第二节分子的立体构型
第二节分子的立体构型知识点
第二节 分子的立体构型知识点一形形色色的分子1. 分子的立体构型（1） 概念：指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。
由于多原子构成的分子中一 定存在共价键，共价键的方向性使得分子中的原子按一定的空间结构排列，形成了分子的构型。
如 3原子分子的构型有直线型（CQ ）和V （出0）型两种。
（2） 作用：分子构型对物质的活泼性、 极性、状态、颜色和生物活性等性质都起决定性作用。
特别提醒：双原子均为直线型，不存在立体构型。
2. 形形色色的分子不同分子，构型不同。
常见分子立体构型如下表：2.利用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型（1） VSEPR 莫型把分子分成以下两大类① 中心原子上的价电子都用于成键。
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，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子周围的原子数来预测。
如：AH.,¥介屋Ffe 子刘数平含砸rh 子刘 姑VSFPR 檄型 勾 a ；!疸例d ---- ------------ O1 80"COzB-CI E M ——3a平IITMI =肉形 1莒y[h?l (O HF"PI - 4 4 .zj 區严"TE 四面怀 10»乞时 < 1 u■3■”4白.".肛ca~■.一r J- 三咋-r-frrr ：；L ：H —J1 r五負H 1H-C-H1 子H知识点二价层电子对互斥模型1.价层电子对互斥理论（VSEPR 莫型）（1） 内容：分子中的价层电子对（包括 用，尽可能而趋向于彼此远离以减小斥力， 排斥力越小。
（2） VSEPR 莫型特征：用有区别的标记表示分子中的孤对电子和成对电子, 模型特征为：b 键电子对和中心原子上的孤对电子 分子尽可能采用对称的空间构型。
）由于相互排斥作 电子对之间夹角越大，如 出0、NH 3 的 VSEPRIDE ・孤电子对Tf② 中心原子上有孤对电子的分子或离子。
分子的立体构型(VSEPR)
第二节 分子的立体结构
共价键
复习回顾
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键参数
键能
衡量化学键稳定性
键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
思考:在O2、HCl这样 的双原子分子中存在
分子的立体结构问题
吗？何谓“分子的立
三原子分子
分子 的立 四原子分子 体结
构
直线 形，如CO2 V 形，如H20
平面三角 形，如HCHO、BF3
三角锥 形，如NH3
五原子分子——— 最常见的是正四面体形，如CH4
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形 V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
体结构”？
O2
HCl
H2O
CO2
所谓“分子的立体结 构”指多原子构成的 共价分子中的原子的 空间关系问题。
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
分子的立体结构是怎样测定的？
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
型
分子的立体结 构模型
分子 的空
间构 型
CO2
20
2
直线形
直线形
SO2
21
3
SO3
30
3
PCl3
31
4
H2S
22
4
第二章 第二节 分子的立体构型
测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？ 同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
为探究其原因，发展了许多结构理论。有一种十分 简单的理论叫做价层电子对互斥理论(VSEPR)，这种简 单的理论可以用来预测分子的立体结构。
实验2-1.将下表中少量固体溶于足量的水，观察实验现 象并填写表格。
固体
①CuSO4白色 ③CuBr2深褐色 ⑤K2SO4白色
②CuCl2·2H2O绿色 ④NaCl白色 ⑥KBr白色
哪些溶液呈天蓝色
CuSO4、CuCl2·2H2O、CuBr2 等固体的水溶液呈天蓝色
实验说明了什么离 [Cu(H2O)4]2+离子呈天蓝色，而K+、 子呈天蓝色，什么 Na+、Cl-、Br-、SO42-等离子均为无色 离子没有颜色？
P23.针对训练2.氨气分子的空间构型为三角锥形，甲
烷分子的空间构型为正四面体，这是因为
( B )
3）略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的 立体结构
C
2s
2px
2py
2pz
2s
2px
2py
2pz
C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4， 而不是CH2或CH3？CH4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 109°28′）？
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论
C、 E
B.[Ag(NH3)2]OH D.Na[Al(OH)4] F. CuSO4·5H2O
