第二章第二节_分子的立体构型1.ppt
人教版选修人教版选修3 物质结构与性质物质结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第一课时第一课时复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对呈轴对称称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜面对呈镜面对称称一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2、三原子分子立体结构（有直线形和、三原子分子立体结构（有直线形和V V形）形）、四四原原子子分分子子立立体体结结构构（直直线线形形、平平面面三三角形、三角锥形、正四面体）角形、三角锥形、正四面体）（平面三角形，三角锥形）（平面三角形，三角锥形）C2H2CH2ONH3P4、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H65 5、其它分子立体结构、其它分子立体结构C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子分子世界如此形形色色，异彩纷呈，分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。美不胜收，常使人流连忘返。那么分子结构又是怎么测定的呢那么分子结构又是怎么测定的呢早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测，如如今今，科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定分子结构的现代仪器，定分子结构的现代仪器，红外光谱红外光谱就是其中的一种。就是其中的一种。分分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的，而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时，分分子子会会吸吸收收跟跟它它的的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线，再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟，可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的，综综合合这这些些信信息息，可可分分析析出出分子的立体结构。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？（指导阅读（指导阅读P P3737）测分子体结构：红外光谱仪测分子体结构：红外光谱仪吸收峰吸收峰分析。分析。同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同，什么原因？为了探究其原因，发展了许多结构理论。有一为了探究其原因，发展了许多结构理论。有一种十分简单的理论叫种十分简单的理论叫做做价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论，这种，这种简单的理论可以用来预测分子的立体结构。简单的理论可以用来预测分子的立体结构。1、价层电子对互斥理论：、价层电子对互斥理论：1）分子的立体结构是）分子的立体结构是 。2）价层电子指）价层电子指 ，包括包括 。3）键电子对数怎样确定？键电子对数怎样确定？二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR theory）“价层电子对价层电子对”相互排斥的结果相互排斥的结果 分子中的中心原子上的电子对分子中的中心原子上的电子对键电子对和中心原子上的孤电子对键电子对和中心原子上的孤电子对 要点：要点：对对ABnABn型的分子或离子，中心原子型的分子或离子，中心原子A A上价层电上价层电子对之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可子对之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。体系能量最低。中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 (a-xb)215)a、x、b分别指什么？分别指什么？a 指中心原子的价电子数、指中心原子的价电子数、x 指中心原子结合的原子指中心原子结合的原子数、数、b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数4）中心原子上的孤对电子数的确定方法是什么？）中心原子上的孤对电子数的确定方法是什么？6）分子、阳离子和阴离子中）分子、阳离子和阴离子中a的计算方法的计算方法有什么不同？有什么不同？分子中分子中a 指中心原子的价电子数、阳离子中指中心原子的价电子数、阳离子中a 指中心指中心原子的价电子数减去离子的电荷数，阴离子中原子的价电子数减去离子的电荷数，阴离子中a 指中指中心原子的价电子数加上离子的电荷数心原子的价电子数加上离子的电荷数分析下表中分子或离子的孤电子对数分析下表中分子或离子的孤电子对数分子或离子分子或离子 中心中心 原子原子 a x b中心原子中心原子上的孤电上的孤电子对数子对数 SO2 NH4+CO32-CO2 SO42-SNCCS01441226648324200220思考与交流思考与交流1、以、以S和和P为例，说明如何根据主族元素为例，说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它的价电子数。在周期表上的位置确定它的价电子数。2、以、以N和和Cl为例为例,说明如何根据主族元素在说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它最多能接受的电子周期表上的位置确定它最多能接受的电子数。数。中心原子上的孤对电子也要中心原子上的孤对电子也要占据中心原子占据中心原子周围的空间周围的空间，并参与互相排斥。例如，并参与互相排斥。例如，H2O上上有有2对孤对电子，跟中心原子周围的对孤对电子，跟中心原子周围的键加起来键加起来都是都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈分子呈V形。形。思考：根据价层电子对互斥理论分析，为什么思考：根据价层电子对互斥理论分析，为什么水是水是V 型的结构？型的结构？VSEPR模型立体结构H2O的立体结构2、如何确定分子的立体结构？、如何确定分子的立体结构？1）先确定中心原子的价层电子对数）先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数2）确定含孤电子对的）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构模型的立体结构价层电子对数价层电子对数 n与与VSEPR模型的立体结构的关系模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体3）略去）略去VSEPR模型模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构立体结构中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 (a-xb)211）先确定中心原子的价层电子对数）先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数2）确定含孤电子对的）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构模型的立体结构价层电子对数价层电子对数 n与与VSEPR模型的立体结构的关系模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体3）略去）略去VSEPR模型模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构立体结构例例1：SO21）孤电子对数为）孤电子对数为1，价层电子对数，价层电子对数为为32）VSEPR 模型模型3）实际的）实际的 立体构型立体构型1）先确定中心原子的价层电子对数）先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数2）确定含孤电子对的）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构模型的立体结构价层电子对数价层电子对数 n与与VSEPR模型的立体结构的关系模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体3）略去）略去VSEPR模型模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构立体结构例例2：NH31）孤电子对数为）孤电子对数为1,价层电子对数为价层电子对数为42）VSEPR 模型模型3）实际的）实际的 立体构型立体构型1）先确定中心原子的价层电子对数）先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数2）确定含孤电子对的）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构模型的立体结构价层电子对数价层电子对数 n与与VSEPR模型的立体结构的关系模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体3）略去）略去VSEPR模型模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构立体结构例例3：CH41）孤电子对数为）孤电子对数为0,价层电子对数为价层电子对数为42）VSEPR 模型模型3）实际的）实际的 立体构型立体构型分析下表中分子或离子的价层电子对数，并预测其结构分析下表中分子或离子的价层电子对数，并预测其结构分子或离子分子或离子中心原子上中心原子上孤电子对数孤电子对数键电子键电子对数对数价层电子价层电子对数对数VSEPR模型的立模型的立体结构体结构实际的立实际的立体结构体结构 SO21 CO20 CO32-0 SO32-NH3 CH434322332平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形V形形直线形直线形直线形直线形四面体四面体三角锥形三角锥形1134四面体四面体三角锥形三角锥形044四面体四面体正四面体正四面体练习：确定下列物质的练习：确定下列物质的VSEPR模型和模型和它们的它们的立体结构立体结构 H2O BF3 NH4+V形形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形分子分子类类型型中心原子中心原子空空间间构型构型 ABAB2 2有孤有孤对电对电子子V V型型无孤无孤对电对电子子直直线线形形ABAB3 3有孤有孤对电对电子子三角三角锥锥形形无孤无孤对电对电子子平面三角形平面三角形ABAB4 4无孤无孤对电对电子子四面体形四面体形【小结】作业作业:点金训练本课时训练点金训练本课时训练
