分子的空间构型与分子结构
第六章 分子的结构与性质
有时不写σ1s和σ*1s轨道，而用符号KK表示 例2. N2分子（14个电子）的结构。
1．推测分子的存在和阐明分子的结构 (1)H2+分子离子与Li2分子 H2+分子轨道式：H2+*(σ1s)1]。由于有1个电子进入(σ1s)成键轨 道，体系能量降低了，因此从理论上推测H2+分子离子是可能 存在的。[H· H]+分子离子中的键称单电子σ键。同理： Li2*KK(σ2s)2]。体系能量也降低，推测Li2分子也是可能存在的。 Li：Li分子中的键称单(σ)键。 (2)Be2分子与Ne2分子 Be2分子有8个电子；Ne2分子有20个电子。假如这两种分子 都能存在，则：
• 6．1 键参数 • 凡能表征化学键性质的量都可称为键参数。 在此着重介绍键能、键长和键角。 • 6．1．1键能 • 键能粗略而言是指气体分子每断裂单位物 质的量的某键(6.022×1023个化学键)时的焓 变。 • 键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数， 键能越大，键越牢固。 • 对双原子分子来说，键能在数值上就等于 键解离能(D)。例如： •
第六章 分子的结构与性质
• 分子结构，通常包括两个方面： • (1)分子的空间构型 实验证实，分子按照 一定的规律结合成整体，使分子在空间呈现 出一定的几何构型。 • (2)化学键 化学上把分子或晶体内相邻原 子(或离子)间强烈的相互吸引作用称为化学 键。化学键分为离子键、共价键和金属键三 种基本类型。 • 此外，在分子之间还普遍存在着一种较弱 的相互吸引作用，通常称为分子间力或范德 华力。有时分子间或分子内的某些基团之间 还可能形成氢键。
• N原子的价层电子构型为2s22p3，成键时这4 个价电子轨道发生sp3杂化：
• 这种产生不完全等同轨道的杂化称为不等性 杂化。 • H20分子
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
分子的空间构型(课件PPT)
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。
分子结构的空间构型和性质
分子结构的空间构型和性质分子结构的空间构型是指分子中各个原子之间的排列方式和相对位置。
这种空间构型决定了分子的性质。
对于有机化合物和生物分子等大分子化合物，它们的空间构型尤为重要。
例如，蛋白质的结构决定了它的功能，而类固醇分子的空间构型也极大地影响了它的生物活性。
因此，对于化学家来说，深入了解分子结构的空间构型和性质是非常必要的。
分子的空间构型通常可以用分子模型来表示，分子模型可以是立体模型、分子球棍模型或者电子云模型。
其中，立体模型最能反映分子的三维结构，即原子之间的空间关系，而分子球棍模型主要用于直观地表示分子中各个原子的种类、数量和化学键。
电子云模型则通常用于描述分子中电子云的密度分布和化学键的性质。
当我们了解了分子的空间构型后，就可以进一步探讨分子的性质。
分子的性质包括化学性质和物理性质。
化学性质指的是分子在不同环境下的化学反应，而物理性质则包括分子的热力学性质和物理学性质等。
分子的空间构型决定了化学反应的发生方式和速度。
例如，不对称的分子更容易参与立体选择性反应，因为反应的发生取决于反应物之间的空间安排。
另外，分子的空间构型也会影响分子的手性。
手性指的是分子的镜面对称性，对称的手性分子和非对称的手性分子可能会具有完全不同的性质。
例如，抗生素“红霉素”和“克拉霉素”的化学结构几乎相同，但它们的空间构型不同，因此它们的手性也不同。
这意味着它们的生物活性、吸收性和代谢方式等都会有所不同。
此外，分子的空间构型也可以影响分子的热力学性质。
分子的热力学性质是指分子在不同温度和压力下的物理状态和热学性质。
例如，分子的空间构型可以影响分子的熔点和沸点，因为它们决定了分子中的各个原子的相对位置和分子之间的相互作用力。
分子的空间构型还可以影响分子的光学旋光度、溶解度、稳定性以及有机溶剂和水的亲疏性等性质。
总之，分子的空间构型和性质之间存在密切的关系。
了解分子的空间构型可以帮助我们深入了解分子的物理和化学性质，从而实现对分子结构和性质的精确设计和控制。
