分子的立体结构课件1
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第二节 分子的立体构型
自主探究 精要解读 实验探究
2. VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
VSEPR 模型
VSEPR 直线形 模型名称 中心原子 的杂化轨 道类型 典型例子 平面三 角形 平面三 角形
四面体
四面体
正四面体
sp
sp2
sp3
sp2
3
sp3
CO2
SO2
H2 O
Ag＋＋NH3· H2O===AgOH↓＋NH4＋ AgOH＋2NH3===[Ag（NH3）2]＋＋OH－
自主探究
精要解读
实验探究
要点一
|
分子结构与价层电子对互斥理论之间的关系
价层电子对互斥理论可以用来预测分子的构型，在应用该 理论时应把握住以下几个要点：
1. 在AXm型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团
变红 溶液颜色_____
Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思1】常见分子的空间构型是怎样的？ 提示（1）双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、 N2等。
（2）三原子分子有直线形，如：CO2、CS2等；还有V
形，如：H2O、H2S、SO2等。 （3）四原子分子有平面三角形，如：BF3、BCl3、CH2O 等；有三角锥形，如：NH3、PH3等；也有正四面体， 如：P4。
第二节
分子的立体构型
自主探究
精要解读
实验探究
填表
电子式 σ键的类型及个数 π键个数 CO2 H2 O NH3 CH4
提示
〃〃〃 〃〃 〃 〃〃
O
C
〃〃〃〃 〃 〃〃 〃
O
2 个 p－p σ 键
2
H O H 0
2. VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
VSEPR 模型
VSEPR 直线形 模型名称 中心原子 的杂化轨 道类型 典型例子 平面三 角形 平面三 角形
四面体
四面体
正四面体
sp
sp2
sp3
sp2
3
sp3
CO2
SO2
H2 O
Ag＋＋NH3· H2O===AgOH↓＋NH4＋ AgOH＋2NH3===[Ag（NH3）2]＋＋OH－
自主探究
精要解读
实验探究
要点一
|
分子结构与价层电子对互斥理论之间的关系
价层电子对互斥理论可以用来预测分子的构型，在应用该 理论时应把握住以下几个要点：
1. 在AXm型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团
变红 溶液颜色_____
Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思1】常见分子的空间构型是怎样的？ 提示（1）双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、 N2等。
（2）三原子分子有直线形，如：CO2、CS2等；还有V
形，如：H2O、H2S、SO2等。 （3）四原子分子有平面三角形，如：BF3、BCl3、CH2O 等；有三角锥形，如：NH3、PH3等；也有正四面体， 如：P4。
第二节
分子的立体构型
自主探究
精要解读
实验探究
填表
电子式 σ键的类型及个数 π键个数 CO2 H2 O NH3 CH4
提示
〃〃〃 〃〃 〃 〃〃
O
C
〃〃〃〃 〃 〃〃 〃
O
2 个 p－p σ 键
2
H O H 0
分子的立体结构 课件
NH3
CH4
VSEPR模型要点：
1、价层电子对数 = 键合原子数 + 孤对电子对数
2、由于价层电子对互相排斥，分子尽
可能呈现“对称” 构型。
6
VSEPR模型预测分子构型：
中心原子孤对电 子对数
价层电子对数
VSEPR模型
四面体形
立体结构
0 1 2
（正）四面体形
4
三角锥形 V形
平面（正）三角形
平面三角形 3
19ห้องสมุดไป่ตู้
常见的等电子体
类型 N2 CO2 SO2 物质举例 CO 、C22- 、CN- 、NO+ CS2、N2O、N3O3、NO2CO32-、NO3-、BF3 SO42-、PO43分子构型
直线形
直线形 V形 平面三角形 正四面体形
20
SO3
CCl4
反馈练习 1. 下列结构图中，●代表原子序数从1到10的元素 的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的 部分），小黑点代表孤对电子，短线代表共价键。
14
简单分子或离子中心原子杂化方式：
中心原子 杂化方式 杂化轨道的 空间取向
杂化轨道数
实例
sp sp2
sp3
……
2
直线形 平面（正） 三角形 （正）四面 体形
……
CH≡CH
3
4 ……
CH2=CH2
CH3—CH3 ……
15
思考与交流
5、杂化轨道理论可用来解释分子的立体
结构问题，尤其有助于《有机化学基础》模块 的学习。请指出下列分子中标有“*”的原子 所采取的杂化轨道类型：
H H
①
O
②
C
*
化学 分子的立体结构
在形成多原子分子的过程中，中心原子的假设干能量相近 的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做 轨道的杂化。杂化以后的轨道称为杂化轨道。
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