思考辨析: ⑴价电子对之间的夹角越小，排斥力越小。 (× ) ⑵NH3分子的VSEPR模型与分子构型不一致。 ( √ ) ⑶五原子分子的立体结构都是正四面体形。 (× ) ⑷任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道。( ×) ⑸凡通过sp3杂化形成的分子，其立体构型一定为正四 面体形。 (×) ⑹杂化轨道中一定有一个电子。 (× ) ⑺两种分子的杂化方式一样，但是分子构型却不一定相 同。 (√) ⑻硫酸铜溶液呈蓝色的原因是Cu2+在水中形成了配离子。 (√ ) ⑼NH4+中的配位键的性质和其他共价键的性质有差别。 (× )
2021-2022学年人教版高中化学选修三教学案：第二章 第二节 分子的立体构型 Word版含答案
其次节⎪⎪分子的立体构型 第一课时价层电子对互斥理论————————————————————————————————————— [课标要求]1．生疏共价分子结构的多样性和简单性。
2．能依据价层电子对互斥理论推断简洁分子或离子的构型。
1．常见分子的立体构型：CO 2呈直线形，H 2O 呈V 形，HCHO 呈平面三角形，NH 3呈三角锥形，CH 4呈正四周体形。
2．价层电子对是指中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
中心原子形成几个σ键就有几对σ键电子对，而中心原子上的孤电子对数可由下式计算：12(a －xb )，其中a表示中心原子的价电子数，x 表示与中心原子结合的原子数，b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。
3．价层电子对为2时，VSEPR 模型为直线形；价层电子对为3时，呈平面三角形；价层电子对为4时，呈四周体形，由此可推想分子的立体构型。
形形色色的分子1．三原子分子的立体构型有直线形和V 形两种化学式 电子式结构式 键角 立体构型立体构型名称CO 2O===C===O180°直线形H 2O105°V 形2．四原子分子大多数实行平面三角形和三角锥形两种立体构型化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 2O约120°平面三角形NH 3107°三角锥形3．五原子分子的可能立体构型更多，最常见的是正四周体化学式电子式结构式键角立体构型立体构型名称CH 4109°28′正四周体形CCl 4109°28′正四周体形1．下列分子的立体结构模型正确的是( )ABCD解析：选D CO 2分子是直线形，A 项错误；H 2O 分子为V 形，B 项错误；NH 3分子为三角锥形，C 项错误；CH 4分子是正四周体结构，D 项正确。
2．硫化氢(H 2S)分子中，两个H —S 键的夹角都接近90°，说明H 2S 分子的立体构型为________________；二氧化碳(CO 2)分子中，两个C===O 键的夹角是180°，说明CO 2分子的立体构型为______________；甲烷(CH 4)分子中，任意两个C —H 键的夹角都是109°28′，说明CH 4分子的立体构型为__________________。
第二节 分子的立体构型
2
1 1 1 0 0 1
分子的立体构型的确立方法
分子 H 2O NH3 CH4 BF3 CH2O SO2
孤电子 价层电 VSEPR模型 对数 子对数
分子构型
2
1 0 0 0 1 0
4
4 4 3 3 3 2
四面体形
四面体形 正四面体形 平面三角形 平面三角形
V形
三角锥形 正四面体形 平面正三角 平面三角形
sp3 杂化 同一个原子的1个 ns 轨道与3个 np 轨道进行 杂化组合为 sp3 杂化轨道。sp3 杂化轨道间的夹角 是 10928′，分子的立体构型为四面体形。 例： 2s 2p
CH4分子形成
2s
2p
正四体形 sp3 杂化态
C的基态
H C H H H
激发态
109°28’
例：
CH4分子形成
（二）配合物的组成与性质 1、定义：把金属原子或离子与某些分子或 离子（称为配体）以配位键结合形成的化 合物称为配位化合物，简称配合物 2、配合物的组成：配合物由中心原子（提 供空轨道）和配体（提供孤对电子）组成， 分为内界和外界。例如
中心原子 配位原子 配位体
[Cu(NH3)4] SO4
内界 配位数 外界
课堂练习
3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模 型，下列说法正确的（C ） A.若n=2，则分子的立体构型为V形 B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确
三、 杂化轨道理论简介
复习回顾
σ键 共价键
成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键
键能 键参数
人教版化学选修三第二章第二节分子的立体结构PPT
用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
CH4分子（sp3杂化）
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp 3杂化
sp3
三、杂化轨道理论简介
1、sp3杂化 由1个S轨道和3个P轨道组合而成， 杂化轨道间的夹角为109°28′，呈 四面体形。如CH4。
要点：
基态 原子
激发态 原子
1个S轨 道和3个 P轨道
混杂
4个相同的 SP3杂化轨道