分子结构
化学键参数 (Bond parameters):
键能 (Bond energy, B.E.) 键级 (Bond order，分子轨道法MO) 键长 (Bond length) 键角 (Bond angle) 键极性 (Bond polarity)
键能 (Bond Energy, B.E.) 在标准状态及在 298 K，把 1 mol 理想气体 AB拆 开，成为理想气态下的 A 、B 原子过程的焓变，称为 AB 键的键能。(实质上是 AB 键的离解能) AB (g, 1×105 Pa) → A (g, 1×105 Pa ) + B (g, 1×105 Pa) B.E. = △rHmø (298 K) B.E.↑，键强度↑
磁性的测定：可以用磁天平进行测定
(a) 普通天平 (b) 磁天平 (逆磁性物质) (c) 磁天平 (顺磁性物质)
共价键理论
经典的 Lewis 学说 价健理论 价层电子对排斥模型 分子轨道法
Lewis 学说
1916年美国物化学家 Gilbert Newton Lewis (1875 - 1946) 提出: “分子中原子之间通过共享电子对而使 每一个原子都具有稀有气体的稳定的电 子结构”。 又称“八偶体规则” (Octet Rule) 这样形成的化学键称为“共价键” (covalent bond)，相应的分子称为“共 价分子”。
分 子
CC键能/kJ•mol1
H3CCH3
376 1 154
H2CCH2
720 2 135
HCCH
964 3 121
键级 键长/pm
键能与键长关系：键能，键长
键角 (Bond angle) 分子内有共同原子的两个化学键之间的夹角 例: CO2 O=C=O 键角 = 180° H2O 键角 = 104.5° NH3 键角 = 107° CH4 键角 = 109°28’
分子的空间结构_课件
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
化学中的分子结构和空间构型
化学中的分子结构和空间构型分子结构和空间构型是化学中的重要概念，它们对于理解分子性质和反应机制具有重要意义。
在化学中，分子结构指的是分子中原子的相对位置和连接方式，而空间构型则描述了分子在三维空间中的排列方式。
本文将从分子结构和空间构型的基本概念、分子结构的表示方法和空间构型的分类等方面进行阐述。
首先，分子结构是指分子中原子之间的连接方式和排列。
原子之间的连接通过共价键或离子键实现，而原子之间的排列、相对位置则决定了分子的性质和反应行为。
分子结构的表示通常使用结构式、线角式、空间填充式等形式。
其中，结构式是一种常用的表示方法，它通过线段和点的连接来表达分子中的原子和它们之间的键。
线角式则通过将原子用线段表示，连接处的角度表示键的方向。
空间填充式则是以实心球来表示原子，通过球的大小来表示原子的大小，以及原子之间的空间关系。
这些表示方法可以有效地帮助我们理解分子结构和进行分子的模拟研究。
其次，空间构型描述了分子在三维空间中的排列方式。
分子的空间构型与原子的相对位置和取向有关，因此空间构型也影响着分子的性质和反应机制。
常见的空间构型包括线性构型、平面构型、三角锥构型、四面体构型等。
线性构型指的是分子中原子的排列呈直线状，如氨分子等。
平面构型指的是分子中原子排列在同一平面上，如苯分子等。
三角锥构型指的是分子中一个原子为顶点，其余原子排列在底面的三角形上，如三氯化硼分子等。
四面体构型指的是分子中一个原子为中心，三个原子排列在其周围的三个顶点上，如甲烷分子等。
空间构型的不同将导致分子具有不同的对称性和性质，进而影响分子的化学反应。
另外，化学中的分子结构和空间构型还涉及到立体化学的研究。
立体化学是研究分子空间构型和立体异构体的学科，它对于理解分子的构建和反应机理非常重要。
在研究立体化学时，我们常常使用斜角投影法和虚化键线法等技术来表示分子的三维构型。
斜角投影法是一种常用的表示方法，它使用斜线和角度表示分子中的原子和键，可以清晰地展示分子的空间构型。
基础化学第九章分子结构
H
109.5
C H
H H H
N H H NH3 H H H2O O
CH4
孤电子对数： 0 键 角：109.5º
1 107.3º 三角锥
2 104.5º V形
