高二化学选修3分子的立体结构课件.pptx

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1、三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）一、形形色色的分子一、形形色色的分子第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构四、配合物理论简介四、配合物理论简介目目 录录分子的立体结构多种多样分子的立体结构多种多样红外光谱仪：测分子立体结构红外光谱仪：测分子立体结构无孤对电子分子的立体结构无孤对电子分子的立体结构与与VSEPR模型模型相同相同有孤对电子有孤对电子分子的立体结构分子的立体结构为为VSEPR模型模型去掉孤对电子占去掉孤对电子占据位置后的据位置后的立体结构立体结构学学.科科.网网spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化杂

2、化spsp杂化杂化配位健配位健一种特殊的共价键一种特殊的共价键配位化合物，含配位键的复杂离子或分子配位化合物，含配位键的复杂离子或分子复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐第第1页页/共共87页页复习回顾复习回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共价键的稳定性衡量共价键的稳定性学学.科科.网网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第第2页页/共共87页页一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21 1、双原子分子（直线形）、双

3、原子分子（直线形）2 2、三原子分子立体构型、三原子分子立体构型直线形直线形 键角键角180V形形 键角键角105第第3页页/共共87页页、四四原原子子分分子子立立体体构构型型（直直线线形形、正正四四面面体体、平面三角形、三角锥形平面三角形、三角锥形）C2H2 键角键角180CH2OCOCl2NH3P4 键角键角60第第4页页/共共87页页三角锥形三角锥形 键角键角107 平面三角形平面三角形 第第5页页/共共87页页、五原子分子立体构型、五原子分子立体构型最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4 键角键角10928第第6页页/共共87页页CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3

4、OH5 5、其它：、其它：第第7页页/共共87页页C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子第第8页页/共共87页页第第9页页/共共87页页第第10页页/共共87页页 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形形第第11页页/共共87页页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？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学学.科科.网网第第12页页/共共87页页思考：思考：同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和

5、和 H2O 分子的分子的空间结构却不同，为什么？空间结构却不同，为什么？同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的空间分子的空间结构也不同，为什么？结构也不同，为什么？学学.科科.网网二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论可判断可判断第第13页页/共共87页页二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）1 1、要点：、要点：对对ABn型的分子或离子，中型的分子或离子，中心原子心原子A价层电子对价层电子对（包括用于形成共（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电价键的共用电子对

6、和没有成键的孤对电子）之间子）之间存在排斥力存在排斥力，将使分子中的原，将使分子中的原子处于子处于尽可能远的相对位置尽可能远的相对位置上，以使彼上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。此之间斥力最小，分子体系能量最低。预测分子结构的简单理论预测分子结构的简单理论学学.科科.网网对称分布对称分布(原子的位置对称分布原子的位置对称分布)VSEPR模型模型第第14页页/共共87页页价层电子对数求算方法：价层电子对数求算方法：对于对于ABABn n分子，分子，成键电子对数成键电子对数=n=n孤对电子对数孤对电子对数=（原子价电子数（原子价电子数离子电荷离子电荷数数|化合价化合价|nn）价层电子对数

7、价层电子对数=成键电子对数成键电子对数+孤对电子对数孤对电子对数(双键、叁键均按单键计算双键、叁键均按单键计算)学学.科科.网网二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）第第15页页/共共87页页 运用运用价层电子对互斥理论时，首先价层电子对互斥理论时，首先求求算价层电子对数，算价层电子对数，确定确定VSEPR模型。模型。然后然后再根据中心原子上有没有孤对电子，就可以再根据中心原子上有没有孤对电子，就可以判断分子的空间构型判断分子的空间构型价层电价层电子对数子对数 2 23 34 45 56 6VSEPR模型模型直线直线形形平面三平面三角形角形 四面四面体体 三角三

8、角双锥双锥 八面八面体体二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）无孤对电子无孤对电子分子立体结构分子立体结构与与VSEPR模型相同模型相同有有孤对电子孤对电子分子立体结构分子立体结构为为VSEPR模型略模型略去孤对电子占据位置后的立体结构去孤对电子占据位置后的立体结构第第16页页/共共87页页2、价层电子对互斥模型把分子分成两类：、价层电子对互斥模型把分子分成两类：(1)中心原子上的价电子都用于成键中心原子上的价电子都用于成键(无孤对电子无孤对电子)在这类分子中，由于价层电子对之间的相在这类分子中，由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，互排

