人教版化学选修三第二章 第二节 分子的立体构型 课件 (共28张PPT)
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6 5 4 4
结合的 原子数
2 3
3
2 4 6
5 3 4
孤对电 子对数
2 0
1
0 1 0
0
1 0
②确定价层电子对构型
价层电
子对数 2 3 4
5
6
目
价 子 型注层 对意电 构：的孤分对直线布电方子平 三 型向的面 角，存从在正 面而会四 体改改变变化键三 双合合角锥电物子的正面对键角八体
sp3
型
dsp2
sp3d
sp3d2 d2sp3
杂
化 轨
2
3
4
4
5
6
道
轨
道 夹
180°
120°
109°28′
180°/90 °
90°/120 90°/180 °/180 ° °
角
空
间 构
直线 型
平面三 角型
正四面体
平面正方 形
三角双锥
正八面体
四、配合物理论简介
1、配位键
①定义：共用电子对由一个原子单方向 提供给另一个原子共用所形成| 的共价键称配位键。
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
银氨溶液的配制
Ag++ NH3·H2O = AgOH↓+ NH4+ 白色沉淀
AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++ OH—+2H2O
二氨合银离子
第二章 分子的结构与性质
第二节 分子的立体结构
一、形形色色的分子
1、三原子分子的空间结构
①直线型： CO2、HCN ②V型： H2O、SO2
2、四原子分子的空间结构
①平面三角型：SO3、HCHO ②三角锥型：NH3
3、五原子分子的空间结构
①四面体：CCl4、 CH4 ②其它等
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
1、理论要点
共价分子中，中心原子周围电子对排布的 几何构型主要取决于中心原子的价层电子 对的数目。价层电子对各自占据的位置倾 向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对 之间的斥力最小，整个分子最稳定。
价层电子对包括成键的σ电子对和孤电子对 不包括成键的π电子对 ！
2、价层电子对数计算
①确定中心原子价层电子对数目 价层电 ＝(中心原子价电子数＋结合原子数)/2 子对数
＝配位原子数＋孤电子对数
＝σ键电子对数＋孤电子对数
孤电子对数＝价层电子对数 — 结合原子数
O、S为结合原子时，按“0 ”计算 N为结合原子时，按“- 1 ”计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带 电荷数，阳离子减去所带电荷数 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待
② 表示方法 A→B
H＋
H－N →H
③ 形成条件
H
一个原子有孤对电子，另一个原子有空轨道。
2、配位化合物
①配合物的形成
CuSO4溶液
继续滴 滴加氨水 加氨水
天蓝色 溶液
蓝色 沉淀
深蓝色 溶液
加乙醇 并静置
深蓝色 晶体
Cu(OH)2
NH3 2+
H2O
2+ H3N Cu NH3
H2O Cu OH2
H3N
⑤ 杂化轨道又分为等性和不等性杂化两种
2、杂化类型
① sp3杂化 以C原子为例
2p
2s
2p
2s
激发 C
杂化
sp3 杂化
基态
C
激发态
1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道
构型 109°28′ 正四面体型 4个sp3杂化轨可形成4个σ键
价层电子对数为4的中心原子 采用sp3杂化方式
② sp2杂化 以C原子为例
1、理论要点
① 同一原子中能量相近的不同种原子轨道 在 成键过程中重新组合，形成一系列能量相等的 新轨道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨 道,用于形成σ键或容纳孤对电子 ② 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道
数目之和 ③ 杂化轨道成键能力强，有利于成键 ④ 杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥 原理，不同的杂化方式，键角大小不同
当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化 单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成π键
④ 其它杂化方式
dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化 例如：sp3d2杂化：SF6
构型：四棱双锥 正八面体
此类杂化一般是金属作为中心原子 用于形成配位化合物
杂
化 类 sp
sp2
冰晶石
无色
冰晶石(六氟合铝酸钠)：Na3[AlF6]
H2O
[Cu(NH3) 4 ] SO4•H2O
Cu2++ 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+
蓝色溶液
蓝色沉淀
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—
蓝色沉淀
深蓝色溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
1Cu与4O形成的结构 为平面正方形
NH3 2+
2p
பைடு நூலகம்激发 C
激发态
杂化 sp杂化
2p
C
1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道
+ - - + 2个sp杂化轨道可形成2个σ键
剩下的两个未参与杂化的p轨道 构型 180° 用于形成π键 直线型
价层电子对数为2的中心原子采 用sp杂化方式
除C原子外，N、O原子均有以上杂化
N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在 称为不等性杂化
H3N Cu NH3
H3N 1Cu与4N形成的结构 为平面正方形
② 配合物的组成
配离子 内界 外界