7 、自卑的人，总是在自卑里埋没的自己，记住，你是这个世界上唯一的。 3 、相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少 。
5 、生命的路上，耐心使你获得力量，耐心使你认清方向;耐心使你坦途疾进，耐心使你少遭波浪。寻着古往今来的路，在耐心的帮助下看生 活。
杂化轨道间 夹角
VSEPR模 型名称
180°
直线形
实 例 BeCl2 , C2H2
sp2
sp3
1个s + 2个p 1个s + 3个p
3个sp2杂化轨 4个sp3杂化轨
道
道
120° 109°28′
平面三角形 四面体形
BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
杂化轨道理论解释微粒的立体构型 杂化轨道数= 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
课堂练习
例1：下列分子中的中心原子杂化轨道的类
型相同的是 ( B )
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
例2：对SO2与CO2说法正确的是( D )
A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道 C． S原子和C原子上都没有孤对电子 D． SO2为V形结构， CO2为直线形结确定杂化轨道类型的方法
第二节 分子的立体构型
图2−8
CO2 和 H2O 的立体构型
三原子分子的立体构型有直线型和V型两种，
如图所示 CO2 呈直线型，而 H2O 呈 V 型，两个
H—O 键的键角为105 °。
图2−9
CH2O 和 NH3 的立体构型
大多数四原子分子采取平面三角形和三角锥形两种立 体结构。例如，甲醛（CH2O）分子呈平面三角形，键角 约120 °；氨分子呈三角锥形，键角107 °。
第 二 章 分子 结 构 与 性 质
第二节 分子的立体构型
授课人：蔡忠兰 洪湖市州陵高级中学
H2O
CH4
C2H4
CH3COCH3
CO(NH2)2
C8H8
CO
C6H6
CH3COOCH3
碳纳米管
氨基酸
CH3OH
CH3OCH3
CH2OHCH2OH
O2
CH3CH2OH
苯并噻吩
丙三醇
CH3COOH
表 2−4
分子或离子 SO2 NH4
几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数
中心原子 S N C a 6 5−1=4 4+2=6 x 2 4 3 b 2 1 2 中心原子上的孤电子对数 1 0 0
2CO3
思考与交流：教材 P38
1、以 S 和 P为例，说明如何根据主族元素在周期表 中的位置确定它的价电子数。 2、以 N 和 Cl 为例，说明如何根据主族元素在周期 表中的位置确定它最多能接受的电子数。
CH3CH2Cl
吡啶
四氢呋喃
二恶烷
环氧乙烷
呋喃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O2的晶体结构
环己烷【椅式】
葡萄糖
甲烷水合物
C60模型
分子的立体构型
要点：
基态 原子
激发态 原子 1个S轨 道和3个 P轨道
混杂
4个相同的 SP3杂化轨道
2. sp杂化： 直线形（180°）
例：BeCl2
2p 激发 2p 2s 2p sp 两个sp杂化轨道
2s
sp杂化
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y x x
y x
y x
y
乙炔中的碳原子为sp杂化，分子呈直线形。
４、五原子分子立体构型 最常见的是正四面体
CH4 键角109°28′
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形
V形
二、价层电子对互斥理论（VSEPR）－ 预测分子的立体结构
1、理论要点：原子的价层电子对之间存在着 排斥力，它们倾向于相互远离以减少这种斥力，
从而使分子达到稳定结构。
价层电子对：中心原子上的电子对
价层电子对数= σ键电子对+孤电子对数
2.孤电子对数的求法 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， x为中心原子结合的原子数， b为与中心原子结合的原子最多能接 受的电子数
2.杂化前后原子“轨道”总数不变，但能量 趋于平均化，“杂化轨道”对称性更高,利于成键。 3.原子可用“杂化轨道”与其它原子的轨道 重叠形成共价键。
（二）杂化类型
1、sp3杂化： 例CH4
sp3杂化轨道的形成过程
第二节《分子的立体结构 》
围的原子数n来预测，概括如下：ABn 立体结构
范例
n=2 直线型 CO2
n=3 平面三角形 CH2O
n=4 正四面体型 CH4
2、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的 电子对)的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤对电子也 要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如， H20和NH3的中心原子上分别有2对和l对孤对电子，跟中心 原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面 体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。
4、价层电子互斥理论对分子、离子立体结构的推 测