空间结构： 正四面体
结论：在CH4、NH3和H2O分子中，中心原子都采 用sp3杂化，其键角随孤电子对数的增加而减小。 27
空间构型
sp sp2 sp3
如：CO分子：
2s C O 2p
价键结构式：
C O
C
O
14
一个 键，一个 键 ,一个配位 键
4、价键理论的局限性
2s C
2p
• 价键理论可以较好地解释许多分子价键的形成， 但也存在局限。 根据VB 法，C：1s22s22p2,有两个未成对电子，如 与H 成键，只可能生成CH2——与事实不符：CH2 不稳定，而CH4却十分稳定。 解释：c 的2s、2p 轨道能量相近，成键前，2s电 子发生激发： 这样，有四个未成对电子，可以形成四个共价键。 但这四个共价键应该不同， 事实：四个键无差别(正 四面体）为了解释上述事实，鲍林提出了“杂化轨道 15 理论”
第九章 分子的结构与性质
分子的空间构型 分子结构 离子键
化学键
共价键
金属键
1
§9.1 化学键参数和分子性质
一、键参数：用来表征化学键性质的物理量 1、键能：
（1）定义：通常指在标准状态下，将1mol理想气体 分子AB解离为理想气态下A、B原子时的焓变，称为 AB的键能。用EA-B表示。 AB(g) A(g) +B(g) E (A-B)
q d
q
极性分子的偶极矩称为永久偶极
7
2、分子的磁性： （1）顺磁性物质：分子中有未成对电子，在 磁场中能顺磁场方向产生磁矩。 （2）抗（反）磁性物质：分子中所有电子均 成对，无未成对电子。
化合物的结构与分子的空间构型
化合物的结构与分子的空间构型化合物的结构和分子的空间构型是化学领域中重要的概念。
化合物的结构决定了其性质和行为，而分子的空间构型则描述了分子中原子的排列方式和空间取向。
通过研究化合物的结构和分子的空间构型，我们可以深入了解化学反应机理、材料特性以及生物活性等方面。
一、化合物的结构化合物的结构是指其组成元素之间的连接方式及原子之间的相对位置。
根据化学键的特性，化合物的结构可以分为离子化合物和共价化合物两类。
离子化合物通常由正负电荷吸引形成晶体结构，其中正负离子以离子键相连。
离子化合物的结构可由离子晶体结构描述，如氯化钠晶体中，钠离子与氯离子通过离子键相连。
共价化合物则由共用电子对形成共价键而连接原子。
共价化合物的结构可用共价键的方式来表示，例如水分子（H2O）中，氢原子与氧原子通过共价键连接。
除了离子晶体和共价键之外，还存在其他形式的化合物结构，如金属结构、配位化合物等。
这些不同的结构形式决定了化合物的性质和用途。
二、分子的空间构型分子的空间构型描述了分子中各原子的三维空间排列方式。
分子的空间构型能够影响分子的性质和反应活性。
分子的空间构型受到原子之间的键角、双键与单键之间的取向、空间位阻等因素的影响。
通过分子的空间构型，我们可以预测分子的形状和化学性质。
在描述分子的空间构型时，常常使用VSEPR理论（分子维氏知觉范式理论）。
VSEPR理论基于原子间的排斥，预测了分子的形状。
例如，在水分子中，氧原子的两对孤电子和两个氢原子形成了一个偏心分子，呈现出角度为104.5°的V形构型。
此外，分子的空间构型还与立体异构有关。
在立体异构中，分子的分子式不变，但原子在空间中的排列方式不同，导致产生不同的化学和生物活性。
例如，丙烯与环丁烯是同分异构体，分子式相同，但空间构型不同。
三、应用和意义化合物的结构和分子的空间构型的研究对于理解化学性质、反应机制以及预测材料性能具有重要意义。
在有机合成中，研究和确定化合物的结构和分子的空间构型有助于合成具有特定立体中心的化合物，并可以引导有机合成的路径及选择反应副路线。
分子结构与性质：分子的几何构型
3
S
F F
2
结论：LP占据水平方向三角形, 稳定 分子构型为变形四面体(跷跷板形)。
电子对的
VP LP 空间构型 5 1 三角双锥 5 2 三角双锥 5 3 三角双锥
分子的
例
空间构型
变形四方体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
进一步讨论影响键角的因素：
①π键的存在，相当于孤对电子排斥成
键电子，使键角变小。例如：
强，形成化学键的键能大，生成的分子 稳定。