9、斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最成键原子的几何构型总是采取电子对排斥最小的那种结构。它们的立体结构可用中心原小的那种结构。它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测。子周围的原子数来预测。二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）无孤对电子无孤对电子分子立体结构分子立体结构与与VSEPR模型相同模型相同第第17页页/共共87页页ABn价层电价层电子对数子对数VSEPR模型模型分子构型分子构型实例实例AB22 2AB33 3AB44 4直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体 BeCl2BF3CH4、CCl4二、价层

10、电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）第第18页页/共共87页页（2 2）中心原子上有孤对电子的分子）中心原子上有孤对电子的分子 孤对电子也要占据中心原子周围孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥的空间，并参与互相排斥二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）分子立体结构分子立体结构为为VSEPR模型略去模型略去孤对电子占据位置后的孤对电子占据位置后的立体结构立体结构第第19页页/共共87页页价层价层电子电子对数对数成键成键电子电子对数对数孤对孤对电子电子对数对数分子分子类型类型VSEPR模型模型分子分子构型构型实例实例3 32

11、21 1AB24 43 31 1AB34 42 22 2AB2V V形形三角三角锥形锥形V V形形PbCl2 NH3H2O略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为对孤对电子占据位置后的立体结构为V型型略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形略去略去2对孤对电子占据位置后的立体结构对孤对电子占据位置后的立体结构V型型第第20页页/共共87页页计算计算:CO2、SO2、SO3、SO32-、SO42-价层价层电子对数、成键电子对数、孤对电子对数，电子对数、成键电子对数、孤对电子对数，并预测分子立体结构并预测分子立体结构二、价层电子对互斥理论（二、价

12、层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）详见表一详见表一第第21页页/共共87页页分子式分子式价层价层电子电子对数对数成键成键电子电子对数对数孤对孤对电子电子对数对数VSEPR模型模型分子空间分子空间构型构型CO2SO2CO3 SO3220213330直线形直线形V V型型平面三平面三角形角形表一表一无孤对电子无孤对电子与与VSEPR模型相同模型相同为平面三角形为平面三角形无孤对电子无孤对电子与与VSEPR模型相同为模型相同为直线形直线形略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为对孤对电子占据位置后的立体结构为V型型第第22页页/共共87页页分子式分子式价层价层电子电子对数对数成键成键电子电子

13、对数对数孤对孤对电子电子对数对数VSEPR模型模型分子空间分子空间构型构型SO32-SO42-134440三角锥三角锥正四面体正四面体 表一表一无孤对电子无孤对电子与与VSEPR模型相同为模型相同为正四面体正四面体略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形第第23页页/共共87页页价层价层电子电子对数对数 成键成键电子电子对数对数孤对孤对电子电子对数对数分子分子类型类型 VSEPR模型模型 分子构型分子构型 实实 例例 232 0 AB2直线形直线形HgCl23 0 AB32 1 AB2平面三角形平面三角形 BF3V形形SO2二、价层电子对互斥理

14、论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）第第24页页/共共87页页价层价层电子电子对数对数 成键成键电子电子对数对数 孤对孤对电子电子对数对数 分子分子类型类型 VSEPR模型模型分子构型分子构型 实实 例例44 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体正四面体 CH4三角锥形三角锥形 NH3形形H2O二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）第第25页页/共共87页页中心原子中心原子中心原子中心原子代表物代表物代表物代表物中心原子中心原子中心原子中心原子结合原子数结合原子数结合原子数结合原子数价层电子价层电子价层电子价层电子对数对数对数对数VSEP

15、RVSEPR模模模模型型型型分子立体构分子立体构分子立体构分子立体构型型型型无无无无孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子CO22BF33CH44有有有有孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子H2O2NH33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V V 形形形形 三角锥形三角锥形三角锥形三角锥形小结小结:价层电子对互斥模型价层电子对互斥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四面体形四面体形四面体形四面体形23444第第26页页/共共87页页 注：价层电子对互斥模型对少注：

