分子的立体构型 ppt课件.ppt

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1、第一课时第一课时一、形形色色的分子一、形形色色的分子NH3HCHOC2H2H2OCO2CH4zxxkwzxxkwzxxkw学.科.网同为同为三原子分子三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构为什么不同？分子的空间结构为什么不同？直线形直线形V形形同为同为四原子分子四原子分子，CH2O 和和 NH3 分子的空间结构为什么不同？分子的空间结构为什么不同？三角锥形三角锥形 平面平面 三角形三角形zxxkw价层电子对价层电子对=也就是：也就是：中心原子中心原子上的上的电子对电子对 二、价层电子对互斥模型（二、价层电子对互斥模型（VSEPR） 立体构型主要决定于中心原子的价电立体构型主要决定于中

2、心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。子层中各电子对间的相互排斥作用。zxxkwzxxkw键电子对键电子对+中心原子中心原子上的上的孤电子对孤电子对1、确定中心原子价层电子对、确定中心原子价层电子对（1）键电子对：键电子对： 由分子式确定，即由分子式确定，即键个数键个数（2）中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对=1/2 (axb)A： a表示中心原子的价电子数表示中心原子的价电子数 对主族元素：对主族元素：a=最外层电子数最外层电子数 对阳离子：对阳离子： a=价电子数价电子数阳离子所带电荷数阳离子所带电荷数 对阴离子：对阴离子： a=价电子数价电子数阴离子所带电荷数阴离子所带电荷数

3、B： x为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数C： b为与中心原子结合的原子最多能接受的电为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为子数，氢为1，其他原子等于，其他原子等于“8价电子数价电子数”价层电子对价层电子对= 键电子对键电子对+中心原子上的中心原子上的孤电子对孤电子对分子或分子或离子离子中心中心原子原子axb中心原子上的中心原子上的孤电子对数孤电子对数价层电价层电子对数子对数H2OSO2O6214(a-xb)/2=2S6223(a-xb)/2=1NH4+N4414(a-xb)/2=0CO32-C6323(a-xb)/2=0A： a表示中心原子的价电子数表示中心原子的价电子

4、数B： x为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数C： b为与中心原子结合的原子最多能接受的电为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为子数，氢为1，其他原子等于，其他原子等于“8价电子数价电子数”第二课时第二课时2 价层电子对数目与立体结构价层电子对数目与立体结构43（1）VSEPR模型：模型：2.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构H2ONH3CH44=4+04=3+14=2+2中心原子中心原子代表物代表物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子类型分子类型空间构型空间构型无无孤对电子孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44

5、AB4有有孤对电子孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形四面体四面体V 形形三角锥形三角锥形分子立体构型分子立体构型 的推断的推断确定价层电子对数判断确定价层电子对数判断VSEPR模型模型再次判断孤电子对数再次判断孤电子对数确立分子的立体构型确立分子的立体构型zxxkw化学式化学式孤对电孤对电子对数子对数键电键电子对数子对数价层电价层电子对数子对数VSEPR构型构型分子或离子分子或离子空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 直线形直线形 V形形V形形平面三角

6、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 0 4 正四面体正四面体 2 34 3 4 4 4 4 4 直线形直线形 平面三角平面三角形形正四面体正四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 四面体四面体四面体四面体 四面体四面体 平面三角平面三角形形 C原子与原子与H原子结合形成的分子为什么是原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是而不是CH2？CH4分子为什么具有正四面体的空分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为间构型（键长、键能相同，键角相同为10928）？）？2s 2px 2py 2pzC为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，

7、为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，2s2pC的基态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 1、内容、内容 同一原子中同一原子中能量相近能量相近的原子轨道在成键的原子轨道在成键过程中重新组合，形成一系列能量相等的过程中重新组合，形成一系列能量相等的新轨道的过程叫新轨道的过程叫杂化杂化。形成的新轨道叫。形成的新轨道叫杂杂化轨道化轨道能量相近通常指能量相近通常指ns与与np杂化轨道的数目杂化轨道的数目等于等于参与杂化的原子轨参与杂化的原子轨道数目道数目三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 1、内容、内容原子轨