由于成键原子轨道杂化后.轨道角度分布图的形状发生 了变化(一头大，一头小)，杂化轨道在某些方向上的角 度分布，比未杂化的P轨道和s轨道的角度分布大得多， 成键时从分布比较集中的一方(大的一头)与别的原子成 键轨道重叠，能得到更大程度的重叠，因而形成的化 学键比较牢固。
6-3-2 杂化轨道理论
为解决价键理论的局限性，鲍林在价键 理论中引入了杂化轨道的概念。
6-3-2 杂化轨道理论
杂化轨道理论的要点
原子成键时, 参与成键的若干个能级相近的原 子轨道相互“混杂”, 组成一组新轨道 (杂化 轨道),这一过程叫原子轨道的“杂化”。
杂化轨道理论的要点
有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂 化轨道 。 杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力
实例
22
例２BeCls2、(gp) 180° 直线形 σ键 直线形 BeCl2、CO2
Be
激发
sp杂化
2p 2s
2p 2s
sp 2p
能量近似原则 Cl—Be—Cl
Cl
Be
Cl
思考题：为什么不形成BeCl4分子？直线形
杂化类型
sp2杂化——１个s 轨道+2个p 轨道
分子和结构知识点总结
分子和结构知识点总结一、分子和分子结构的概念1. 分子的概念分子是物质的最小单位，由原子组成，是具有一定稳定性和特定化学性质的微粒。
分子是原子通过共价键或离子键结合而成的。
每种物质都具有其特定的分子结构。
2. 分子结构的概念分子结构是指分子中各原子之间的相对位置和运动方式。
分子结构决定了事物的化学性质和物理性质。
二、分子模型1. 杨氏模型杨氏模型是用查特雷尔斯的图形分子构造理论来加以解释的，这是以“简单立方体”如稠密固体分子构造七普林排列更为合理。
这一模型在实验尚未确凿的情况下已通过推理来论证了分子的构造。
2. 平面六边形模型平面六边形模型是分子运动新用查特雷尔斯的图形分子构造理论为主的分子结构模型的简化记载，这种模型在理论预测结果尚未得到实验证实，实体没有确定以后就得已推证确立。
不过这一模型的基础概念是来自物理学中分子运动的图说文献。
3. 三角形分子模型三角形分子构造模型又从图说法中附加了以生成图论为基础的分子结构正面三角形模型更适用的构造分子理论来和辐射系议而较理想的融合型再得以进一步发展。
三、共价键和离子键1. 共价键共价键是由原子间的电子对相互共享而形成的化学键。
共价键又分为单共价键、双共价键和三共价键。
2. 离子键离子键是原子之间的电子迁移而形成的化学键。
在这种键中，金属原子失去电子为阳离子，非金属原子得到电子为阴离子。
四、分子结构的影响因素1. 电子构型原子的电子构型决定了分子的构造，包括了分子是由共价键还是离子键而成。
2. 氧化数氧化数是元素的化合价。
氧化数越高，化合物的共价性越大。
3. 原子大小原子大小对分子结构也有影响。
原子大小决定了分子的空间构型。
4. 分子间力分子间力是决定物质态的重要因素。
分子间力包括范德华力、氢键等。
五、共价分子结构1. 单原子分子单原子分子是由一种元素组成的分子。
例如，氢气、氮气、氧气。
2. 双原子分子双原子分子是由两种元素组成的分子。
例如，氧气（O2）、氮气（N2）。
第6章 分子的结构与性质
键长和键角是描述分子几何结构的两个要素。
分子或晶体中相邻原子（或离子）间强烈的相互 吸引作用称为化学键。
共价键—Ch6 离子键—Ch7 金属键—Ch7 配位键—Ch8
6.2 价键理论
6.2.1 共价键
2. 化学键：分子或晶体内部，原子（或离子）之间存 在着较强烈的相互作用力。化学上把分子或晶体中相 邻原子（或离子）间强烈的相互吸引作用称为化学键。
§6.1 化学键参数 §6.2 价键理论 §6.3 分子的几何构型 杂化轨道理论 *价层电子对互斥理论 §6.4 分子轨道理论 §6.5 分子间力和氢键
6.1键参数 凡能表征化学键性质的物理量统称为键参数。
化学键的强度： 键级 (B.O.) 键能 (E)
分子的空间构型： 键长 键角
化学键的极性： 键距 (键的偶极距 u = q l )
6.1.1 键能 E°
在标准条件下将1摩尔的气态AB分子中的化学键断 开，使每个AB分子离解成两个中性气态原子A + B时 所需的能量或者所释放的能量。