略去孤电子对
化学式 结构式 含孤电子对的VR模型
分子的立体结构
V形
四面体
三角锥形
价层电子对互斥理论对立体构型的推测213303
3
1
4
小结：价层电子对互斥模型
1、一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、
CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不 同，什么原因？
探究与讨论：
1、写出H、C、N、O等原子的电子式：
H·
·C·：
·N··：
·O···：
1
4
3
2
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子 式、结构式及分子的空间结构：
:: : :
:O::C::O: H :O : H O=C=O H-O-H
型 直线形
平面三角形 四面体
3、如何确定中心原子价层电子对数？
价层电子对=δ键电子对+中心原子上的孤电子对 • σ键电子对=与中心原子结合的原子数
中心原子上的孤电子对=½ （a-xb) a: 中心原子的价电子数 对于阳离子：a为中心原子的价电子数-离子的电荷数； 对于阴离子： a为中心原子 的价电子数+离子的电荷数）
选修三第二节分子立体构型
均为正四面体
因孤电子对数不同故...
思考：为什么实际分子构型中键角不同？
V排SEP斥R模力型立：体结孤构 电子对-孤电子对>孤电子对-成
键电子对>成键电子优对化-成指键导电P子25对
本节内容小结：优化指导P27 作业：教材P39思考与交流
价层电子 VSEPR模型 实际的
分子或离子 对数
的立体结构 立体结
平面三角型
同为四原子分子，HCHO或BF3与
NH3 分子的空间结构也不同，什么原因？
价层电子对互斥理论可以用来解释 或预测分子的立体结构。
二、价层电子对互斥理论（教材P37） 1、分子的立体结构是“价层电子对”相互的排结斥果。
2、价层电子对指 分子中的中心原子上的电子对 ， 包括 (σ键电子对+中心原子上的孤。电子对)
孤电子对数为 0，价层电子对数为 4 。
2）VSEPR模型
3）实际的立体构型
教材P44~1 价层电子对数=σ键电子对数
（与中心原子结合的原子数）
分子或离 子
中心原子 上孤电子 对数
σ键电 价层电 VSEP 实际的 子对数 子对数 R模型 立体结
的立体 构 结构
SO2
1
CO2
0
CO32-
0
SO32NH3
21
NH4+
N 5-1=4 4
10
CO32-
C 4+2=6 3
2
0
CO2
C
42
20
SO42-
S 6+2=8 4
20
价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对
分子或离 子
BF3 NH3 SO32H3O+
人教版化学选修三第二章第二节《分子的立体构型》全课时课件
回顾 Fe3+是如何检验的？
Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3 血红色
（4） 配合物的性质 配合物具有一定的稳定性， 过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定
（5） 配合物的应用
a 叶绿素 在生命体中的应用 血红蛋白 酶 含锌的配合物 含锌酶有80多种 维生素B12 钴配合物 在医药中的应用 抗癌药物 配合物与生物固氮 固氮酶 王水溶金 H[AuCl4] 照相技术的定影 在生产生活中的应用 电解氧化铝的助熔剂 Na3[AlF6] 镀银工业
Cu2+与H2O是如何结合的呢？
1、配位键
（1）定义提供孤电子对的原子与接受孤电 子对的原子之间形成的共价键。 注意： 配位键与共价键性质完全相同 （2）配位键的形成条件 一方提供孤电子对(配位体)
一方提供空轨道
常见的配位体 H2O NH3 X- CO CN SCN-
（3）配位键的表示方法
A B
电子对给予体→电子对接受体 H O H
2+ H2O H2O Cu OH2 H2O [Cu(NH3)4]2+的配位键
H 请你写出NH4+ 的表示法？
，
讨论 在NH3·BF3中，何种元素的原子提供孤电子 对，何种元素的原子接受孤电子对?写出 NH3·BF3的结构式 NH3中N原子提供孤电子对 BF3中的B原子提供空轨道接受孤电子对 H F H N B F
价层电子对互斥理论（VSEPR theory）
理论要点（根本依据）：对ABn型的分子或离子，中 心原子A上价层电子对之间相互排斥，尽可能趋向彼 此远离。价层电子对包括参与形成σ 键的电子对和中 心原子上未参与成键的孤电子对。
高中化学 第二章 分子结构与性质 2.2 分子的立体构型(
促敦市安顿阳光实验学校第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第1课时分子的立体构型（1）知识归纳一、形形色色的分子单原子分子(稀有气体)、双原子分子不存在立体构型，多原子分子中，由于空间的位置关系，会有不同类型的立体异构。
1．子分子——直线形和V形化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型CO2直线形______H 2O V形105°2．四原子分子——平面三角形和三角锥形化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型CH2O 平面三角形120°NH3三角锥形107°3．子分子化学式立体构型结构式键角比例模型球棍模型CH4________ 109°28'4．其他多原子分子的立体构型多原子分子的立体构型形形色色，异彩纷呈。