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；
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
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；
分子立体构型、结构与种类
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C40 分子的立体构型、结构和种类
C70
分子的立体构型、结构和种类
分子的立体构型、结构和种类
思考:
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
分子的立体构型、结构和种类
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
价层电子对数
2
3
4
VSEPR模型
直线形 平面三角形
四面体形
5
三角双锥形
6
正八面体形
分子的立体构型、结构和种类
n
2
3
4
价
电
直线 平面三 正四面体
子 对
180 角形 109°28′
0
1200
空
间
M
构
M
M
型
分子的立体构型、结构和种类
（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）
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
分子的立体构型、结构和种类
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。
分子的立体构型、结构和种类
2p
sp
两个sp杂化轨道
分子的立体构型、结构和种类
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
化学选修3第二章第二节分子的立体构型
杂化轨道 间夹角
3个sp2杂化轨 4个sp3杂化轨 道 道
1200 1090 28’
1800
空 间 构 型
实 例
直 线形
平面三角形
四面体形 CH4 , H2O
BeCl2 CO2 C2H2 BF3 , C2H4
杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩 余的p轨道可以形成π键
1、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是 因为（ C ） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化， 而CH4是sp3杂化 B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形 成4个杂化轨道 C．NH3分子中有未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥 作用较强 D．氨气分子中氮原子电负性强于甲烷分子中的碳原子 2、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个 结论都正确的是（ D ）
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
y x x
y x
y x
y
sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º 例如：C2H4
C2H4(sp2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
sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180º 例如：C2H2
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ D ） A、H2O B、H3O+ C、NH3 D、NH4+
5、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为 109°28′ 的是（ B ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
3个sp2杂化轨 4个sp3杂化轨 道 道
1200 1090 28’
1800
空 间 构 型
实 例
直 线形
平面三角形
四面体形 CH4 , H2O
BeCl2 CO2 C2H2 BF3 , C2H4
杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩 余的p轨道可以形成π键
1、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是 因为（ C ） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化， 而CH4是sp3杂化 B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形 成4个杂化轨道 C．NH3分子中有未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥 作用较强 D．氨气分子中氮原子电负性强于甲烷分子中的碳原子 2、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个 结论都正确的是（ D ）