8、道的杂化原子轨道的杂化只有在形成分子只有在形成分子的过程的过程中才会发生中才会发生杂化轨道用于形成杂化轨道用于形成键键或或容纳未参与成容纳未参与成键的键的孤对电子孤对电子 (6)(6)杂化轨道成键时要满足最大重叠原理，杂化轨道成键时要满足最大重叠原理，最小排斥原理最小排斥原理2、杂化的类型、杂化的类型 sp3杂化杂化 基态基态 激发激发 2s2pC2s2pC杂化杂化 激发态激发态 1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成轨道杂化形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道 构型构型:正四面体正四面体 10928sp3C杂化实例实例:CH4 CCl4 sp2杂化杂化 基态基态 激发激发 2s2pC2s2pC

9、杂化杂化 激发态激发态 1个个s轨道轨道和和2个个p轨道轨道杂化形成杂化形成3个个spsp2 2杂化轨道杂化轨道 构型构型: :平面三角形平面三角形 120120sp22pC杂化+-+-+-sp2杂化的中心原子必有一个杂化的中心原子必有一个垂直于垂直于骨架的骨架的未参与杂化的未参与杂化的p轨道轨道， 该该p轨道用于形成轨道用于形成 键键。实例实例:乙烯乙烯CH2=CH2、甲醛、甲醛HCHOBF3 sp杂化杂化基态基态 激发激发 2s2pC2s2pC杂化杂化 激发态激发态 sp2pC杂化 1个个s轨道轨道和和1个个p轨道轨道杂化形成杂化形成2个个sp杂化轨道杂化轨道 构型构型: :直线形直线形

10、180+- sp 杂化的中心原子上有杂化的中心原子上有2个垂直个垂直于于骨架的骨架的未参与杂化的未参与杂化的p轨道。轨道。未参与杂化的未参与杂化的p轨道用于形成轨道用于形成 键。键。实例实例:BeCl2乙炔乙炔 例如乙炔分子：例如乙炔分子：形成二个形成二个p p键。键。如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？ 杂化轨道类型与杂化轨道类型与VSEPR模型的关系如下表所示：模型的关系如下表所示：价层电价层电子对数子对数 4 3 2 VSEPR模型模型 杂化类型杂化类型杂化轨道只用于杂化轨道只用于形成形成键或者用来容纳孤电子对键或者用来容纳孤电子对杂化轨道数杂

11、化轨道数键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 价层电子对数价层电子对数正四面体正四面体平面三角形平面三角形直线直线sp3sp2spCH2OCH4NH3H2O代表物代表物价层电子对价层电子对 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构CO2BF3 4 3 2 VSEPR模型模型 杂化类型杂化类型正四面体正四面体平面三角形平面三角形直线直线sp3sp2sp价层电子对数价层电子对数结合上述信息完成下表：结合上述信息完成下表：2+0=2sp直线形直线形3+0=3sp2平面三角形平面三角形4+0=4sp3正四面体形正四面体形3+1=4sp3三角锥形三角锥形2+2=4sp3V形形CH2OCH4NH3H

12、2O代表物代表物价层电子对价层电子对 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构CO2结合上述信息完成下表：结合上述信息完成下表：3+0=3sp2平面三角形平面三角形BF3化学式化学式孤对孤对电子电子对数对数键键电子电子对数对数价层价层 杂化杂化电子电子 方式方式对数对数VSEPR构型构型分子或离子分子或离子空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 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 0 4 正四面体正四面体 2

13、34 3 4 4 4 4 4 直线形直线形 平面三角平面三角形形正四面体正四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 四面体四面体 四面体四面体 四面体四面体 平面三角平面三角形形sp sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 sp3 BD2、对、对SO2与与CO2说法正确的是说法正确的是 A都是直线形结构都是直线形结构 B中心原子都采取中心原子都采取sp杂化轨道杂化轨道 C S原子和原子和C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子 D SO2为为V形结构，形结构， CO2为直线形结构为直线形结构 1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同