如白磷(P4，正四面体)、PCl5(三角双锥)、SF6(正八面体)、P4O6、P4O10、C60(“足球”状分子，由平面正五边形和正六边形组成)、C6H12(环己烷)、C10H16(烷)、S8、B12(硼单质)的立体构型如图所示。
P4(正四面体) PCl5(三角双锥)SF6(正八面体)P4O6P4O10 C60椅式C6H12船式C6H12C10H16S8B12二、价层电子对互斥理论1．价层电子对互斥理论的含义价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是价层电子对_____________的结果，价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括______________和中心原子上的_____________（未形成共价键的电子对）。
分子中的价层电子对由于_________作用而趋向于尽可能远离以减小排斥力，分子尽可能采取对称的立体构型。
电子对之间的夹角越大，排斥力_______。
2．价层电子对互斥模型电子对数成键电子对数孤电子对数价层电子对立体构型分子的立体构型典例2 2 0 直线形直线形BeCl23 3 0三角形三角形BF3 2 1 V形SnBr24 4 0四面体___________ CH4 3 1 三角锥形NH3 2 2 V形H2O3．价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。
第二节分子的立体构型
第二节分子的立体构型第二节分子的立体构型第1课时分子空间结构与价层电子对互斥理论在宏观世界中，花朵、蝴蝶、冰晶等诸多物质展现出规则与和谐的美。
科学巨匠爱因斯坦曾感叹：“在宇宙的秩序与和谐面前，人类不能不在内心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。
”实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。
通常，不同的分子具有不同的空间构型。
例如，甲烷分子是正四面体形的、氨分子是三角锥形的、苯是正六边形的。
那么，这些分子为什么具有不同的空间构型呢？一、形形色色的分子1．三原子分子的立体构型有__直线____形和__V____形两种。
如__平面三角______三角锥______正四面体____1．价层电子对互斥理论(VSEPR)。
对AB n型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键__σ键电子对____和未成键的__孤电子对____)之间由于存在排斥力，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，以使彼此之间__斥力____最小，分子或离子的体系能量__最低____，__最稳定____。
2．价层电子对的空间构型(即VSEPR模型)：电子对数目：2 3 4VSEPR模型：__直线形______平面三角形______正四面体形____三、VSEPR模型应用——预测分子立体构型：1．中心原子不含孤电子对的分子。
中心原子不含孤电子对的分子，VSEPR模型与分子的立体构型一致。
__直线形______直线形______平面三角形______平面三角形______正四面体形______正四面体形____中心原子若有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子的空间，并与成键电子对互相排斥。
则VSEPR模型与分子的立体构型不一致。
推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对。
__正四面体形______三角锥形______V形______平面三角形______V 形____(1)价电子对之间的夹角越小，排斥力越小。
选修三第二节分子立体构型
3、 σ键电子对数依据
分子式 确定。
H2O中的中心原子为O，O有2对σ键电子对 NH3中的中心原子为N，N有3对σ键电子对 CO2中的中心原子为C，C有2对σ键电子对
4、中心原子上的孤对电子数的确定方法：
中心原子的价电子数 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 (a-xb) 与中心原子结合的原子数 （即σ键电子对数）
形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
那么分子结构又是怎么测定的呢 科学视野—（指导阅读P37） 测定分子结构的现代仪器之一 ——红外光谱仪
测分子体结构：红外光谱仪→呈现的吸收峰 →分析分子立体构型。
确定化学键及官能团的 种类及数目
直线型
V型
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的
空间结构不同，什么原因？
C：2s22p2
2s
2p
激发
2p
2s
sp3
sp 杂化
3
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状 完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道
。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的 排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?