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
y x x
y x
y x
y
sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º 例如：C2H4
C2H4(sp2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
sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180º 例如：C2H2
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ D ） A、H2O B、H3O+ C、NH3 D、NH4+
5、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为 109°28′ 的是（ B ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
分子的空间构型(课件PPT)
sp2 杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是120°，分子的几何构型
为平面正三角形。
BF3分子形成
2s
2p
激发 2s
2p
正三角形
B的基态
激发态
F
B
120°
F
F
sp2 杂化态
碳的sp2杂化轨道
sp2 杂 化 ： 三 个 夹 角 为 120° 的 平 面 三 角 形 杂 化轨道。
等性sp 杂化
同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 s 轨道和一个 p 轨 道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
BeCl2分子形成
2p 2s
2p 2s
激发
直线形 杂化
Be基态
Cl
180
Be Cl
激发态
键合
sp杂化态 直线形
化合态
碳的sp杂化轨道
sp 杂 化 ： 夹 角 为 180° 的直线形杂化轨道。
为平面正三角形。
BF3分子形成
2s
2p
激发 2s
2p
正三角形
B的基态
激发态
F
B
120°
F
F
sp2 杂化态
碳的sp2杂化轨道
sp2 杂 化 ： 三 个 夹 角 为 120° 的 平 面 三 角 形 杂 化轨道。
等性sp 杂化
同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 s 轨道和一个 p 轨 道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
BeCl2分子形成
2p 2s
2p 2s
激发
直线形 杂化
Be基态
Cl
180
Be Cl
激发态
键合
sp杂化态 直线形
化合态
碳的sp杂化轨道
sp 杂 化 ： 夹 角 为 180° 的直线形杂化轨道。
《分子立体结构》课件
3
动力学与热力学关系
动力学参数可以推算热力学参数，反之亦然。
THANKS
感谢观看
生物大分子研究
分子光谱技术可以用于研究生物大 分子的结构和功能，对于药物研发 和生命科学等领域的发展具有推动 作用。
05
CATALOGUE
分子的电子结构与性质
分子轨道理论
分子轨道理论的基本概念
分子轨道理论是一种描述分子中电子行为的量子力学理论。它认为分子中的电子是在一系列的分子轨道上运动，这些 轨道是分子所有电子的能量状态。
在特定的方向上进行排列。因此，不同的取代基排列方式会导致分子具
有不同的立体结构。
对映异构
对映异构
由于手性碳原子的存在，使得分子具有手性，从而产生对映异构体。
总结词
对映异构是由于手性碳原子的存在，导致分子具有手性，从而产生对映异构体。
详细描述
在分子中，如果存在手性碳原子，则该分子具有手性。手性碳原子是指连接了四个不同基 团的碳原子。由于手性碳原子的存在，使得分子可以存在两种不同的立体结构，即对映异 构体。
共价键合特点
具有方向性和饱和性，能 够形成稳定的分子结构。
共价键合类型
包括单键、双键和三键等 类型，不同类型的共价键 合具有不同的性质和稳定 性。
分子几何构型
分子几何构型定义
分子中原子或基团的空间排列方式。
分子几何构型分类
包括直线型、平面三角形、四面体等类型，不同类型的分子几何构 型具有不同的性质和稳定性。
构象异构
要点一
构象异构
由于单键的旋转，使得分子中的原子 或基团在空间上产生不同的排列方式 ，从而产生不同的立体结构。
要点二
总结词
构象异构是由于单键的旋转，导致分 子中的原子或基团在空间上产生不同 的排列方式，从而产生不同的立体结 构。
分子的立体结构
银氨溶液的配制 AgOH↓ Ag++ NH3·H2O = AgOH↓+ NH4+ 白色沉淀 AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++ OH-+2H2O 二氨合银离子 Fe3+的检验 Fe3+ + SCN- = [Fe(SCN) ]2+ 血红色 黄色 (n=1Fe3+ + nSCN- = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 冰晶石(六氟合铝酸钠) 冰晶石(六氟合铝酸钠)：Na3[AlF6] 黄血盐： 黄血盐：K4[Fe(CN)6] 赤盐： 赤盐：K３[Fe(CN)6]
金属阳离子/ 金属阳离子/过渡金属原 子/高价态非金属元素
中心原子/离子 中心原子/