当两个自旋方向相反的电子相互靠近时，两个1s原 子轨道发生重叠(波函数相加)，核间形成一个电子概 率密度较大的区域， 两个H原于核都被电子概率密 度大的电子云吸引，系统能量降低，当核间距达到 平衡距离R0(74pm)时，系统能量达到最低点----基态。 如果两个H原子核再接近，原子核间斥力增大．使 系统的能量迅速升高，排斥作用又将H原子推回平 衡位置。
ns-np杂化，ns-np-nd杂化，(n-1)d-ns-np杂化 ② 杂化轨道成键能力大于未杂化轨道。
+
+–
杂化轨道类型及分子空间立体构型
杂化轨道类型及分子空间立体构型查缺补漏小专题1一、杂化轨道类型与分子构型分子结构与极性1.中心原子的杂化轨道类型与分子的空间构型参与杂化的原子轨道分子构型示例杂化轨道类型SP 一个S轨道,一个P轨道直线形CH三CHCO2BeCL2SP2一个S轨道,两个P轨道平面三角形CH2=CH2BF3\BCL3\CH2OSP3一个S轨道三个P轨道正四面体CH4\CCL4\NH4+三角锥形NH3V形H2S\H2O判断杂化轨道类型的一般方法:(1)看中心原子有没有形成双键或叁键.如果全为单键,则是SP3杂化,如果有一个双键,是SP2杂化,如果有2个双键或一个叁键,是SP杂化.(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.价层电子对互斥理论几种分子或离子的立体构型:分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数杂化轨道类型键角分子或离子的立体构型名称CO2 0 2 SP 180 直线形SO2 1 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO32-0 3 SP2120 平面三角形CH4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH4 + 0 4 SP3109.28 正四面体NH3 1 4 SP3107 三角锥形H2O 2 4 SP3105 V形另:CH3+.中心原子的价层电子对数与分子立体构型有密切的关系.对ABm型化合物,中心原子A的价层电子对数n的计算方法:n=[A的价电子数+m(8-B的价电子数)]/2;主族元素来说,价电子数等于原子的最外层电子数,计算当B为H时将式中的8改成2.高考题中考查方式:1.CO2与SO2分子的立体结构分别是和。
2.在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有，O-C-O的键角约。
3.P的氢化物的分子构型为 .其中原子采取杂化.4. 用价层电子互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角 120°(填大于或小于或等于),石墨晶体中,每个碳原子通过杂化与周围碳原子成键.5.丙烯腈(H2C=CH-CH三N)分子中碳原子轨道杂化类型是.6.SiF4和SO32-的中心原子杂化类型是 ,ClO3-的空间构型为 .7.甲醛分子的空间构型是C原子的轨道杂化类型是1mol甲醛分子中§键的数目为 .。
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。
有机化合物的构造构型和构象
• 分子的结构(structure)是指分子中各原子 间是如何相互结合的，即包括分子中原 子相互连接的顺序和方式，又指分子中 各原子和基团在空间的相对位子即几何 形象。
• 描述分子的结构通常分为三个层次：构 造(constitution)、构型(configuration)和 构象(conformation)。
一、顺反异构
2-丁烯中 的原子在 空间有两 种分布， 不能重合
一、顺反异构
由于π键不能自由旋转，使得与双键相连的四 个原子或基团在空间产生两种不同的排布，是 两个不同的化合物，称为顺反异构体。
环烷烃上由于环不能任意旋转，如果环 上有两个或两个以上带有不同取代基或 原子的碳，则也存在顺反异构体。
旋光异构体的性质 在相同的非手性条件下，旋光异构体的物理性质与化学性 质相同。
名称
熔点/oC
(+)-酒石酸 170
(-)-酒石酸 170
[]25(20%水） 溶解度 pka1 pka2
