【化学课件】分子结构的测定和多样性 价层电子对互斥模型 2023-2024学年高二人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、第二节分子的空间结构第1课时分子结构的测定和多样性价层电子对互斥模型第二章分子结构与性质1.了解分子结构的测定方法。2.通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性。3.通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型(重、难点)。引入新课H2OCO2O2CH4NH3肉眼看不到分子，科学家如何知道分子结构的？早年靠规律推测，如今科学家创造了仪器，红外光谱是其中一种。一、分子结构的测定1分子结构的现代测定方法红外光谱、质谱法、晶体X射线衍射等。X射线衍射仪质谱仪红外光谱仪一、分子结构的测定2红外光谱原理：分子吸收跟它某些化学键

2、的振动频率相同的红外线，图谱上呈现吸收峰。和谱图库比对，或通过量子化学计算，分析分子中含何种化学键或官能团。红外光谱仪原理示意图乙醇的红外光谱读谱：该分子中有3种不同的化学键，分别是CH、OH、CO。甲苯分子的质谱图3相对分子质量的确定质谱法一、分子结构的测定读谱：相对分子质量最大质荷比甲苯的相对分子质量为92思考交流1.如图所示某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为A.CH3COOCH2CH3B.CH3CH2CH2COOHC.HCOOCH2CH2CH3D.(CH3)2CHCH2COOH2.如图有机物A质谱图，则A的相对分子质量是A.29B.43C.57D.72一、分子结

3、构的测定二、多样的分子空间结构观察下列几种简单分子的空间结构模型。从化学式、电子式、结构式、键角、分子的空间结构对以上分子进行分析。化学式电子式结构式键角分子的空间结构三原子分子CO2H2OO=C=O180直线形105V形(角形)二、多样的分子空间结构化学式电子式结构式键角分子的空间结构四原子分子BF3NH3HCHO120平面正三角形107三角锥形120平面三角形二、多样的分子空间结构化学式电子式结构式键角分子的空间结构五原子分子CH4CH3Cl分析上表，各种分子的空间结构与(填序号)有关。原子数目键能键长键角孤电子对10928正四面体形四面体形二、多样的分子空间结构思考交流1.正误判断(1)

4、所有的三原子分子都是直线形结构(2)五原子分子的空间结构都是正四面体(3)正四面体形的键角均为10928(4)SiCl4、SiH4、CH3Cl均为正四面体结构(5)SF6分子的空间结构为正八面体形(6)椅式C6H12比船式C6H12稳定二、多样的分子空间结构思考交流2.(2023天津高二月考)从结构角度分析，下列说法错误的是A.的空间结构为V形，中心原子的价层电子对数为4B.ZnCO3中，阴离子空间结构为平面三角形C.因HF分子间存在氢键，所以HX中其沸点最高D.SO3与NF3的空间结构相同二、多样的分子空间结构思考交流3.(1)硫化氢(H2S)分子中，两个HS的夹角接近90，说明H2S分子的

5、空间结构为_。(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C=S的夹角是180，说明CS2分子的空间结构为_。(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是_(填字母)。a.两个键之间的夹角为10928b.CH为极性共价键c.4个CH的键能、键长都相等d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)V形直线形ad二、多样的分子空间结构归纳总结几种常见分子的空间结构(1)直线形：BeCl2、HCN、C2H2、CO2等。(2)V形：H2O、H2S、SO2等。(3)平面三角形：BF3、SO3、HCHO等。(4)三角锥形：PH3、PCl3、NH3等。(5)正四面体形：CH4、CCl4、Si

6、H4、SiF4等；四面体形：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。二、多样的分子空间结构三、价层电子对互斥模型通过电子式分析为什么CH4是正四面体，NH3是三角锥型？问题思考:HNH:H:HCH:HH成键电子对数：孤电子对：4301.10928107成键电子对、孤对电子对相互排斥，斥力最小，能量最低的，分子稳定。1价层电子对互斥模型(VSEPRmodel)ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对间存在排斥力，使分子空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，斥力最小，能量最低，最稳定。2价层电子对的计算(1)中心原子价层电子对数键电子对数孤电子对数(2)键电子对数的计算由化学式确定，即

7、中心原子形成几个键，就有几个键电子对。如H2O分子中，O有2个键电子对，NH3分子中，N有3个键电子对。成键的键电子对和未成键的孤电子对三、价层电子对互斥模型a：中心原子的价电子数b：与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8该原子的价电子数）主族元素：原子最外层电子数阳离子：a中心原子价电子数离子电荷数(若阴离子则+)x：与中心原子结合的原子数H2Oaxb6512312三、价层电子对互斥模型分子或离子 中心原子axb孤电子对数SO2SNH3NNC几种常见分子或离子的中心原子上的孤电子对数：62215311514410426320三、价层电子对互斥模型3价层电子对的空间结构

8、(即VSEPR模型)VSEPR模型：价层电子对数目：23456直线形平面三角形 正四面体形三、价层电子对互斥模型三角双锥形八面体形4VSEPR模型的应用预测分子或离子空间结构(1)基本思路：ABn型分子无孤对电子：有孤对电子：价层电子对数VSEPR模型三、价层电子对互斥模型VSEPR模型即分子空间结构略去孤对电子，剩下是分子或离子空间结构分子或离子价层电子对数VSEPR模型及名称分子或离子空间结构及名称CO2CH4(2)具体实例中心原子不含孤电子对2直线形直线形3平面三角形平面三角形4正四面体形正四面体形三、价层电子对互斥模型中心原子含孤电子对分子或离子价层电子对数孤电子对数VSEPR模型及名

9、称分子或离子的空间结构及名称NH3H2OH3OSO2三、价层电子对互斥模型41四面体形三角锥形42四面体形V形41四面体形三角锥形31平面三角形V形(1)若ABn型分子中存在双键或三键，则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一个电子对看待。(2)孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。价层电子对间斥力大小一般规律：孤电子对与孤电子对孤电子对与成键电子对成键电子对与成键电子对随着孤电子对数目增多，成键电子对间斥力减小，键角减小。(3)价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。特别提醒三、价层电子对互斥模型思考交流1.正误判断(1)分子的VSE

10、PR模型和相应分子的空间结构是相同的(2)SO2与CO2的分子组成相似，故它们分子的空间结构相同(3)由价层电子对互斥模型可知SnBr2分子中SnBr的键角小于180(4)根据价层电子对互斥模型可以判断H3O与NH3的分子(或离子)的空间结构一致2.下列分子或离子中，中心原子含有孤电子对的是A.PCl5B.C.SiCl4D.PbCl2三、价层电子对互斥模型思考交流3.美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是三、价层电子对互斥

11、模型思考交流4.用价层电子对互斥模型完成下列问题(加“”的原子为中心原子)。键电子对数孤电子对数空间结构22V形22V形31三角锥形21V形40正四面体形22V形22V形三、价层电子对互斥模型自我测试1.下列有关键角与分子空间结构的说法不正确的是A.键角为180的分子，空间结构是直线形B.键角为120的分子，空间结构是平面三角形C.键角为60的分子，空间结构可能是正四面体形D.键角为9010928之间的分子，空间结构可能是V形自我测试2.(2023山西大同高二期中)VSEPR模型可用来预测分子的空间结构。下列微粒的VSEPR模型与其粒子的空间结构不一致的是A.SO3B.O3C.OF2D.NH33.经过X射线衍射实验发现，I3AsF6中存在，下列粒子的VSEPR模型与空间结构都与相同的是本节内容结束