注意： 注意：配位共价键和正常共价键只是在形成过程上 存在不同，一旦形成之后两者是完全等价的。 存在不同，一旦形成之后两者是完全等价的。
配位物：通常把金属离子（或原子）与某些分子或 配位物：通常把金属离子（或原子） 离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物， 离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物， 简称配合物。 简称配合物。 常见的配合物： 常见的配合物： [Cu(H2O)4]2+ 四水合铜离子 2+ H 2O ↓ H2O→Cu←OH2 ↑ H 2O 天蓝色
马桥中学
刘于侯
一、形形色色的分子 化学式 CO2 结构式 比例模型 球棍模型 立体构型 直线形
H2O
V形 形
CH2OLeabharlann 三角形化学式 NH3
结构式
比例模型
球棍模型
立体构型 三角锥形
CH4 正四面体 C2H4 平面四边 形 思考：根据以上分子的立体构型，推测CS 思考：根据以上分子的立体构型，推测CS2、H2S、PH3、 PCl3、 CCl4 、SiH4、 COCl2分子的立体构型。 分子的立体构型。
分子的空间结构_课件
价层电子对数=6，正八面体 ：
求分子的立体构型
然后，略去孤电子对，便可得到分子的立体构型 。比如，H2O和NH3的中心原子各有_2__对和_1__对孤电子对，价 层电子对都是_4__对，这些价层电子对形成的是_四__面__体____形的 VSEPR模型。
求分子的立体构型
略去孤电子对，便得到H2O的立体构型为_V__形____，NH3的立体 构型为__三__角__锥__形___。如下所示：
常见分子的立体结构
下列分子根据其分子立体构型连线
。
分子
A：H2O
B：CO2C
：NH3
D：CH2O
E：CH4
分子的立体构型 ①直线形 ②V形 ③平面三角形 ④三角锥形 ⑤正四面体形
答案 A—② B—① C—④ D—③ E— ⑤
VSEPR理论的含义
CO2和H2O都是三原子分子，为什么CO2呈直线形而H2O 呈V形？CH2O和NH3都是四原子分子，为什么CH2O呈 平面三角形而NH3呈三角锥形？
为了探究其原因，发展了许多结构理论。这节课我们来学 习其中一种较简单的理论——价层电子对互斥理论 (VSEPR theory) 。
VSEPR：Valence Shell Electron Pair Repulsion的缩写 。
VSEPR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___相 互排斥的结果。
求分子的立体构型 应用VSEPR理论对几种分子或离子立体构型的推测 ：
0
2
ห้องสมุดไป่ตู้
0
3
1
3
直线形 平面三角形
V形
求分子的立体构型
0
4
1
4
求分子的立体构型
然后，略去孤电子对，便可得到分子的立体构型 。比如，H2O和NH3的中心原子各有_2__对和_1__对孤电子对，价 层电子对都是_4__对，这些价层电子对形成的是_四__面__体____形的 VSEPR模型。
求分子的立体构型
略去孤电子对，便得到H2O的立体构型为_V__形____，NH3的立体 构型为__三__角__锥__形___。如下所示：
常见分子的立体结构
下列分子根据其分子立体构型连线
。
分子
A：H2O
B：CO2C
：NH3
D：CH2O
E：CH4
分子的立体构型 ①直线形 ②V形 ③平面三角形 ④三角锥形 ⑤正四面体形
答案 A—② B—① C—④ D—③ E— ⑤
VSEPR理论的含义
CO2和H2O都是三原子分子，为什么CO2呈直线形而H2O 呈V形？CH2O和NH3都是四原子分子，为什么CH2O呈 平面三角形而NH3呈三角锥形？
为了探究其原因，发展了许多结构理论。这节课我们来学 习其中一种较简单的理论——价层电子对互斥理论 (VSEPR theory) 。
VSEPR：Valence Shell Electron Pair Repulsion的缩写 。
VSEPR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___相 互排斥的结果。
求分子的立体构型 应用VSEPR理论对几种分子或离子立体构型的推测 ：
0
2
ห้องสมุดไป่ตู้
0
3
1
3
直线形 平面三角形
V形
求分子的立体构型
0
4
1
4
第二节 分子的立体结构
SO2 O
S O
S
V形 O
O
思考与交流
化学式
结构式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱVSEPR
分子或离子 的立体结构
BF3
F B
F F
F B F 平面 三角形
F
小结： NH3 H H3O＋ H O H
＋
孤对电子
+ O
H
H
三角锥形
H
中心原子周围的原子与孤对电子的对 数加起来为4，它们形成四面体结构，一 对孤对电子占据一个顶点。 在共价分子中，如果中心原子化合价的绝 对值等于其最外层电子数，则一般无孤对电子。
CH4 CCl4 SiH4
价层电子对互斥理论
电子 成键 对数 对数 2 2 3 孤对电 电子对空 子数 间构型 0 直线 0 1 0 1 2 四面体 三角形 分子空间 构型 直线 三角形 V形 四面体 三角锥 V形 实例 BeCl2
BF3
SnCl2 CH4 NH3 H2O
3
2 4
4
3 2
（2） 中心原子周围的原子与孤对电子的 对数加起来为4，它们形成四面体结构，一 对孤对电子占据一个顶点。 2、杂化轨道的基本要点
