《分子的立体构型》 课件

孤电子对数＝价层电子对数 — 结合原子数
如何确定中心原子是否饱和（碳族都饱和） 1.电子式
2.是否达到最高价 SO42NO3-
二、确定价层电子对构型
价层电子 对数目
价层电子 对构型
2 直 线
3
4
5 三角 双锥
6 正八 面体
平面 正四面 三角型 体
2、价层电子对数计算
(中心原子价层电子数+配原子数×n+电荷数)/2 说明： 配原子为H,X(X=F,Cl,Br,I)，n=1；配原子为O,S， n=0；配原子为N，n=-1。 电荷数：带正电时减去， 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待 带负电时加上。
一方提供孤电子对(非金属）
（2）配位键的形成条件
一方提供空轨道（金属）
（3）配位键的表示方法 A
B H O H H
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配合物理论简介
2、配合物
(1) 定义 通常把接受孤电子对的金属离子 （或原子）与某些提供孤电子对的 分子或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 内界 外界 (配离子) 配合物的组成 Cu(H2O)4 SO4
4
0
四面体
CH4 CCl4 NH4＋ SO42— NH3 PCl3 SO32－ H3 O+
4
四面体
3
1
三角锥
2
2
V—型
H2 O
9
价层电子对互斥理论
化学式 HCN SO2 NH2－ BF3 H 3O + SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
2 3 4 3 4 4 4 4 4
电子对数 目 电子对的空 间构型 成键电子 对数 孤电子 对数 电子对的 排列方式 分子的 空间构型 实 例
2
直线
2
0
直 线形
BeCl2 CO2
3 3 三角型 2
0
三角形
BF3 SO3
1
V形
SnBr2 PbCl2
8
价层电子对互斥理论
电子对数 目 电子对的空 间构型 成键电子 对数 孤电子 对数 电子对的 排列方式 分子的 空间构型 实 例
一般中心离子所结合的配体个数
Zn2+ Ag+ H2O NH3
CO2 微粒 CH4 Cl CO CN 可以作为中心离子的是 Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ 可以作为配体的是 H2O NH3 Cl CN CO
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3、判断方法： （1）同种非金属元素的原子间形成 的共价键是非极性键。 （2）不同种非金属元素的原子间形 成的共价键是极性键。
2. 特点：范德华力
，约比化学键能
。
3. 影响范德华力大小的因素
请分析下表中数据
分子 相对分子质量 范德华力(kJ/mol) 熔点/℃ 沸点/℃ 单质 F2 Cl2 Br2 I2 HCl 36．5 21.14 -114.8 -84.9 相对分子质量 38 71 160 254 HBr 81 23.11 -98.5 -67 熔点/℃ -219.6 -101.0 -7.2 113.5 HI 128 26.00 -50.8 -35.4 沸点/℃
HCN
SO2
NH2
－
BF3 H 3O+ SiCl4 CHCl3 NH4
+
0 1 2 0
1 0 0 0
2 2 2 3 3
4 4 4
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直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体
配合物理论简介
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， 即“电子对给予—接受键”
2 2
0 1
2 3 3 4 4 4 4
10
Leabharlann Baidu
2
0 1 0 0 0 0
价层电子对互斥理论
化学式
H2O SO3
价层电子对数
结合的原子数
孤对电子对数
4 3 4 2 5 6 5 4 4
2 3 3
2 0 1 0 1 0 0 1 0
11
NH3
CO2 SF4 SF6 PCl5 PCl3 CH4
2 4 6 5 3 4
5
0
三角双锥
PCl5
4 5 三角 双锥
1
变形 四面体
SF4
3
2
T—型
BrF3
2
3
直线型
XeF2
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价层电子对互斥理论
微粒 结构式 VESPR模型 分子或离子构型
HCN NH4＋
H
H
C
H N H H
N
＋
H
＋
H
H3 O
＋
O H
SO2 BF3
O
S
F B F F
O
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价层电子对互斥理论
应用反馈:
化学式 中心原子 孤对电子数 中心原子结合的原 子数 空间构型
3. 氢键键能大小范围
氢键介于范德华力和化学键之间,是一种较弱 的作用力。
F—H---F 氢键键能 (kJ/mol) 范德华力(kJ/mol) O—H--- O N—H--- N
28.1 13.4
18.8 16.4
17.9 12.1
共价键键能(kJ/mol
568
462.8
390.8
四、溶解性 1. “相似相溶”规律： 非极性 物质一般易溶于非 极性 溶剂，极性溶质一般易溶于极性溶剂。 2. 若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越 大 ，溶解性越 好 。 3. 若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度。
（二）分子的极性
1、概念 极性分子:正电中心和负电中心不重合 非极性分子:正电中心和负电中心重合
2、判断方法：
看正电中心和负电中心 是否重合 （1）看键的极性，也看分子的空间构型
（2）化学键的极性的向量和是否等于零
第一类：全部由非极性键组成的分子 是非极性分子。
