化学选修3第二章第二节分子的立体构型

③价层电子对是指分子中的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。
由分子式确定，即σ键个数，即配位原子个数 根据价层电子对互斥理论判断分子立体构型 =(a―xb)/2
01 （1）σ键电子对数目：
确定中心原子价层电子对判断价层电子对空间构型 中心原子价层电子对数目= σ键电子对数目+中心原子上的孤电子对数目
配合物盐：是在配合物的溶液或晶体中，均地存在着含有配位键的、能独立存 在的复杂组成的离子：
[Cu(NH3)4]SO4·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + SO42- + H2O
形形色色的配合物
01 2、下列各种说法中错误的是（ ）
一． 形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。
3个sp2杂化 轨道
4个sp3杂化轨 道
杂化轨道 间夹角
1800
1200
1090 28’
空间 构型
直 线形 平面三角形 四面体形
实
例
BeCl2 CO2 C2H2
BF3 , C2H4 CH4 , H2O
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
例如：CH4 、NH3、H2O
z y
sp2杂化轨道的形成过程
120°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
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
y
y
y
想一想
经证明AlCl3主要是以二缔合物分子的形式存在， 两分子间存在配位键，请画出配位键。
Cl
Cl
Cl
Al
Al
Cl
Cl
Cl
[实验2-2]：硫酸铜溶液+氨水+氨水→深蓝色的透明溶液； +极性较小的溶剂乙醇→深蓝色的晶体。
Cu2＋+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4＋
Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋+2OH－+4H2O
NH3
2+
H3N Cu NH3
NH3
[实验2-3]：Fe3＋溶液+KSCN溶液。实验现象为 溶液为红，色
化学方程式为 Fe3+ +6SCN-
。 [Fe(SCN)6]3-
易溶于水，难电离
配合物是一个庞大的化合物家族，过渡金属配合物远比主族 金属配合物多。
配合物的组成：
内界(配离子)
[ Cu ( NH3 )
①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42-
A、①②③
B、①②④
C、①②⑤
D、①④⑤
6、用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型（ D）
A、正四面体形
B、V形
C、三角锥形
D、平面三角形
1、写出C原子电子排布图，并由此推测：CH4分子 的 C原子有没有可能形成四个共价键？怎样才 能形成四个共价键？
想一想
用杂化轨道理论分析下列物质的杂化轨道类型和分子的立体构型。 （1）BF3 （2）SO3 （3）NH4+ （4）H3O+ （5）SO32-
小结：s-p型的三种杂化对比
杂化 类型
sp
Sp2
sp3
参与杂化的原 子轨道
1个 s + 1个p 1个s + 2个p
1个s + 3个 p
杂化轨道 数
2个sp杂化轨道
不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示
为
。
配合物的命名：（了解）
自右向左：配位数—配位体名称—合—中心离子
例如： [Co(NH3)6]Br3 Na3AlF6
三溴化六氨合钴(Ⅲ) 六氟合铝酸钠
注意：
固复态盐时：稳能定电存离在出，两一种旦或溶两于种水以，上几阳乎离全子部的解盐离如成明各矾组分KA离l(子SO：4)2·12H2O，仅在 KAl(SO4)2·12H2O (溶于水) = K+ +Al3++ 2SO42- +12 H2O
NH4+ N 4 4 1 CO32- C 6 3 2
3
(a-xb)/2=0 0+4=
4
(a-xb)/2=0 0+3=
（1）对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数减3去离
子的电荷数，其他不变；
（2）对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上 离子的电荷数，其他不变。
价层电子对数目与其立体结构 VSEPR模型：
VSEPR模型： 分子的立体构型： 实例：
直线形 CO2
② 价层电子对数=3 VSEPR模型：
分子的立体构型： 实例：
平面三角形或V形 SO2 、CH2O
③价层电子对数=4
VSEPR模型： 分子的立体构型： CH4、NH3、H2O 四面体、三角锥形、V形 实例：
01
CH4
4=4+0
02
NH3
4=3+1
4、原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，其中X是
形成化合物种最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层
电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，
W的原子序数为29。回答下列问题：
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为
，
1mol Y2X2含有σ键的数目为 。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是
2
即：电子对给予—接受键。
2、配位键：
共用电子对由一个原子单方面提供给另一个原子共用所形成 的共价键叫配位键。是一种特殊的共价键。
①可用A→B表示 A表示提供孤电子对的原子叫配体（N、O、P、卤素的原子或离子）
B表示接受电子的原子叫接受体（一般为过渡金属原子或离子） 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。
杂化轨 道类型
sp
sp2 sp3
sp2 sp3 sp3
立体构型
直线形 平面三角形
四面体 V形 V形
三角锥形
注意：
（1）杂化轨道形成目的：满足分子对称性要求，从而使分子的整体 能量最低，最稳定。
（2）杂化轨道不是单个原子的行为，而是在形成分子时中心原子 采用的一种自发行为。
（3）只有能量相近的轨道才能杂化。
论都正确的是（ D）
A．直线形；三角锥形
B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形
D．V形；平面三角形
3（、 下）列关于丙烯（CH3CH=CH2）的说法正确的是C A. 丙烯分子有7个σ键，1个π键 B. 丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化 C. 丙烯分子中既存在极性键又存在非极性键 D. 丙烯分子中所有原子在同一平面上
02 （2）中心原子上的孤电子对数目
a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说a等于最外层电子数 ○ x为与中心原子结合的原子数（配位原子的数目） ○ b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8―价电子数”