NH3
N H H H
107°
3、五原子分子的可能立体结构更多，
最常见的是正四面体形
化学式 结构式 键角 分子立体 结构模型
CH4
109°28′
4、形形色色的分子
这种立体结构，是由 二、价层电子对互斥模型（VSEPR） 于分子中的价电子对 这种模型把分子分成以下两大类： 互相排斥的结果。
（1）中心原子上的价电子都用于形成共价键，它 们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测
ABn
分子的立体构型
［知识要点］一、常见多原子分子的立体结构：（原子数目相同的分子的立体结构不一定相同）CH4 NH3 CH2O CO HbO原子数目化学式分子结构键角中心原子3CO直线形180°无孤对电子fO V形105°有孤对电子4CHO平面三角形120°无孤对电子NH三角锥形107°有孤对电子5CH正四面体形109° 28' 无孤对电子【小结】同为三原子分子或四原子分子，分子的空间构型不同。
所以多原子分子的立体结构不但与所连原子数目有关，还与其他因素（比如中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目）有关二、价层电子对互斥模型：（用中心原子是否有孤对电子及孤对电子的数目，预测分子的立体结构）价层电子对互斥模型认为分子的立体结构是由于分子中的价电子对（成键电子对和孤对电子对）相互排斥的结果。
中心原子价层电子对（包括成键电子对和未成键的孤对电子对）的互相排斥作用，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，即分子尽可能采取对称的空间构型这种模型把分子分为两类：1、中心原子上的价电子都用于形成共价键（中心原子无孤对电子）中心原子无孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥，且作用力相同，分子的空间构型以中心原子为中心呈对称分布。
如CO、CHO CH、HCN等分子。
它们的立体结构可用中心原子周围的原子数来预测：ABn立体结构范例n=2直线形COn=3平面三角形CHOn=4正四面体形CH42、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。
中心原子上有孤对电子，分子中存在成键电子对与成键电子对间的相互排斥、成键电子对与孤对电子对间的相互排斥、孤对电子对与孤对电子对间的相互排斥。
孤对电子要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，使分子呈现不同的立体构型如H2O和NH,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，中心原子周围的S键+孤对电子数=4,所以NH与H2O的VSEPF理想模型都是四面体形。
分子的立体结构
2、用价层电子对互斥理论推测下列分子的空 间构型： （1）BeCl2 (2)NH3 (3)H2O (4)PCl3 (1)直线形（2）三角锥形（3）V形（4）三角形
3、在BF3、BeF3分子中B、Be原子各用哪几个 原子轨道杂化？形成什么类型的杂化轨道？
B原子参与杂化的原子轨道是一个2s和两个2p, 形成三个sp2杂化轨道；Be原子参与杂化的原子 轨道是一个2s和一个2p，形成两个sp杂化轨道。
sp杂化
sp2杂化
sp杂化和sp2杂化
sp3杂化
5、几种常见分子的中心原子的杂化轨道 类型 sp杂化： BeCl2、CO2 sp2杂化： CH2O、SO2 sp3杂化： NH3、NH4-、H2O
6、杂化轨道只用于形成键或者用来容纳未参与 成键的孤对电子，未参与杂化的p轨道，可用于 形成键。
1、配位键：
在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键 是由水分子提供孤对电子对给予铜离子，铜离子接 受水分子的孤对电子形成的，这类“电子对给予与 接受键”被称为配位键。
2、配位化合物： 金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为 配位体）以配位键结合形成的化合物。
向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水， 首先形成难溶物，继续添加氨水难溶物 溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入 极性较小的溶剂（如乙醇），将析出深 蓝色晶体。
2、鲍林的“杂化轨道”理论的主要内容是：
当原子形成分子时，它的电子轨道因为受到 其它原子的影响会有所改变，可以把原来的 不同轨道混合起来，组成新的轨道，使其成 键能力增强，从而使所形成的分子更稳定。
3、杂化轨道的过程
杂化轨道认为在形成分子时，通常在激发、杂化和 轨道重叠等过程。如CH4分子的形成过程：碳原子 2s轨道中1个电子吸收能量跃迁到2p空轨道上，这 个过程称为激发，但此时各个轨道的能量并不完全 相同，于是1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来， 形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，然后 4个sp3杂化轨道上的电子间相互排斥，使四个杂化 轨道指向空间距离最远的正四面体的四个顶点，碳 原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道形 成4个相同的键，从而形成CH4分子。由于C－H键 完全相同，所以形成的CH4分子为正四面体形，键 角是109°28’。