[Ag(NH3)2] OH
（有时可能
[Ag(NH3)2]+
Ag+中心离子 是中心原子） NH3配体 其中N为配位原子
配位数：配位原子的个数
常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S
③ 常见配合物
Fe3+的检验
2p 2s
基态
2s
激发 C
2p
杂化
sp2 杂化
2p
C
激发态
1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道
+
3个sp2杂化轨道可形成3个σ键
-
+
-
-
剩下的一个未参与杂化
+
的p轨道用于形成π键
构型 120°
正三角型
价层电子对数为3的中心原子
采用sp2杂化方式
③ sp杂化 以C原子为例
2p 2s
基态
2s
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH +
价层电 子对数
2 3 4 3 4 4 4 4 4
结合的 原子数
2 2
2
3 3 4 4 4 4
孤对电 子对数
0 1
2
0 1 0 0 0 0
化学式
H2O SO3 NH3 CO2 SF4 SF6 PCl5
价层电 子对数
4
SnBr2 PbCl2
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电子 对数
4
0
4 四面体 3
1
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
四面体
三角锥
实例
CH4 CCl4 NH4＋ SO42— NH3 PCl3 SO32－ H3O+
2
2
V—型 H2O
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电子 对数
电子间斥力大小： 孤对间＞孤对与键合间＞键合间
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
电子 对数
目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电 子
对数
2
直线
2
0
3
0
3 三角型
2
1
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
直线
实例
BeCl2 CO2
三角型 BF3 SO3
V—型
电子对的 排列方式
分子的 空间构型
实例
50
三角双 锥
PCl5
41
三角
5
双锥
32
变形
四面体
SF4
T—型
BrF3
23
直线型 XeF2
微粒
结构式
VESPR模 型
HC N
HCN
H＋
HNH
NH4＋
H
H＋
H3O ＋
O
H
H
分子或离子构型
SO2 BF3
OSO
F
B
F
F
1.下列物质中分子立体结构与水分子相似的是
A．CO2
B．H2S
B
C．PCl3
D．SiCl4
2.下列分子立体结构其中属于直线型分子的是
A．H2O
B．CO2
BC
C．C2H2
D．P4
3.下列分子立体结构其中属正八面体型分子的
A．H3O + C．PCl5
B．CO32— D．SF6
D
本节重点：
会利用VSEPR理论得出 孤电子对数 价层电子对构型 分子构型
三、杂化轨道理论
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结合的 原子数
2 3
3
2 4 6
5 3 4
孤对电 子对数
2 0
1
0 1 0
0
1 0
②确定价层电子对构型
价层电
子对数 2 3 4
5
6
目
价 子 型注层 对意电 构：的孤分对直线布电方子平 三 型向的面 角，存从在正 面而会四 体改改变变化键三 双合合角锥电物子的正面对键角八体
sp3
型
dsp2
sp3d
sp3d2 d2sp3
杂
化 轨
2
3
4
4
5
6
道
轨
道 夹
180°
120°
109°28′
180°/90 °
90°/120 90°/180 °/180 ° °
角
空
间 构
直线 型
平面三 角型
正四面体
平面正方 形
三角双锥
正八面体
四、配合物理论简介
1、配位键
①定义：共用电子对由一个原子单方向 提供给另一个原子共用所形成| 的共价键称配位键。
Fe3+ + 3SCN— = Fe(SCN)3
黄色
血红色
Fe3+ + nSCN— = [Fe(SCN)n ]3-n (n=1-6) 血红色
银氨溶液的配制
Ag++ NH3·H2O = AgOH↓+ NH4+ 白色沉淀
AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++ OH—+2H2O
二氨合银离子
第二章 分子的结构与性质
第二节 分子的立体结构
一、形形色色的分子
1、三原子分子的空间结构
①直线型： CO2、HCN ②V型： H2O、SO2
2、四原子分子的空间结构
①平面三角型：SO3、HCHO ②三角锥型：NH3
3、五原子分子的空间结构
①四面体：CCl4、 CH4 ②其它等
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
1、理论要点
共价分子中，中心原子周围电子对排布的 几何构型主要取决于中心原子的价层电子 对的数目。价层电子对各自占据的位置倾 向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对 之间的斥力最小，整个分子最稳定。
价层电子对包括成键的σ电子对和孤电子对 不包括成键的π电子对 ！
2、价层电子对数计算
①确定中心原子价层电子对数目 价层电 ＝(中心原子价电子数＋结合原子数)/2 子对数
＝配位原子数＋孤电子对数
＝σ键电子对数＋孤电子对数
孤电子对数＝价层电子对数 — 结合原子数
O、S为结合原子时，按“0 ”计算 N为结合原子时，按“- 1 ”计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带 电荷数，阳离子减去所带电荷数 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待
② 表示方法 A→B
H＋
H－N →H
③ 形成条件
H
一个原子有孤对电子，另一个原子有空轨道。
2、配位化合物
①配合物的形成
CuSO4溶液
继续滴 滴加氨水 加氨水
天蓝色 溶液
蓝色 沉淀