+12o
139 2.93 4.23
- 12o
• 构造是分子中原子相互连接的顺序和方 式。
• 构造异构是指分子式相同，分子中原子 相互连接的顺序和方式不同。
构造异构体分四种情况： 碳链异构， 官能团异构， 官能团位置异构， 互变异构。
碳链异构或叫骨架异构：是有机化合物中 最普遍的异构现象：
此一类异构最普遍异构体之间数目巨大但物理性 质和化学性质十分接近，一般分离很困难。
顺式
反式
举例
顺-2-戊烯
反，反-2，4-己二烯
反-环丙烷-1，2二甲酸
Z/E标记法 按照原子或基团的大小次序规则，优 先的两个原子或基团位于双键同侧的 为Z式，位于双键两侧的为E式。
有机物的分子结构特点和主要化学性质
有机物的分子结构特点和主要化学性质有机物是由碳元素构成的化合物，具有分子结构特点和主要化学性质。
1.分子结构特点：(1)有机物分子中的碳原子通常以单、双或三键的形式与其他原子连接，形成杂化轨道，使碳原子能够与多个原子组成稳定的分子框架。
(2)有机物分子中常见的官能团包括羟基(-OH)、羰基(-C=O)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)等，这些官能团能够赋予有机物特定的化学性质和反应能力。
(3)有机物分子的空间构型通常存在立体异构体，即同一分子式但结构不同的化合物，如顺式异构体和反式异构体以及手性异构体。
这种立体异构体的存在使得有机物表现出不同的物理性质和化学性质。
2.主要化学性质：(1)燃烧性质：有机物可在氧气存在下燃烧，产生二氧化碳和水，并释放能量。
(2)反应活性：有机物分子中的官能团赋予了有机物在化学反应中的特定活性。
例如，羟基使有机物具有酸碱性质，能够与金属氢氧化物反应生成盐和水；羰基使有机物具有亲电性，容易发生加成反应、亲核取代反应和氧化反应等。
(3)氧化还原性质：有机物可以发生氧化反应和还原反应。
在氧化反应中，有机物失去氢原子或获得氧原子；在还原反应中，有机物获得氢原子或失去氧原子。
(4)酸碱性质：有机物中的羟基、羧基等官能团可以表现出酸碱性质。
羧基与碱反应生成盐，羟基与酸反应生成盐。
(5)缩合反应：有机物分子中的官能团可通过缩合反应与其他分子中的官能团结合形成新的化合物，如醛缩、酮缩等。
(6)聚合反应：有机物中的双键或三键可以发生聚合反应，使有机物分子通过共价键连接形成高分子化合物。
总之，有机物的分子结构特点和主要化学性质决定了其具有广泛的应用领域和重要的化学意义。
通过研究有机物的分子结构和化学性质，可以推动有机化学领域的发展，并开发出更多有机化合物的应用。
高二化学分子的空间结构
1．杂化轨道理论简介、分子空间构型
拓展视野：价层电子对互斥理论；等电子原理 2．分子空间构型与分子的极性 3．手性碳原子与手性分子（对映异构）
中心内容：分子结构怎样影响物质性质的关系
通过具体实例了解分子的空间构型的含义、 能运用原子轨道、杂化轨道理论说明简单分子的空间 构型； 了解如何运用结构原理分析、判断分子的空间构型 （运用价电子对互斥理论确定分子的空间构型，运用等电 子原理判断简单分子或离子的空间构型）； 认识分子的极性并能简单说明分子极性的缘由、对物 质某些物理性质的影响； 认识手性分子的特点； 能通过实例说明分子立体结构对物质性质（极性、稳 定性、手性、物理性质的相似性等）的影响； 能运用分子结构的原理说明生产生活中的一些相关问题。
SF6 (6+6)/2=6
孤对电子、重键电子对斥力较大，会影响分子几何构型。 如 NH3 4原子成三角锥形键角107.3; H2O 3原子成三角形键角104.5; O=CCl2 4原子成三角形,键角124.3、111.4。
了解极性有无的含义与判断方法、对物质性质的影响
分 子 的 极 性
极性有无决定于 ：正负电荷中心是否重合（电偶极矩 为0）
正负电荷中心是否重合决定于：键的极性与分子构型
分子构型主要考察：配位原子是否对称分布（怎么理解 对称？）在中心原子周围使键的极性抵消。
（为什么NH3、H2O中H原子不认为是对称分布在中心原子周围？）
手性 分子 和手 性碳 原子
初步了解对映异够构体及其形成原因与学习的意义 从物体与镜像、海螺壳旋向、攀缘缠绕植物的茎蔓 旋向引入手性，认识手性现象的普遍性； 理解镜像、叠合与重合的含义。