sp杂化轨道的形成过程
z z 180° z z
例如： Sp2 杂化 —— BF3分子的形成
F
B
F
F
B： 1s22s22p1没有3个成单电 子 2p
2s
激发
2s
sp2
2p
sp2杂化
形成3个P— Sp2 σ键
sp3杂化轨道的形成过程
z z z 109°28′ y x x s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5°， 空间构型为正四面体型
化学选修三第二章第二节分子的立体构型
化学选修三第二章第二节分子的立体构型2选修三第二章第2节 分子的立体构型 第2节 分子的立体构型一、常见分子的空间构型1.双原子分子都是直线形，如：HCl 、NO 、O 2、N 2 等。
2.三原子分子有直线形，如CO 2、CS 2等；还有“V ”形，如H 2O 、H 2S 、SO 2等。
3.四原子分子有平面三角形，如BF 3、BCl 3、CH 2O 等； 有三角锥形，如NH 3、PH 3等； 也有正四面体，如P 4。
4.五原子分子有正四面体，如CH 4、CCl 4等，也有不规则四面体，如CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3。
另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。
二、价层电子对互斥理论（Valance Shell Electron Pair Repulsion Theory ）简称VSEPR 适用AD m 型分子1、理论模型分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)，由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。
2、用价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型的一般步骤： (1)确定中心原子A 价层电子对数目 法1．经验总结中心原子的价层电子对数=21（中心离子价电子数+配对原子提供电子总数）对于AB m 型分子(A 为中心原子，B 为配位原子)，计算方法如下： n ＝中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m 2注意：①氧族元素的氧做中心时：价电子数为 6, 如 H 2O ，H 2S ；做配体时:提供电子数为 0，如在 CO 2中。
②如果讨论的是离子，则应加上或减去与离子电荷相应的电子数。
如PO -34中P 原子价层电子数5+（0×4）+3 = 8；NH +4 中N 原子的价层电子数5+（1×4）－1 = 8。
③结果为单电子时视作有一个电子对。
例：IF 5 价层电子对数为21[7+（5×1）] = 6对 正八面体（初步判断）N H +4 价层电子对数为21[5+（4×1）－1] = 4对 正四面体 PO -34 价层电子对数为21[5+（0×4）+3] = 4对 正四面体 NO 2 价层电子对数为21[5+0] = 2.5−→−3对 平面三角形 法2. 确定中心原子A 价层电子对数目-----普遍规则中心原子A 价层电子对数目=成键电子对数+孤对电子数 (VP = BP + LP )VP是价层电子对，BP是成键电子对（BOND ），LP是孤对电子对（LONE PAIR）VP = BP + LP =与中心原子成键的原子数+中心原子的孤对电子对数LP=配位原子数+LPLp =21(中心原子价电子数—配位原子未成对电子数之和)IF5Lp =21[7－(5×1)] = 1 构型由八面体−→−四方锥NH+4Lp =21[（5－1）－（4×1）] = 0 正四面体PO-34Lp =21[（5+3）－（4×2）] = 0 正四面体SO-24Lp =21[（6+2）－（4×2）] = 0 正四面体NO2Lp =21[5－（2×2）] =21−→− 1 构型由三角形−→−V形SO-23Lp =21[（6+2）－（3×2）] = 1 构型由四面体−→−三角锥法3：由Lewis结构式或结构式直接写出，双键、三键都是1对电子PClClClClCl PCl Cl ClPClClClCl+ClPClClClClCl-ClClClCl+ClPClClClClCl-VP: 5 4 4 6 4(2)价层电子对数目23456价层电子对构型直线形三角形四面体三角双锥八面体(3)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。
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NH3
试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？
Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O
蓝色沉淀
