互斥模型,1、一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測，概括如下（無孤對電子）： ABn 立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 直線形 CO2、 CS2 n=3 平面三角形 CH2O、BF3 n=4 正四面體形 CH4、 CCl4 n=5 三角雙錐形 PCl5 n=6 正八面體形 SCl6,A,27,一個分子或離子中的價層電子對在空間的分布（即含孤對電子的VSEPR模型） 2 3 4 5 6 直線形 平面三角形 正四面體 三角雙錐體 正八面體,A,28,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

9、物的鍵角。,電子間斥力大小： 孤對間 孤對與鍵合間 鍵合間,A,29,O=C=O,無,無,無,直線形,平面 三角形,正 四面體,A,30,2、另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子對)的分子。,ABn 立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 V形 H2O n=3 三角錐形 NH3,A,31,原因： 中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對和l對孤對電子，跟中心原子周圍的鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。,A,32,A,33,直線形,平面三角形,正四面體,V 形,三角錐形,小結(jié):,價

10、層電子對互斥模型,A,34,A,35,應(yīng)用反饋:,0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,直線形,V 形,V形,平面三角形,三角錐形,四面體,正四面體,正四面體,A,36,1s電子云是 形的，p電子云是啞鈴形的，p能級有3個原子軌道，分別是 、 、 。 2價層電子對數(shù)與VSEPR模型的關(guān)系,Px,Py,Pz,直線形,平面三角形,正四面體,球,A,37,A,38,友情提醒價層電子對相互排斥作用的大小，決定于電子對之間的夾角和電子對的成鍵情況。 一般規(guī)律： 電子對之間的夾角越小，排斥力越大； 成鍵電子對受兩個原子核的吸引，電子云比較緊縮；孤對電子對只受中心原子的吸引，電子云

11、較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大。電子對之間斥力大小的順序：孤對電子對孤對電子對孤對電子對成鍵電子對成鍵電子對成鍵電子對。 三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)目多，所以其斥力大小順序為：三鍵雙鍵單鍵,A,39,只有一種角度，120。,只有一種角度，10928。,電子對數(shù)和電子對空間構(gòu)型的關(guān)系 電子對相互排斥，在空間達(dá)到平衡取向。,2 對電子 直線形,A,40,課堂練習(xí),1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 （ ） A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 2.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是 （ ） A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4,B,BC,更多資源,A,41,3.若ABn型分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的（ ） A.若n=2，則分子的立體構(gòu)型為V形 B.若n=3，則分子的立體構(gòu)型為三角錐形 C.若n=4