16、价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准，不能适用数化合物判断不准，不能适用于过渡金属化合物，除非金属于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的具有全满、半满或全空的d d轨道轨道二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）第第27页页/共共87页页C.H.H.HH.N.HHHC HHHHOHHCHHO=N HHHC=O=O23423000O.HH.21HH.C.O.C.OO.代表物代表物思考并填写下列表格：思考并填写下列表格：电子式电子式结构式结构式中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数中心原子中心原子孤孤对电子对电子对数对数CO2CH2OCH4H2ONH3V

17、SEPR 模型模型立体结构立体结构第第28页页/共共87页页应用反馈应用反馈: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中心原子结合的原子数合的原子数空间构型空间构型HCNNO2NH2NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形 V 形形V 型型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PO4304正四面体正四面体第第29页页/共共87页页思考与交流思考与交流:P38第第30页页/共共87页页1、下列物质中，分子的立体结构与、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是水分子相似的是 （）A、C

18、O2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4B2、下列分子的立体结构，其中属于、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是直线型分子的是 （）A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4BC第第31页页/共共87页页3 3、为了解释和预测分子的空间构型，科、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型基础上，提出了一种十分简单的理论模型价层电子对互斥模型。这种模型把分子价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是分成两类：一类是 ；另一类是；另一类是是是 。BFBF3 3和和NFNF3 3

19、都是四个原子的分都是四个原子的分 子，子，BFBF3 3的中心原子是的中心原子是 ，NFNF3 3的中心的中心原子是原子是 ；BFBF3 3分子的立体构型是分子的立体构型是平面三角形，而平面三角形，而NFNF3 3分子的立体构型是三角分子的立体构型是三角锥形的原因是锥形的原因是 。无孤对电子无孤对电子有孤对电子有孤对电子无孤对电子无孤对电子有孤对电子有孤对电子略去略去1对孤对电子占据位置对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形后的立体结构为三角锥形第第32页页/共共87页页 值得注意的是价层电子对互斥模型只值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构型，却无法解释能解释化合物分子的

20、空间构型，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中四个许多深层次的问题，如无法解释甲烷中四个 C-H的键长、键能相同及的键长、键能相同及H-C-H的键角为的键角为109 28。因为按照我们已经学过的价键理论，。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的甲烷的4个个C-H单键都应该是单键都应该是键，然而，碳键，然而，碳原子的原子的4个价层原子轨道是个价层原子轨道是3个相互垂直的个相互垂直的2p轨道和轨道和1个球形的个球形的2s轨道，用它们跟轨道，用它们跟4个氢原个氢原子的子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。型的甲烷分子。三、杂化轨道理论简介三、杂

21、化轨道理论简介第第33页页/共共87页页为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，2 2s s2 2p pC C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 (1)(1)要要点点：当当碳碳原原子子与与4 4个个氢氢原原子子形形成成甲甲烷烷分分子子时时，碳碳原原子子的的2s2s轨轨道道和和3 3个个2p2p轨轨道道会会发发生生混混杂杂，混混杂杂时时保保持持轨轨道道总总数数不不变变，得得到到4 4个个能能量量相相等等、成成分分相相同同的的spsp3 3杂杂化化轨轨道道，夹夹角角109 109 28 2

22、8，表表示示这这4 4个个轨轨道道是是由由1 1个个s s轨轨道道和和3 3个个p p轨道杂化形成的如下图所示：轨道杂化形成的如下图所示：三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第第34页页/共共87页页三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介杂化：杂化：原子内部原子内部能量相近能量相近的原子轨道，的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原子在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化轨道的杂化杂化轨道：杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道一组新轨道杂化轨道类型：杂化轨道类型：spsp、spsp2 2、spsp3 3等等杂化结果：重新分配能量和空间方向，组

23、杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道成数目相等成键能力更强的原子轨道杂化轨道用于形成杂化轨道用于形成键和容纳孤对电子键和容纳孤对电子(2)(2)几个概念几个概念第第35页页/共共87页页2 2s s2 2p pC C的基态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形s sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发sp3杂化杂化三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第第36页页/共共87页页要点：要点：1个个S轨轨道和道和3个个P轨道轨道基态基态原子原子激发态激发态原子原子4 4个相同的个相同的SPSP3 3杂化轨道杂化轨道混杂混杂第第37页页/共共87页