《分子的立体结构》
分子的是
（BC ）
• A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4
整理课件
22
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
碳原子:
为了解决这一矛盾，鲍整林理课提件 出了杂化轨道理论25 ，
杂化轨道理论
• 杂化：原子内部能量相近的原子轨道， 在外界条件影响下重新组合的过程叫 原子轨道的杂化
• 杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成 的一组新轨道
• 杂化轨道类型：sp、sp2、sp3、sp3d2
• 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
第二章 分子结构与性质 第二节分子的立体结构
整理课件
1
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
整理课件
2
一、形形色色的分子
1、双原子分子（直线型）
O2
HCl
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
整理课件
11
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
整理课件
12
思考:
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
整理课件
直线形 V形
13
思考:
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？
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+
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。
选修三第二节分子立体构型
即中心原子结合的原子数目
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
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
化学分子的立体结构
BF3
第15页，此课件共28页哦
O =S =O
F
B
F
F
疑问？
1、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？
2、H2O分子中O－H键的键角为什么是104.5°(
实验测得)?
第16页，此课件共28页哦
三、杂化轨道理论 －解释分子的立体结构
Pauling在价键理论基础上提出了“杂化”假设，补充 了价键理论的不足。 （一）杂化理论要点：
（二）杂化类型
2、sp杂化：同一原子中1个s轨道与1个p轨道杂 化形成2个sp杂化轨道。
例： 4Be
2p 2s
第21页，此课件共28页哦
sp杂化
2p sp
两个SP杂化轨道
第22页，此课件共28页哦
BeCl2分子的形成：
Cl
-
+
Be
+ -- +
Cl
+
-
第23页，此课件共28页哦
-
+ -- +
-
BeCl2
第26页，此课件共28页哦
P40，思考与交流
用杂化轨道理论探究HCN分子和甲醛分子的结构
及分子中的共价键。 1.写出HCN分子和CH2O分子的路易斯结构式.
2.用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体结
构进行预测
3.写出HCN分子和CH2O分子中心原子的杂化类型 4.分析HCN分子和CH2O分子中的∏键
第27页，此课件共28页哦
小 结
1、认识形形色色的分子。
2、用VSEPR模型对简单分子的道理论对简单分子的立体结 构进行解释，并能分析简单分子中的共价键 类型。
第28页，此课件共28页哦
第15页，此课件共28页哦
O =S =O
F
B
F
F
疑问？
1、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？
2、H2O分子中O－H键的键角为什么是104.5°(
实验测得)?
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三、杂化轨道理论 －解释分子的立体结构
Pauling在价键理论基础上提出了“杂化”假设，补充 了价键理论的不足。 （一）杂化理论要点：
（二）杂化类型
2、sp杂化：同一原子中1个s轨道与1个p轨道杂 化形成2个sp杂化轨道。
例： 4Be
2p 2s
第21页，此课件共28页哦
sp杂化
2p sp
两个SP杂化轨道
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BeCl2分子的形成：
Cl
-
+
Be
+ -- +
Cl
+
-
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-
+ -- +
-
BeCl2
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P40，思考与交流
用杂化轨道理论探究HCN分子和甲醛分子的结构
及分子中的共价键。 1.写出HCN分子和CH2O分子的路易斯结构式.
