化学选修三物质结构与性质第二章第二节价层电子对互斥理论.ppt

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1、课前三分钟课前三分钟国家国家领导人领导人 习近平习近平 李克强李克强 栗战书栗战书 汪洋汪洋 王沪宁王沪宁 赵乐际赵乐际 韩正韩正中国领导人 习近平习近平 李克强李克强 栗战书栗战书 汪洋汪洋 王沪宁王沪宁 赵乐际赵乐际 韩正韩正第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第一课时第一课时 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论活动：活动：1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点是否一定在同一直线？是否一定在同一直线？迁移迁移:两个原子构成的分子，将这两个原子构成的分子，将这2个原子看成两个原子看成两个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别个点，则它们在

2、空间上可能构成几种形状？分别是什么？是什么？O2HCl活动：活动：2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点是否一定在同一直线上？是否一定在同一直线上？迁移：三个原子构成的分子，将这迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成个原子看成三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？别是什么？在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间位置不一样，使得分子有不同的结构，这就是所谓的分子的立体构型。一、形形色色的分子一、形形色色的分子H2OCO2 1 1、三原子分子立体结构、三原子分子立体结构直线形直线形18018

3、0V V形形105105 2 2、四原子、四原子 五原子分子立体结构五原子分子立体结构HCHONH3平面三角形平面三角形120120三角锥形三角锥形107107CH4正四面体正四面体4 4、其它、其它P4正四面体正四面体6060C2H2直线形直线形180180CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70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

4、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

5、。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P37P37）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。同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构却不分子的空间结构却不同，什么原因？同，什么原因？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

6、？间结构也不同，什么原因？二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论1.1.内容内容对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A的的价层电子对价层电子对（包括成键（包括成键键键电子对和未成键的电子对和未成键的孤对电子对孤对电子对）之）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥以使彼此之间斥力最小，力最小，分子或离子的体系分子或离子的体系能量最低能量最低能量最低能量最低,最稳定。最稳定。最稳定。最稳定。键键电子对和电子对和孤对电子对孤对电子对排斥力最小排斥力

7、最小2.2.价层电子对数的计算价层电子对数的计算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键电子对数键电子对数=键个数键个数=与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 =（a-xb)a:对于分子：为中心原子的价电子数对于分子：为中心原子的价电子数(对于阳离子：对于阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；对于阴离子：的电荷数；对于阴离子：a为中心原子的价电子为中心原子的价电子数加上离子的电荷数）数加上离子的电荷数）x 为配位原子数为配位原子数b 为配位原子最多能接

8、受的电子数为配位原子最多能接受的电子数(H为为1，其他，其他原子为原子为“8-该原子的价电子数）该原子的价电子数）配位原子配位原子分子或分子或离子离子中心原中心原子子 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 H2O O SO2 S NH4+N CO32-C 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132 6 221=（a-xb)练习：孤电子对的计算练习：孤电子对的计算代表代表物物电子式电子式中心原子结合中心原子结合原子数原子数键电子键电子对对孤对电孤对电子对子对价层电价层电子对数子对数H2ONH3CO2CH4:H O H:H N H:H:H C H:HHO C O:23422

9、24314404202练习：价层电子对的计算练习：价层电子对的计算 价层电子对互斥理论内容剖析价层电子对互斥理论内容剖析对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A价层电子对价层电子对（包括成键（包括成键键键电子对和未成键的电子对和未成键的孤对电子对孤对电子对）之）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥彼此之间斥力最小力最小，分子体系，分子体系能量最低能量最低能量最低能量最低,最稳定。最稳定。最稳定。最稳定。排斥力最小排斥力最小A3.3.价层电子对的