H2O n=（6 + 2）/2=4 价电子对按四面体分布， 两对孤对电子的斥力使两O-H键夹角变为104.50; NH3 n=（5 + 3）/2=4 价电子对按四面体分布， 一对孤对电子的斥力使三个N-H键夹角变为106.45/ 。
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对称性普遍存在于自然界。 例如五瓣对称的梅花、桃花， 六瓣对称的水仙花、雪花（轴 对称或中心对称）；建筑物和 动物的镜面对称；美术与文学 中也存在很多对称的概念。
自然界中的 对称性
依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够 复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性 质称为对称性。
分子对称性与分子的许多性质如极性、 旋光性及化学性质都有关
3、分子的极性
非极性分子： 电荷分布均匀对称的分子；分子内 没正、负两极的分子。
正电荷重心和负电荷重心相重合的分子
极性分子： 电荷分布不均匀不对称的分子；分 子内存在正、负两极的分子。
正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子
分子极性的判断方法
1、双原子分子 取决于成键原子之间的共价键是否有极性
2、多原子分子(ABm型) 取决于共价键是否有极性、分子的空间构型
ABm分子极性的判断方法
1、化合价法
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所 在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为 极性分子；
②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对) 则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。
请判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。
常见分子的构型及分子的极性
碘单质、氨气、响
• 极性分子的分子间作用力 一般较大，熔沸点较高。 如：CO高于N2
109.50 正四面体型 非极性
小结：
键的极性 键角 决定 分子的空
间结构
决定 分子的 极性
研究分子极性的实际意义
相似相溶原理
极性分子的溶质易溶于极性溶剂，非极 性分子的溶质易溶于非极性溶剂中。
思考题： 水是极性溶剂，四氯化碳是非极性溶剂，试判
断构成下列物质的分子是否是极性分子，并分析 这些物质在水和四氯化碳中的溶解性。
常见分子 键的极性 键角 分子构型 分子类型
双原 子分
H2、Cl2
非
子 HCl 有
三原 子分
CO2
有
子 H2O 有
四原 NH3 有
子分
子 BF3
有
无 直线型 非极性
无 直线型 180º 直线型 104.50 V形 107.30 三角锥型
极性 非极性 极性
极性
120º 平面三角形 非极性
五原 子 CH4 有
课堂练习
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( B )
OH
l2F2
B.CH3—CH—COOH CH2—OH
C.CH3CH2OH
D.CH—OH CH2—OH
思考
根据电荷分布是否均匀，共价键有极 性、非极性之分，以共价键结合的分 子是否也有极性、非极性之分呢？
分子的极性又是根据什么来判定呢？
观察.思考 P45
2、手性分子
左手和右手不能重叠
左右手互为镜像
手性异构体和手性分子
概念：如果一对分子，它们的组成和原 子的排列方式完全相同，但如同左手和右手 一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这 对分子互称手性异构体。有手性异构体的分 子称为手性分子。
条件：当四个不同的原子或基团连接在碳 原子上时，形成的化合物存在手性异构体。 其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子 称为手性碳原子。