如：P4、C60、S8
C70、B12
中心 配 离子 体
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(2)
读作：硫酸四水合铜
配 位 数
配合物理论简介
思 3+是如何检验的？ Fe 考
能形成配合物 的离子不能大 量共存
Fe3++3SCN- = Fe(SCN）3 配位数可为1—6
血红色
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配合物理论简介
常见的中心离子 常见的配位体 配位数 2、有Fe2+ Cu2+
过渡金属原子或离子 H2O NH3 X- CO CN SCN-
4. “相似相溶”还适用于分子结构的相似性。 阅读 资料卡片
思考与交流
1. NH3是极性分子，CH4为非极性分子，而水是极性分 子，根据“相似相溶”规律， NH3易溶于水，而CH4不 易溶于水。并且NH3与水分子之间还可以形成氢键，使 得NH3更易溶于水。
2. 油漆是非极性分子，有机溶剂如（乙酸乙酯）也是 非极性溶剂，而水为极性溶剂，根据“相似相溶”规 律，应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。 3. 实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。这是 因为碘和四氯化碳都是非极性分子，非极性溶质一般 能溶于非极性溶剂，而水是极性分子。
180° 180°
正四 面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
6
价层电子对互斥理论
3、确定分子构型
在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对 由真实原子形成的构型
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价层电子对互斥理论
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
第二类：对于ABn型分子极性判别方法
由极性键组成的双原子分子 一定是极性分子。
如：HX、CO、NO、
二、范德华力及其对物质性质的影响
1. 定义：把分子聚集在一起的作用力， 又称范德华力。
请分析下表中数据
分子 范 德 华 力 (kJ/mol) 共价键键能 (kJ/mol) HCl 21.14 431.8 HBr 23.11 366 HI 26.00 298.7
甲醇
2. 氢键的存在 （1）分子间氢键 氢键普遍存在于已经与N、O、F形成共价 键的氢原子与另外的N、O、F原子之间。 如：HF、H2O、NH3 相互之间 C2H5OH、CH3COOH、H2O相互之间 （2）分子内氢键 某些物质在分子内也可形成氢键，例如当苯 酚在邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2 时，可形成分子内的氢键，组成“螯合环”的特 殊结构.
分子的立体构型的判断方法 一、判断中心原子杂化类型 SP 直线型 SP2
平面三角形
SP3
四面体
二、确定价层电子对构型
价层电子对 数目 价层电子对 构型
2 3 4 5 6
直 线
平面 三角型
正四面 体
三角 双锥
正八 面体
如何确定杂化类型 如果中心原子全部用于成键（即饱和）则看连有几 个原子，设原子个数为n,则为sp（n-1）杂化，如： CH4分子C已饱和，它连有4个H原子为sp3杂化。若 中心原子还有孤对电子则孤对电子当成一个原子， 如：H2O中O原子仍有2对孤对电子相当于又连有两 个原子，为sp3杂化。
杂化轨道理论简介
价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型
课堂练习
轨道 夹角 分子空 间构型 键角
例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
物质
气态BeCl2
CO2 BF3 CH4 NH4+ H2O NH3 PCl3
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形 3 sp
-188.1 -34.6 58.8 184.4 （1）结构 相似 的分子，相对分子质量越 大 ，范德 华力越 大 ，熔、沸越 高 。
请分析下表中数据
分子 CO 相对分子质 量 28 分子的极性 熔点/℃ 极性 -205.05 沸点/℃ -191.49
N2
28
非极性
-210.00
-195.81
（2）相对分子质量 相同 或 相近 时，分子的极性 越 大 ，范德华力越 大 ，熔、沸越 高 。
价层电子对互斥理论
②确定价层电子对构型
价层电子对 数目 2 3 平面 三角型 4 正四面 体 5 三角 双锥 6 正八 面体
价层电子对 直线 构型
注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角 电子间斥力大小： 孤对间＞孤对与键合间＞键合间
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价层电子对互斥理论
电子对数 目 电子对的空 间构型 成键电子 对数 孤电子 对数 电子对的 排列方式 分子的 空间构型 实 例
100 沸点/℃ 75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150 CH 4 NH3 HF
H2O
H2Te H2S HCl PH3 SiH4× H2Se AsH3 HBr SbH3 HI
×
SnH4
×
GeH4
×
2
3
4
5 周期
一些氢化物的沸点
知识积累: (1)不属于化学键 (2)一般表示为: X—H----Y（其中X、Y为F、O、N） 表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。 (3)形成的两个条件: ①与电负性大且 r 小的原子(F, O, N)相连的 H ; ② 在附近有电负性大, r 小的原子(F, O, N).