深蓝色 溶液
加乙醇 并静置
深蓝色 晶体
Cu(OH)2
NH3 2+
H2O
2+ H3N Cu NH3
H2O Cu OH2
H3N
⑤ 杂化轨道又分为等性和不等性杂化两种
2、杂化类型
① sp3杂化 以C原子为例
2p
2s
2p
2s
激发 C
杂化
sp3 杂化
基态
C
激发态
1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道
构型 109°28′ 正四面体型 4个sp3杂化轨可形成4个σ键
价层电子对数为4的中心原子 采用sp3杂化方式
② sp2杂化 以C原子为例
1、理论要点
① 同一原子中能量相近的不同种原子轨道 在 成键过程中重新组合，形成一系列能量相等的 新轨道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨 道,用于形成σ键或容纳孤对电子 ② 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道
数目之和 ③ 杂化轨道成键能力强，有利于成键 ④ 杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥 原理，不同的杂化方式，键角大小不同
当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化 单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成π键
④ 其它杂化方式
dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化 例如：sp3d2杂化：SF6
构型：四棱双锥 正八面体
此类杂化一般是金属作为中心原子 用于形成配位化合物
杂
化 类 sp
sp2
冰晶石
无色
冰晶石(六氟合铝酸钠)：Na3[AlF6]
H2O
[Cu(NH3) 4 ] SO4•H2O
Cu2++ 2NH3·H2O = Cu(OH)2↓+ 2NH4+
蓝色溶液
蓝色沉淀
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH—
蓝色沉淀
深蓝色溶液
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
1Cu与4O形成的结构 为平面正方形
NH3 2+
2p
பைடு நூலகம்激发 C
激发态
杂化 sp杂化
2p
C
1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道
+ - - + 2个sp杂化轨道可形成2个σ键
剩下的两个未参与杂化的p轨道 构型 180° 用于形成π键 直线型
价层电子对数为2的中心原子采 用sp杂化方式
除C原子外，N、O原子均有以上杂化
N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在 称为不等性杂化
H3N Cu NH3
H3N 1Cu与4N形成的结构 为平面正方形
② 配合物的组成
配离子 内界 外界
[Ag(NH3)2] OH
（有时可能
[Ag(NH3)2]+
Ag+中心离子 是中心原子） NH3配体 其中N为配位原子
配位数：配位原子的个数
常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S
③ 常见配合物
Fe3+的检验
2p 2s
基态
2s
激发 C
2p
杂化
sp2 杂化
2p
C
激发态
1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道
+
3个sp2杂化轨道可形成3个σ键
-
+
-
-
剩下的一个未参与杂化
+
的p轨道用于形成π键
构型 120°
正三角型
价层电子对数为3的中心原子
采用sp2杂化方式
③ sp杂化 以C原子为例
2p 2s
基态
2s
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH +
价层电 子对数
2 3 4 3 4 4 4 4 4
结合的 原子数
2 2
2
3 3 4 4 4 4
孤对电 子对数
0 1
2
0 1 0 0 0 0
化学式
H2O SO3 NH3 CO2 SF4 SF6 PCl5
价层电 子对数
4
SnBr2 PbCl2
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电子 对数
4
0
4 四面体 3
1
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
四面体
三角锥
实例
CH4 CCl4 NH4＋ SO42— NH3 PCl3 SO32－ H3O+
2
2
V—型 H2O
电子对 数目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电子 对数
电子间斥力大小： 孤对间＞孤对与键合间＞键合间
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
电子 对数
目
电子对 的空间
构型
成键 电子 对数
孤电 子
对数
2
直线
2
0
3
0
3 三角型
2
1
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
直线
实例
BeCl2 CO2
三角型 BF3 SO3
V—型
电子对的 排列方式
分子的 空间构型
实例
50
三角双 锥
PCl5
41
三角
5
双锥
32
变形
四面体
SF4
T—型
BrF3
23
直线型 XeF2
微粒
结构式
VESPR模 型
HC N
HCN
H＋
HNH
NH4＋
H
H＋
H3O ＋
O
H
H
分子或离子构型
SO2 BF3
OSO
F
B
F
F
1.下列物质中分子立体结构与水分子相似的是
A．CO2
B．H2S
B
C．PCl3
D．SiCl4
2.下列分子立体结构其中属于直线型分子的是
A．H2O
B．CO2
BC
C．C2H2
D．P4
3.下列分子立体结构其中属正八面体型分子的
A．H3O + C．PCl5
B．CO32— D．SF6
D
本节重点：
会利用VSEPR理论得出 孤电子对数 价层电子对构型 分子构型
三、杂化轨道理论