分子的立体结构(第一课时).ppt

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描述分子的立体结构的重要因素构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指指多原子多原子构成构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的共价分子中的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。立体结构问题。O2HCl一、形形色色的分子一、形形色色的分子H2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70测分子立体结构：测分子立体结构：红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。分子的空间结构我们看不见，那么科学家分子的空间结构我们看不见，那么科学家是怎样测定的呢？是怎样测定的呢？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？直线形直线形V形形 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？三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形二、价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对(包括 和)由于 作用，而趋向尽可能彼此远离以减小 ，分子尽可能采取的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力 。键电键电子子对对中心原子上的孤中心原子上的孤电电子子对对相互排斥相互排斥斥力斥力对对称称越小越小2价层电子对的确定方法价层电子对=的电子对数+中心原子的孤对电子数价层电子对互斥理论判断分子空间构型(1)中心原子的价电子都参与成键的分子价层电子对数电子对排布方式空间构型键角范例n2CO2、BeCl2、CS2n3CH2O、BF3n4CH4、CCl4234直直线线形形平面三角平面三角形形正四面体正四面体形形18012010928(2)中心原子上有孤电子对的分子(2)中心原子上有孤电子对的分子代表代表物物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子分子类型类型空间构型空间构型中心原子中心原子无孤对电子无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4PCl55AB5SF66AB6中心原子中心原子有孤对电子有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角锥形三角锥形三角双锥形三角双锥形正八面体正八面体即即:直线型直线型平面三角型平面三角型四面体四面体BeCl2,HgCl2BF3,BCl3(CH4,CCl4,NH4+)中心原子价电中心原子价电子子都用于形成都用于形成共价键共价键,不含不含孤对电子孤对电子三角锥三角锥V型型H2O，H2S(NH3，H3O+)中心原子有中心原子有孤对电子孤对电子用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法(1)确定中心原子A价层电子对数目价层电子对=的电子对数+中心原子的孤对电子数中心原子上的孤电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）a为中心原子的价电子数，为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合为与中心原子结合的原子数，的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。受的电子数。对于阳离子来说，对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。减去离子的电荷数。对于阴离子来说，对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。加上离子的电荷数。(2)确定价层电子对的空间构型由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离。于是价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系如下表所示：这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的空间构型。价层电子对数目价层电子对构型2直线形3三角形4四面体形5三角双锥形6八面体形(3)分子空间构型的确定价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例2直线形20直线形BeCl2、CO2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例4四面体形40四面体形CH4、CCl431三角锥形NH3、PCl322V形H2O利用上表判断分子几何构型时注意：如果在价层电子对中出现孤电子对时，价层电子对空间构型还与下列斥力顺序有关：孤电子对孤电子对孤电子对成键电子对成键电子对成键电子对。因此价层电子对空间构型为三角形和四面体形时，孤电子对的存在会改变成键电子对的分布空间。所以SnBr2的键角应小于120，NH3、H2O分子的键角应小于10928。对于分子中有双键、三键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和三键的三对电子只能作为一对电子来处理，或者说在确定中心原子的价层电子对总数时不包括电子。用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型：答案：直线形正四面体形三角锥形平面三角形 应用反馈应用反馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结合的原子中心原子结合的原子数数空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体练习：用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的构型。(1)CS2_，(2)NH2_，(3)CHCl3_，(4)BF3_，(5)PH3_。解析：本题是对价层电子对互斥模型的应用。答案：(1)直线形(2)V形(3)四面体形(4)平面三角形(5)三角锥形