24、页碳的碳的sp2杂化轨道杂化轨道spsp2 2杂杂化化：三三个个夹夹角角为为120120的的平平面面三角形杂化轨道三角形杂化轨道。sp2杂化杂化第第38页页/共共87页页sp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120第第39页页/共共87页页C原子基态电子排布图原子基态电子排布图乙烯乙烯H2C=CH2、甲醛、甲醛H2C=O中心原子中心原子C是是sp2杂化：杂化：乙烯中的在轨道杂化时，乙烯中的在轨道杂化时，有一个轨道未参有一个轨道未参与杂化，与杂化，只是的只是的s与两个与两个p轨道发生杂化，轨道发生杂化，形成三个相同的形成三个相同的sp2杂化轨道，三个杂化轨

25、道，三个sp2杂化轨杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点。道分别指向平面三角形的三个顶点。未杂化未杂化p轨道垂直于轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面形成杂化轨道所在平面形成 键键。杂杂化轨道间夹角为化轨道间夹角为120。第第40页页/共共87页页BCl3、CO32、NO3、H2C=O、SO3、烯烃、烯烃（C=C）、苯等结构中的中心原子都是）、苯等结构中的中心原子都是sp2杂化的。杂化的。第第41页页/共共87页页C2H4sp2杂化杂化第第42页页/共共87页页spsp杂化：夹角为杂化：夹角为180180的直线形杂化轨道。的直线形杂化轨道。sp杂化杂化三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第第4

26、3页页/共共87页页spsp杂化杂化：直线形（直线形（180180）2s2s2p2pspsp杂化杂化spsp2p2p两个两个spsp杂化轨道杂化轨道例：例：BeCl22s2s2p2p第第44页页/共共87页页sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180第第45页页/共共87页页乙炔中的碳原子为乙炔中的碳原子为spsp杂化杂化，分子呈，分子呈直线形直线形。第第46页页/共共87页页两个碳原子的两个碳原子的spsp杂化轨道沿各自对称轴形成杂化轨道沿各自对称轴形成C CC C 键键，另两个另两个spsp杂化轨道分别与两个氢原子的杂化轨道分别与两个氢原子的1s1s

27、轨道重叠形成两轨道重叠形成两个个C CH H 键键，两个，两个p py y轨道和两个轨道和两个p pz z轨道分别从侧面相互重轨道分别从侧面相互重叠，形成两个相互垂直的叠，形成两个相互垂直的 键。键。第第47页页/共共87页页乙炔的成键乙炔的成键三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第第48页页/共共87页页第第49页页/共共87页页 基基态态N的的最最外外层层电电子子构构型型为为 2s22p3，在在H影影响响下下，N 的的一一个个2s轨轨道道和和三三个个2p 轨轨道道进进行行sp3 不不等等性性杂杂化化，形形成成四四个个sp3 杂杂化化轨轨道道。其其中中三三个个sp3杂杂化化轨轨道道中中各

28、各有有一一个个未未成成对对电电子子，另另一一个个sp3 杂杂化化轨轨道道被被孤孤对对电电子子所所占占据据。N 用用三三个个各各含含一一个个未未成成对对电电子子的的sp3 杂杂化化轨轨道道分分别别与与三三个个H 的的1s 轨轨道道重重叠叠，形形成成三三个个 NH键键。由由于于孤孤对对电电子子的的电电子子云云密密集集在在N 的的周周围围，对对三三个个NH键键的的电电子子云云有有比比较较大大的的排排斥斥作作用用，使使NH键键之之间间的的键键角角被被压压缩缩到到 ，因因此此NH3 的空间构型为三角锥形。的空间构型为三角锥形。第第50页页/共共87页页第第51页页/共共87页页 基态基态O 的最外层电子

29、构型为的最外层电子构型为2s22p4，O采用采用sp3 不等性杂化，形成四个不等性杂化，形成四个sp3 杂化轨道，其中两杂化轨道，其中两个杂化轨道中各有一个未成对电子，另外两个个杂化轨道中各有一个未成对电子，另外两个杂化轨道分别被两对孤对电子所占据。杂化轨道分别被两对孤对电子所占据。O 用两用两个各含有一个未成对电子的个各含有一个未成对电子的sp3杂化轨道分别杂化轨道分别与两个与两个H 的的 1s 轨道重叠，形成两个轨道重叠，形成两个 键。键。由于由于O的两对孤对电子对两个的两对孤对电子对两个 键的成键电键的成键电子有更大的排斥作用，使子有更大的排斥作用，使 键之间的键角键之间的键角被压缩到被