Cu（OH）2 +2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
实验2-3
Fe 3+ +SCN—
硫氰酸根
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜色极似
分子或离 子
HCN
应用反馈:
价层电子 VSEPR模
对数
型
分子或离子 的立体结构
NH4+ H3O+ SO2
分子或离 价层电子对数 子
HCN
2
NH4+
4
VSEPR模型 分子或离子的立体结构
H3O+
4
SO2
3
小结: 价层电子对互斥模型
中心原子
代表物
中心原子 结合原子数
价层电子 对数
VSEPR模 型
分子立体构 型
键
H
H
CC =
H
H
H HC
CH H
键
H
C H
O
=
H H
C
O
BCl3、CO32–、NO3–、H2C=O、SO3、烯烃 （>C=C<）、苯等结构中的中心原子都是 sp2杂化的。
（三）杂化轨道的应用范围:
杂化轨道只用于形成σ键或者用来 容纳未参加成键的孤电子对。
（未参与杂化的p轨道可形成键）
杂化轨道个数 = 价层电子对数
两个sp杂化轨道
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
乙炔中的碳原子为sp杂化，分子呈直线形。
0.120nm
HCCH
180° 0.106nm
两个碳原子的sp杂化轨道沿各自对称轴形成C—C 键， 另两个sp杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成两 个C—H 键，两个py轨道和两个pz轨道分别从侧面相互重 叠，形成两个相互垂直的键。
一般为过渡金属
H2O
②形成配位键的条件：一个原子提
供孤对电子，另一原子提供空轨道
2、配位化合物：中心离子（或原子） 与配位体(某些 分子或离子) 以配位键的形式结合而成的化合物。
实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应
NH3
2+
后溶解是因为生成了[Cu(NH3) 4]2+ ，其结构源自式为：H3N Cu NH3
三角双锥形
正八面体形
n
2
3
4
价
电
直线 平面三 正四面体
子
180 角形 109°28′
0
1200
对
空
间
M
构
M
M
型
（1）如果中心原子无孤电子对，则分子立体
构型与VSEPR模型相同
ABn（n为B原子数） 分子立体构 价层电子对数 型（VSEPR同）
举例
2
直线形
CO2 BeCl2
3
平面三角形 CH2O、BF3、SO3
107°18′
４、五原子分子立体构型 最常见的是正四面体
CH4 键角109°28′
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C40
C70
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形 V形
阅读教材37——39页，思考下列问题： 1 何为中心原子？ 2 中心原子上孤对电子数的计算方法？ 3 价层电子对数的计算方法？ 4 价层电子对互斥理论是怎么描述的？
NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2 SO3 BeCl2、CO2 、PCl3 、BCl3 、 CS2 、 C12O、SO42-、PO43-、SiO44-、 ClO4-、NO3-、CO32-、H3O+
利用中心原子杂化轨道类型可判断分子的立体构 型
一般方法：
1、看中心原子有没有形成双键或叁键， 如果有1个叁键，则其中有2个π键，用 去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如 果有1个双键则其中有1个π键，形成的 是SP2杂化；如果全部是单键，则形成 的是SP3杂化。
4
正四面体 CH4 CCl4,NH4+
5
三角双锥
PCl5
6
正八面体
SF6
此类分子立体构型可用中心原子周围原子数n预测
（2）中心原子上有孤电子对的分子，其 立体构型与VSEPR模型不同
分子式 结构式
分子结构式
中心原子有 孤对电子
三角锥 (NH3;H3O+)
等电子体
V型
H2O，H2S， SO2,O3
• 计算下列分子或离子的价层电子对数
• 水、二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫、氨气、 三氟化硼、碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根 离子、甲烷、铵根离子、五氯化磷、六氟化硫
4.价层电子对互斥模型（VSEPR模型）
基本要点 分子（或离子）的中心原子周围的价 电子对的几何构型，主要取决于价电 子对数，价电子对尽量远离，使它们 之间斥力最小。
2、没有填充电子的空轨道一般不参与 杂化，1对孤电子对占据1个杂化轨道。