10、空间构型价层电子对的空间构型（即（即VSEPRVSEPR模型）模型）电子对数目电子对数目：2 3 4VSEPRVSEPR模型模型：直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形分子或分子或离子离子键键电子对电子对数数孤电子对孤电子对数数VSEPR模模型及名称型及名称分子的立体分子的立体构型及名称构型及名称CO2CO32-SO24.4.VSEPRVSEPR模型应用模型应用预测分子立体构型预测分子立体构型232001COOCOOOSOO直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形V形形平面三角形平面三角形分子或分子或离子

11、离子价层电子对价层电子对数数孤电子对孤电子对数数VSEPR模模型及名称型及名称分子的立体分子的立体构型及名称构型及名称CH4NH3H2O444012CHHHHNHHHOHH正四面体正四面体正四面体正四面体正四面体正四面体三角锥形三角锥形正四面体正四面体V形形中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成并与成并与成并与成键电子对互相排斥键电子对互相排斥键电子对互相排斥键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去。推测分子的立体模型必须略去。推测分子的立体模型必须略去。推测分子的立体模型必须略去VSEPRVSEPR模型中的孤电子对模型中的孤电子对模型中

12、的孤电子对模型中的孤电子对判断分子空间构型方法：判断分子空间构型方法：价层电子对数价层电子对数VSEPRVSEPRVSEPRVSEPR模型模型模型模型略去孤电子对略去孤电子对略去孤电子对略去孤电子对分子（离子）的立体构型分子（离子）的立体构型分子（离子）的立体构型分子（离子）的立体构型排斥力：排斥力：孤电子对孤电子对-孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对-键电子对键电子对键电子对键电子对-键电子对键电子对ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构VSEPRVSEPR模型模型键电子对数孤对电子对数分子类型 电子对的排布模型 立体结构立体结构 实 例 23平面平面三角三角

13、形形2 0 AB2直线形直线形 CO23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形平面三角形 BF3V V形形SO2直线直线形形价层电子对数 VSEPRVSEPR模型模型键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布分子构型 实 例模型 4正四正四面面体体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体正四面体 CH4三角锥形三角锥形 NH3V V形形H2O若若 中中 心心 原原 子子 孤孤 电电 子子 对对 数数 为为 0，则则VSEPR模模型型与与分分子子立立体体构构型型一一致致，若若孤电子对数不为孤电子对数不为0，则二者不一致，则二者不一致课堂练习：课堂练习：1、多原子分子的立

14、体结构有多种，三原子分子的立体结构有、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有 形和形和 形，大多数四原子分子采取形，大多数四原子分子采取 形和形和 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是 形。形。2、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为10928 的是的是 CH4 NH4+CH3Cl P4 SO42-A、B、C、D、直线直线V平面三角平面三角三角锥三角

15、锥DC正四面体正四面体随堂练习随堂练习1、下列物质中，分子的立体结构与水分子、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（相似的是（）A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4B2、下列分子的立体结构，其中属于直线型、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（分子的是（）A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4BC3.用价层电子对互斥模型判断用价层电子对互斥模型判断SO3的分子的分子构型构型 A、正四面体形、正四面体形 B、V形形 C、三角锥形、三角锥形 D、平面三角形、平面三角形D4作业作业 请你根据价层电子对互斥理论，请你根据价层电子对互斥理论，判断出下列分子的空间构型。

16、判断出下列分子的空间构型。PCl3 SO3 SiCl4 SCl2PCl5三角双锥形三角双锥形三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V形形应用反馈应用反馈化学式化学式中心原子中心原子 孤对电子孤对电子数数键电子键电子对数对数VSEPR模型模型H H2 2S SBFBF3 3NHNH2 2-2023空间构型空间构型V V形形平面三角形平面三角形 V 形形22平面三角形平面三角形正四面体正四面体正四面体正四面体判判断断分分子子空空间间构构型型方方法法：先先通通过过价价层层电电子子对对数数，确确定定VSEPR模模型型，再再略略去去中中心心原原子子上上孤电子对，确定分子（离子）的立体构型。孤电子对，确定分子（离子）的立体构型。谢谢大家谢谢大家!