2.用VSEPR模型对HCN分子和CH2O分子的立体结
构进行预测
3.写出HCN分子和CH2O分子中心原子的杂化类型 4.分析HCN分子和CH2O分子中的∏键
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小 结
1、认识形形色色的分子。
2、用VSEPR模型对简单分子的道理论对简单分子的立体结 构进行解释，并能分析简单分子中的共价键 类型。
第28页，此课件共28页哦
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二、价层电子对互斥模型
思考与交流
1、写出H、C、N、O等原子的电子式： 原子 电子式 可形成 共用电子对数 H H· 1
· · C·
C
N
· · N： ·
O
· · · O· · ·
·
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： 分子 电子式 结构式
原因： 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，H2O和 NH3的中心原子分别有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。组卷网
如何计算中心原子上的孤电子对数？ 中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb） a——中心原子的价电子数，主族元素价电 子数等于最外层电子数 x——与中心原子结合的原子数 b——与中心原子结合的原子最多接受的电 子数，H为1，其他原子等于“8-该原子的价 电子数”。
价层电子对互斥模型
1、中心原子上的价电子都用于形成共价 键，这种分子中（ABn），中心原子周围 的原子数决定着分子的立体结构。
n 2 3 4 5 6
立体结构 直线形 平面三角 形
正四面体 三角双锥 正八面体 体
2、中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的价电子) 的分子，由于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。所以H2O的空间结构为V 形。
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
（第一课时）组卷网
一、形形色色的分子 双原子分子 O2 HCl
三原子分子 H2O
CO2
三原子分子的立体结构有直线 形 （如 CO2 ）键角为 180°； V 形 （如 H2O键角 105° ）两种。
CH2O
COCl2
光气（氧氯化碳）
NH3
P4
C2H2
四 原 子 分 子
无
空间结构
平面 正 三角形 四面体
=
无
孤对电子指成对但不成键的价电子
小结
价层电子对互斥模型
组卷网
代表 物 CO2 中心原子 CH2O 无孤对电子 CH4 中心原子 有孤对电子 H2O NH3
中心原子 结合的原子数 2 3 4 2 3
分子 类型 AB2
空间构型 直线形
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
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
H H [H—N—H]+
直线形
正四面体
+
— —
H H O H
三角锥F B F
平面三角形
练一练
中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）
中心原子 孤对电子数 0 1 2 0 1 0 0 0 0
化学式 HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
中心原子结 合的原子数
2 2 2 3 3
空间构型
直线形 V形 V型 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体 正四面体
4 4 4 4
价层电子对互斥理论 要点：
⑴分子或离子的空间构型决定于中心原子 周围的价层电子数。 ⑵价层电子对 尽可能彼此远离，使它们之 间的斥力最小，
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
多原子分子 空间构型复杂
CH4
C6H6
CH3OH
C8H8
C20
C40
C60
C70
纳米碳
科学视野 分子的立体构型是怎样的测定？
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动 着。所谓分子的立体结构其实只是分子中的原子处于 平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子 会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线， 再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以 得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起， 综合信息，可分析分子立体结构。组卷网
对于阳离子，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，x和b 的计算方法不变 对于阴离子，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数（绝对 值)，x和b的计算方法不变
思考与交流
中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）
VSEPR模型 分子或离子的 立体结构
分子或离 结构式 子
HCN NH4 +
H3O+
H—C≡N
四原子分子的立体结构主要组卷网 有平面三角形 、 三角锥形 两种立体结 构。例如：甲醛分子呈 平面三角 形，键 角约为 120° ；氨分子呈三角锥形，键 角 107° 。另外白磷分子呈 正四面体 结 构，键角 60° 。乙炔呈 直线 形，键 角 180° 。
五原子分子
五原子分子最常见的空间 构型为 正四面体。如常见 的 CH4 和 CCl4 ，键角 是 109°28´ 。
中心原子 有无孤对电子
CO2
: :
H2O
: :
NH3
H : N :H H H-N-H H : :
:O::C :: O : H : O :H
O=C=O H-O-H
H H : C :H H : C :H H H O H-C-H H-C-H H :O: ::
CH2O
CH4
: :
- -
无 直线形
有 V形
有 三角 锥形