• 例题一：下列分子中的中心原子杂化轨道
的类型相同的是
(B )
• A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 • C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
例题二：对SO2与CO2说法正确的是( D ) A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道 C． S原子和C原子上都没有孤对电子 D． SO2为V形结构， CO2为直线形结构
第二节 分子的立体构型
一、形形色色的分子
1、双原子分子（直线形）
O2
HCl
2、三原子分子立体构型
CO2
H2O
直线形 键角180° V形 键角104.5°
３、四原子分子立体构型（直线形、 正四面体、 平面三角形、三角锥形）
C2H2 键角180°
P4 键角60°
NH3
CH2O
COCl2
平面三角形
三角锥形 键角
含氮配位体 NH3 , NCS - ;含硫配位体 SCN- ; 含卤素配位体 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位体 CN- , CO
含氧配位体 H2O, OH- ，羧酸，醇，醚等 b. 多齿配位体(有两个或两个以上的配位原子)
乙二胺 NH2一CH2一CH2一NH2 简写为en， 乙二胺四乙酸根（EDTA）等。
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。
那么分子结构又是怎么测定的呢
二、价层电子对互斥理论（VSEPR）－ 预测分子的立体结构
1、理论要点：原子的价层电子对之间存在着 排斥力，它们倾向于相互远离以减少这种斥力， 从而使分子达到稳定结构。
价层电子对：中心原子上的电子对
价层电子对数= σ键电子对+孤电子对数
CO2 2
无
孤对电子 BF3
3
CH4 4
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
有 H2O 2
孤对电子 NH3
3
4 四面体形 V 形 4 四面体形 三角锥形
疑问？
C的价电子中只有两个未成对电子，为什么 CH4分子中C形成四个共价键？3个相互垂 直的2p和一个球形的2s与氢原子4个1s原子 轨道重叠不可能得到正四面体构型的甲烷
互斥模型（VSEPR）与杂化轨道类型
价层电子对数 杂化类型 VSEPR模型
2
sp杂化 直线形
3
sp2杂化 平面三角形
4
sp3杂化 四面体形
了解
5 sp3d(或dsp3)杂化 三角双锥形
6 sp3d2(或d2sp3)杂化 正八面体
判断下列分子或离子中,中心原子的杂 化轨道类型，并预测粒子几何构型。
碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。
中心离子：也有中性 如：Ni(CO)4、Fe(CO)5
多核配合物：[(H3N)5Cr-O-Cr(NH3)5]X4 (卤化μ－氧＋氨合二铬（III））
2. 配位体和配位原子 有孤对电子 [Cu(NH3)4]SO4中，NH3是配位体，N为配位原子。 a. 单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子)
课堂练习
• 1.下列物质中，分子的立体结构与水分子
相似的是
（B ）
• A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4
• 2.下列分子的立体结构，其中属于直线型
分子的是
（BC ）
• A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4
实验2-1
CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 NaCl
固体颜色 白色 绿色
深褐色 白色
K2SO4 白色
KBr 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
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？
结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四 水合铜离子，可表示为[Cu(H2O) 4]2+。在 四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是由水分子中的O原子提供孤对电 子对给予铜离子（铜离子提供空轨道）， 铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这
1.在形成分子时，每一原子中能量相近的 “轨道”会发生重组，形成新的原子轨道，这个 过程称“杂化”，新的原子轨道称“杂化轨道”。