30、压缩到 ，因此因此 H2O 的空间构型为角的空间构型为角型。型。第第52页页/共共87页页1 1、看看中中心心原原子子有有没没有有形形成成双双键键或或叁叁键键，如如果果有有1 1个个叁叁键键，则则其其中中有有2 2个个键键，用用去去了了2 2个个p p轨轨道道，形形成成的的是是spsp杂杂化化；如如果果有有1 1个个双双键键则则其其中中有有1 1个个键键，形形成成的的是是spsp2 2杂杂化化；如如果果全全部部是是单键，则形成的是单键，则形成的是spsp3 3杂化。杂化。2 2、没有填充电子的空轨道一般不参与杂化、没有填充电子的空轨道一般不参与杂化.三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第第

31、53页页/共共87页页 根根据据以以下下事事实实总总结结：如如何何判判断断一一个个化化合合物的中心原子的杂化类型？物的中心原子的杂化类型？CCsp3sp2spCCCC第第54页页/共共87页页杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容键或者用来容纳孤对电子纳孤对电子杂化轨道数杂化轨道数=中心原子孤对电子对数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子结合的原子数第第55页页/共共87页页代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构COCO2 2CHCH2 2O OCHCH4 4SOSO2 2NHNH3 3H H2 2O O结合上述信息完成下表：结合上述

32、信息完成下表：0+2=20+2=2SPSP直线形直线形0+3=30+3=3SPSP2 2平面三角形平面三角形0+4=40+4=4SPSP3 3正四面体形正四面体形1+2=31+2=3SPSP2 2V V形形1+3=41+3=4SPSP3 3三角锥形三角锥形2+2=42+2=4SPSP3 3V V形形孤对电孤对电子数子数000112第第56页页/共共87页页科学探究科学探究1 1、写出、写出HCN分子和分子和CH2O分子的路易斯结构式。分子的路易斯结构式。2 2用用VSEPR模模型型对对HCN分分子子和和CH2O分分子子的的立立体结构进行预测体结构进行预测(用立体结构模型表示用立体结构模型表示)

33、HCN 价层电子对数价层电子对数 2 2，无孤对电子，无孤对电子 直线型直线型CH2O 价层电子对数价层电子对数 3 3，无孤对电子，无孤对电子 平面三角型平面三角型第第57页页/共共87页页3 3写出写出HCN分子和分子和CH2O分子的中心原子的分子的中心原子的杂化类型。杂化类型。4 4分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的键。键。科学探究科学探究HCN：C原子原子sp杂化：直线型杂化：直线型CH2O：C原子原子sp杂化：平面三角型杂化：平面三角型第第58页页/共共87页页1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是型相同的是()ACO2与与SO

34、2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B第第59页页/共共87页页2、指出中心原子可能采用的杂化轨道类、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。型，并预测分子的几何构型。(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2第第60页页/共共87页页3 3、写出下列分子的路易斯结构式、写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键是用短线表示键合电子合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构式小黑点表示未键合的价电子的结构式)并指并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。的几何构型。(1)PCI(1)

35、PCI3 3 (2)BCl (2)BCl3 3 (3)CS (3)CS2 2(4)C1(4)C12 2O O(1)PCI3：SP3 三角锥形三角锥形.PCICI解析：解析：.CI.CI.(2)BCl3：SP2 平面三角形平面三角形BCI.Cl.(3)CS2：SP 直线形直线形C=S=S.(4)C12O：SP3 V形形 O Cl.CI.第第61页页/共共87页页分子式分子式 立体结构立体结构 路易斯结构式路易斯结构式中心原子中心原子杂化类型杂化类型CO2BF3CH4C2H4C2H2直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体平面长方形平面长方形直线形直线形 OCO BFFFsp杂化杂化sp杂

36、化杂化sp杂化杂化sp杂化杂化sp杂化杂化第第62页页/共共87页页分子式分子式立体结构立体结构路易斯结构式路易斯结构式中心原子中心原子杂化类型杂化类型NH3H2OHCHONH4+SO42-sp杂化杂化sp杂化杂化sp杂化杂化sp杂化杂化sp杂化杂化正四面体正四面体正四面体正四面体平面三角形平面三角形V形形三角锥形三角锥形第第63页页/共共87页页(1)配位健配位健一种特殊的共价键一种特殊的共价键配位键：一方是能够提供孤对电子的原子，配位键：一方是能够提供孤对电子的原子，另一方是能够接受孤对电子的空轨道的原子另一方是能够接受孤对电子的空轨道的原子间形成的间形成的“电子对给予电子对给予-接受键接