14、 的是的是 ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4第三课时第三课时1、配位键：、配位键：A表示提供孤电子对的原子叫表示提供孤电子对的原子叫配体配体（N、O、P、卤素的原子或离子）、卤素的原子或离子）四、配合物理论简介四、配合物理论简介形成配位键的条件：形成配位键的条件：共用电子对由一个原子共用电子对由一个原子单方面单方面提供给另一个原子共用所形成提供给另一个原子共用所形成的共价键叫配位键。是一种特殊的的共价键叫配位键。是一种特殊的共价键。共价键。可用可用AB表示表示即：即：电子对给予电子对给予接受键。接受键。 B表示接受电子的原子叫表示接受电子的

15、原子叫接受体接受体（一般为过渡金属原子或离子）（一般为过渡金属原子或离子）一个原子提供孤对电子，另一原子提供空轨道。一个原子提供孤对电子，另一原子提供空轨道。想一想想一想经证明经证明AlCl3主要是以二缔合物分子的形式存在，主要是以二缔合物分子的形式存在，两分子间存在配位键，请画出配位键。两分子间存在配位键，请画出配位键。AlAlClClClClClClzxxkwzxxkw学.科.网固体固体溶液颜色溶液颜色无色离子：无色离子：CuSO4CuCl22H2OCuBr2NaClK2SO4KBr蓝色离子：蓝色离子：白色白色白色白色白色白色白色白色绿色绿色深褐色深褐色Cu(H2O)42+SO42 天蓝色

16、天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色 无色无色无色无色无色无色Na+Cl-K +Br - 实验实验2-1、2-2：通常把通常把金属离子金属离子(或原子或原子)与某些与某些分子或离子分子或离子以以配位键配位键结合形成的结合形成的化合物称为配位化合物。化合物称为配位化合物。 2配合物：配合物：Cu H2OH2OH2OOH22+四水合铜离子四水合铜离子 实验实验2-3：Fe3溶液溶液+KSCN溶液。实验现象为溶液。实验现象为 ，化学方程式为化学方程式为 。 实验实验2-2：Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+ 溶液为红色溶液为红色 配合物是一个庞大的化合物家族，配合物是一个庞大的化合物家族，过渡金属

17、过渡金属配合物远比配合物远比主族金属配合物多。主族金属配合物多。 2+CuNH3H3NNH3NH3易溶于水，难电离易溶于水，难电离zxxkw四、配位化合物简介四、配位化合物简介 1 1、定义：、定义： 金属离子（或原子）与某些分子或离子以金属离子（或原子）与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物，简称配合物。配位键结合形成的化合物，简称配合物。2 2、结构、结构Ag(NH3)2NO3界界外外体体配配数数配配位位配配位位子子原原子子原原心心中中 Cu(NH3)4SO4 NH3NH3NH3H3NCu2+结构简式结构简式离子键离子键 共价键共价键 配位键配位键内强内强 外弱外弱3 3、形成条件：、形

18、成条件： 中心原子具有空轨道中心原子具有空轨道 中心原子：可以是中心原子：可以是原子或离子原子或离子，通常是，通常是过渡过渡 金属金属等等 配位原子具有孤对电子配位原子具有孤对电子 常见的有：常见的有：N N、O O 、S S、F F、ClCl 配位数配位数：配位原子个数：配位原子个数 示例示例Ag(NH3)2Cu(NH3)42Fe(SCN)63中心原子中心原子电荷数电荷数1 2 3配位数配位数（一般）（一般）2464、常见配合物、常见配合物 配位阴离子配位阴离子 Na3AlF6 六氟合铝六氟合铝()酸钠酸钠 K3Fe(SCN)6 硫氰合铁硫氰合铁()酸钾酸钾 配位阳离子配位阳离子 Ag(NH

19、3)2OH 氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银() Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜()中性配合物中性配合物 Ni(CO)Ni(CO)4 4 四羰基合镍四羰基合镍(0)(0)5 5、配合物的应用、配合物的应用 改变颜色，用于鉴别改变颜色，用于鉴别 改变溶解度，用于分离改变溶解度，用于分离 配合物的生理作用配合物的生理作用 以以MgMg2 2为中心的大环配合物叶绿素能为中心的大环配合物叶绿素能 催化光合作用催化光合作用 FeFe2 2的卟啉配合物是输送的卟啉配合物是输送OO2 2的血红素的血红素 1、下列配合物的配位数是6的是A、K2Co（NCS）4 B、Ag（NH3）2 OH C、Na3AlF6 D、Cu（NH3）4Cl2