O 6 2 1 (a-xb)/2=2 2+2=
4
S 6 2 2 (a-xb)/2=1 1+2=
x
x
x
x
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
C2H2(sp杂化)
3、杂化轨道类型的确定
先确定分子或离子的VSEPR模型， 然后确定中心原子的杂化轨道类 型。 杂化轨道数=价层电子对数 sp sp2 sp3
推测分子立体构型
S中O42配- 配 配
外
心 位位 位
界
原 原体 数
离
子 子 配合物
子
① 中心原子：主要是过渡金属的阳离子。
② 配位体：可以是阴离子，如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、 也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等
③ 配位数：直接同中心原子（或离子）配位的原子（离子或分子） 总的数目。一般为2、4、6、8。
A．因两而为种CH（分4C是子s的p）中3杂心化原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，
B．N成H43个分杂子化中轨N道原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形 C．N作H用3分较子强中有未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥 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
一、形形色色的分子
NH3 HCHO 第二节 分子的立体构型 C2H2 H2O CO2 CH4
分子的立体构型： 分子中原子的空间关系
C6H6
C8H8
CH3OH
P4
S8
01
单击此处添加标题
C70
分子的立体构型是怎样测定的？
测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析 科学视野
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构为什么不同？
2、如果C原子就以1个2s轨道和3个2p轨道上的单电子， 分别与四个H原子的1s轨道上的单电子重叠成键，所 形成的四个共价键能否完全相同？这与CH4分子的 实际情况是否吻合？
109°2s
sp3杂化
2p
sp3
109°28′
杂化轨道理论 ———解释分子的立体构型 sp杂化
2.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构
VSEPR模型：
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布
3
4
5
6
直线形 平面三角形 四面体 八面体
三角双锥体
（2）VSEPR模型与分子的立体构型间的关系
在VSEPR模型基础上，把孤电子对所占方向忽略后，所得到 的几何体就是分子的空间构型。
例如：
① 价层电子对数=2
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，
元素Z的这种氧化物的分子式是
。
小结
σ键电子对数
σ键个数 或配位原 子个数
孤电子对数
(axb)/2
价层电子对数
杂化轨道类型
VSEPR模型
分子的立体构型
四、配合物理论简介
[实验2-1]
固体
CuSO4 白色
CuCl2·2H2O 绿色
CuBr2 深褐色
（2）若将第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现
象是
。
（3）若将第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现
象是
，若加入AgNO3时，现
象是
。
讨论：(2012江苏)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。
2、下列分子的立体结构，其中属于直线形分子的是（ ）B
A、 H2O
B、CO2
C、CH4 D、 SO2
3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是（ ）CD
A、NH3
B、CCl4
C、H2O
D、CH2O
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+
51、09以°2下8′分的子是或（离B子）的结构为正四面体，且键角为
配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体 离子和分子通常难以电离。
4]
2+
Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知这两种 配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和 [Co(SO4)(NH3)5]Br。
（1）分析[Co(NH3)5Br]SO4的中心离子，配位体及配 位数？
03
H2O
4=2+2
小结
分子立体构型 的推断
①确定价层电子对数判断VSEPR模型
②再次判断孤电子对数 ③确立分子的立体构型（把孤电子对所占 方向忽略）
直线形 平面三角形
V形 四面体
V形
三角锥形
B
1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（ ）
A、CO2
B、H2S
C、PCl3 D、SiCl4
直线形
V形 同为四原子分子，CH2O 和 NH3 分子的空间结构为什么不同？
平面 三角形 三角锥形
理论基本要点
二、价层电子对互斥模型（VSEPR）
① 一个共价分子或离子中，中心原子A周围所配置 的原子B（配位原子）的立体构型，主要决定于 中心原子的价电子层中各电子对间的相互排斥作用。
孤电子对之间的排斥力＞孤电子对与成键电子对（σ键电 子对）之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力 ②中心原子周围的电子对按尽可能互相远离的位置排布，使 彼此间的排斥能最小，能量最低，物质最稳定。
NaCl 白色
K2SO4 白色
溶液颜色
蓝色
蓝色
蓝色
无色
无色
无色离子：
Na+
Cl-
K+
SO42 –
Br -
蓝色离子：
[Cu(H2O)4]2+
KBr 白色
无色
1．配合物：
通常把金属离子(或原子)与某些 分子或离子以配位键结合形成的 化合物称为配位化合物。
H2 O H2 Cu O H2O
四水合铜离子
2+
OH
1、杂化轨道的概念
在形成多原子分子的过程中，中心原子的 若干能量相近
○ 的原子轨道间通过相互的混杂后，形 成轨道总数不变的几个
○ 能量与形状都相同的新轨道。
2、杂化轨道的类型（中学阶段）
一．sp3杂化 二．sp2杂化
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
109°28′
y
y
y
x
x
x
x
sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道杂化而得到四个sp3杂化轨道。 每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3 /4，四个杂化轨道在空间 分布呈正四面体，互成109º28′