37、受键”四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：H3O+：H+H2ONH4+：NH3 H+NH4+HOHH HNH HH H3O+第第64页页/共共87页页天蓝色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四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：实验实验2-1 2-1 固体颜色固体颜色溶液颜色溶液颜色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色白色绿色绿色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？关？依据是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+第第65页页/共共87页页(2

38、)配位化合物，简称配合物，通常是由中心配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子）离子（或原子）与配位体与配位体(某些分子或阴离子某些分子或阴离子)以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：第第66页页/共共87页页2+CuNH3H3NNH3NH3实验实验2-2 2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成解是因为生成Cu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+，其结构简式为：其结构简式为：试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？四、配

39、合物理论简介：四、配合物理论简介：Cu 2+2NH3.H2O Cu（OH）2 +2 NH4+Cu(OH)2+4NH3.H2O Cu(NH3)42+2OH +4H2O蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液第第67页页/共共87页页实验实验2-32-3练习书写：练习书写：向硝酸银溶液中逐渐滴加氨水的离子方程式向硝酸银溶液中逐渐滴加氨水的离子方程式Fe3+3SCN Fe(SCN)3 硫氰酸根硫氰酸根血红色血红色四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：第第68页页/共共87页页配合物的组成配合物的组成四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：第第69页页/共共87页页复盐：由两种或两种以上的阳离子与一种酸

40、根离子复盐：由两种或两种以上的阳离子与一种酸根离子组成的盐叫做复盐。组成的盐叫做复盐。如如:KAl(SO4)212H2O混盐：是指一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。混盐：是指一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。如氯化硝酸钙如氯化硝酸钙Ca(NO3)Cl配合物盐配合物盐:是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存在着含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：存在着含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：Cu(NH3)4SO4 Cu(NH3)42+SO42-(3)复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐四、配合物理论简介：四、配合物理论简介：第第70页页/共

41、共87页页盐的种类很多，有正盐、酸式盐、碱式盐、复盐、配盐的种类很多，有正盐、酸式盐、碱式盐、复盐、配合物盐、混盐等等。其中的混盐是由一种金属阳离子合物盐、混盐等等。其中的混盐是由一种金属阳离子（包括（包括NHNH4 4+）和两种酸根阴离子所组成的化合物。则）和两种酸根阴离子所组成的化合物。则下列物质属于混盐的是下列物质属于混盐的是 A.KAl(SO4)212H2O B.CaOCl2 C.NaHSO4 D.Mg2(OH)2CO3 复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐(B)第第71页页/共共87页页形成配合物时性质的改变形成配合物时性质的改变1、颜色的改变、颜色的改变Fe3+3SCN-=Fe

42、(SCN)32、溶解度的改变：、溶解度的改变：AgCl+2NH3=Ag(NH3)2+Cl-Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2O 3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O 3 3、酸碱性的改变：、酸碱性的改变：Cu(NH3)4(OH)2 的碱性大于的碱性大于Cu(OH)2第第72页页/共共87页页三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）一、形形色色的分子一、形形色色的分子第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构四、配合物理论简介四、配合物理论简介小小 结结分子的立体结构多种多样分子

43、的立体结构多种多样红外光谱仪：测分子立体结构红外光谱仪：测分子立体结构无孤对电子分子的立体结构无孤对电子分子的立体结构与与VSEPR模型模型相同相同有孤对电子有孤对电子分子立体结构分子立体结构为为VSEPR模型模型去掉孤去掉孤对电子占据位置后的对电子占据位置后的立体结构立体结构spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化杂化spsp杂化杂化配位健配位健一种特殊的共价键一种特殊的共价键配位化合物，含配位键的复杂离子或分子配位化合物，含配位键的复杂离子或分子复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐第第73页页/共共87页页下列分子或离子中都存在着配位键的是下列分子或离子中都存在着配位键的是 ANH3、

44、H2O BNH4+、H3O+CN2、HClO D Cu(NH3)42+、PCl3（B）第第74页页/共共87页页下列各种说法中错误的是下列各种说法中错误的是A A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。孤对电子。B B、配位键是一种特殊的共价键。、配位键是一种特殊的共价键。C C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。阴离子。D D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。对电子。（D）第第75页页/共共87页页下列属于配合物的是（下列属于配合物的是（）A、NH4

45、Cl B、Na2CO310H2O C、CuSO45H2O D、Co（NH3）6Cl3AD第第76页页/共共87页页配合物配合物K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 中，中心离子的化合价是中，中心离子的化合价是A A3 3B B3 3 C C6 6D D6 6配合物配合物Zn(NHZn(NH3 3)4 4ClCl2 2的中心离子的配位数是的中心离子的配位数是A A2 2B B3 3 C C4 4D D5 5(A)(C)第第77页页/共共87页页0.01 mol氯化铬（氯化铬（CrCl36H2O）在水溶液中）在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol Ag

46、Cl沉淀。此氯化铬最可能是沉淀。此氯化铬最可能是 ACr(H2O)6Cl3BCr(H2O)5ClCl2H2OCCr(H2O)4Cl2Cl2H2O DCr(H2O)3Cl33H2O（B）第第78页页/共共87页页已知已知Co(NH3)63呈正八面体结构：各呈正八面体结构：各NH3分分子间距相等，子间距相等，Co3位于正八面的中心。若其位于正八面的中心。若其中二个中二个NH3分子被分子被Cl取代，所形成的取代，所形成的Co(NH3)4Cl2的同分异构体的种数有的同分异构体的种数有 A2种种B3种种 C4种种D5种种（A）第第79页页/共共87页页第第80页页/共共87页页若将若将NH3看成是一个整

47、体，看成是一个整体，Ag(NH3)2的的构型为直线型，中心原子构型为直线型，中心原子Ag的杂化轨道的杂化轨道类型是类型是 AspBSp2 Csp3Ddsp3 A第第81页页/共共87页页如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图如图是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分部分)，有关的叙述正确的是，有关的叙述正确的是A A该叶绿素含有该叶绿素含有H H、MgMg、C C、N N元素元素 B B该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C C该叶绿素是配合物，其配体是该叶绿素是配合物，其配体是N N元素元素 D D该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物该叶绿素不是配合物，而是高分子化

48、合物B第第82页页/共共87页页Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物可形成两种钴的配合物，已，已知两种配合物的分子式分别为知两种配合物的分子式分别为Co(NH3)5BrSO4 和和Co(SO4)(NH3)5Br。(1)若在第一种配合物的溶液中加若在第一种配合物的溶液中加BaCl2 溶液溶液时，时，产生产生 现象现象；(2)如果在第二种配合物的溶液中加入如果在第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，产生溶液时，产生 现象，现象，(3)若在第二种配合物的溶液中加入若在第二种配合物的溶液中加入 AgNO3溶溶液时，产生液时，产生 现象。现象。白色沉淀白色沉淀无明显现象无明显现象浅黄色沉淀

49、浅黄色沉淀第第83页页/共共87页页把把CoClCoCl2 2溶解于水后加氨水，直到先生成的溶解于水后加氨水，直到先生成的Co(OH)Co(OH)2 2沉淀又溶解后，再加氨水，使之生成沉淀又溶解后，再加氨水，使之生成Co(NHCo(NH3 3)6 6 2+2+。此时向溶液中通入空气，得到。此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种配合物其组成可用的产物中有一种配合物其组成可用CoClCoCl3 35NH5NH3 3表示。把分离出的表示。把分离出的CoClCoCl3 35NH5NH3 3溶溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgClAgCl沉淀。沉淀。经测定，每经测定，每

50、1mol CoCl1mol CoCl3 35NH5NH3 3只生成只生成2molAgCl2molAgCl。通过计算，确定此配合通过计算，确定此配合物的化学式。物的化学式。Co(NH3)5ClCl2第第84页页/共共87页页教学目标教学目标、认识共价分子的多样性和复杂性；、认识共价分子的多样性和复杂性；、初步认识价层电子对互斥模型；、初步认识价层电子对互斥模型；、能用、能用VSEPRVSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；模型预测简单分子或离子的立体结构；、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。、认识杂化轨道理论的要点、认识杂化轨道理论的要点、