分子的立体构型83012

价层电子数=孤电子对数+ σ键电 子对
对于阳离子a为中心原子价电子减去 离子的电荷数。
对于阴离子a为中心原子价电子数加 上离子电荷的绝对值
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• 计算下列分子或离子的价层电子对数n
• 水、二氧化硫、二氧化碳、氨气、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
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（BC ）
• A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4
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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
NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2
SO3 BeCl2、CO2 、PCl3 、BCl3 、
CS2 、 SO42-、PO43-、SiO4-、ClO4-、
NO CO 、H O 3、
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+ 3 精选版课件ppt
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一般方法：
1、看中心原子有没有形成双键或叁键， 如果有1个叁键，则其中有2个π键，用 去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如 果有1个双键则其中有1个π键，形成的 是SP2杂化；如果全部是单键，则形成 的是SP3杂化。
应用反馈:
中心原子 孤对电子数
0 1 2 0
1 0 0 0
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中心原子结 合的原子数
2 2 2 3 3 4 4 4
空间构型
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
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36
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？3个相 互垂直的2p和一个球形的2s与氢原子4个1s 原子轨道重叠不可能得到正四面体构型的甲 烷分子。
28
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。
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ABn
立体结构
举例
n=2
直线形
CO2 HgCl2
n=3
平面三角形 CH2O、BF3
n=4
正四面体
CH4
n=5
三角双锥
PCl5
n=6
正八面体
SF6
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30
2. 中心原子上的有孤对电子的分子， 中心原子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。
直线形 V形
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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？
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平面三角形
三角锥形
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二、价电子对互斥理论（VSEPR）－预
测分子的立体结构
理论要点：原子周围的价电子对之间存在
着排斥力，因此他们倾向于相互远离以减
少这种斥力，从而使分子采取某种稳定的
结构。
2、没有填充电子的空轨道一般不参与
杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。
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• 例题一：下列分子中的中心原子杂化轨道
的类型相同的是
()
•
A．CO2与SO2 B．CH4与NH3
•
C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
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例题二：对SO2与CO2说法正确的是( D ) A．都是直线形结构
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9
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C H 8 8 精选版课件ppt
CH3OH10
ห้องสมุดไป่ตู้
资料卡片： 形形色色的分子 C60
C20
C 精选版课件ppt
40
C 11
70
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12
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13
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• 分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
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3.价层电子对互斥模型（VSEPR）
基本要点 ABn型分子（离子）中中心原子A 周围的价电子对的几何构型，主要取 决于价电子对数（n），价电子对尽 量远离，使它们之间斥力最小。
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n
2
3
4
价
电
直线 平面三 正四面体
子 对
180
0
角形 1200
109.50
空
间
M
构
M
M
型
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B．中心原子都采取sp杂化轨道
C． S原子和C原子上都没有孤对电子
D． SO2为V形结构， CO2为直线形结 构
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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
sp杂化
• n=3
sp2杂化
• n=4
sp3杂化
• 了解
• n=5
sp3d(或dsp3)杂化
• n=6
sp3d2(或d2sp3)杂化
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2.杂化轨道的应用范围:
杂化轨道只应用于形成σ键或者用 来容纳未参加成键的孤对电子。
判断下列分子或离子中,中心原子的 杂化轨道类型，并预测几何构型。
结构
NH3
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
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类型 实例
XY4型
CH4
结构
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
CCl4
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均为正四面体形
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• 经验规律:在ABn型分子中，当A 的化合价 数值等于其族序数时，该分子为非极性分 子.
• 举例
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）
H2O
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CO2
7
３、四原子分子立体结构（直线形、平面三 角形、三角锥形、正四面体）
（平面三角形，三角锥形）
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P 精选版课件ppt
4
8
４、五原子分子立体结构 最常见的是正四面体
CH4
分子的立体构型
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1
一、形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
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2
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
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3
CH4
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
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CH3OH
4
C60
C20
C40
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C70
5
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6
一、形形色色的分子
分子式
结构式
分子结构式
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中心原子价电 子都用于形成 共价键,不含
孤对电子
中心原子有 孤对电子
直线型 BeCl2, HgCl2
平面三角型 BF3，BCl3
四面体 (CH4,CCl4,NH4+ ) 三角锥 (NH3;H3O+)
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V型 H2O，H2S
32
分子或离 子
HCN
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• 第三节：分子的性质
• 一、键的极性和分子的极性
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60
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知识回顾
在单质分子或化合物中，同种原子形成共 价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用 电子对不偏向任何一个原子，因此成键的原 子都不显电性。这样的共价键叫做非极性共 价键，简称非极性键。
例： 4Be
2p
2s
sp杂化
2p sp
两个SP杂化轨道
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3、sp2杂化：同一原子中，1个s轨道与2 个能量相近的p轨道杂化形成三个sp2杂化 轨道(含1/3原s轨道成份和2/3原p轨道成 份)。
+
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C原子基态电子排布轨道表示式
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对分子而言如果正电中心和负电中 心重合则为非极性分子。
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极性分子和非极性分子
1、定义 极性分子：分子中正负电荷中心不重合，从 整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不 对称的，这样的分子为极性分子。
非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整个分
子来看，电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分
• 红外光谱可以测得分子中有什么样的 化学键，经综合分析得知分子的立体 结构。
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• 用质谱仪测定分子结构：基本原理是在质 谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分
子离子（如C7H8 C6H5CH3+）、碎片离子。 由于其各自不同的相对分子质量。在高压 电场加速后，通过狭缝进入磁场分析器得 到分离，在记录仪上呈现一系列峰，相对
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对
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1.孤电子对对数的求法 中心原子上的孤电子对数=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， b为与中心原子结合的原子最多能接
受的电子数
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2.价层电子对的求法
子为极性分子。 精选版课件ppt
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• 如何判断分子是否有极性？
• 正负电荷中心是否重合。 • 各种分子分析举例。
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2、常见分子的构型及其分子的极性
类型 实例 结构 键的极性 分子极性
X2型： H2
非极性键 非极性分子
N2
均为直线型
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类型 实例 XY型 HF
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三、杂化轨道理论简介
C原子基态原子电子排 布的轨道表示式
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40
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
z
109°28′
y
y
y
y
x
x
x
x
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41
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42
试用杂化轨道理论解释VSEPR模型：
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43
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。
3.原子可用“杂化轨道”与其它原子的轨 道（或“杂化轨精道选版课”件pp）t 重叠形成共价键。 38
（二）杂化类型
1、sp3杂化：同一原子中，1个s轨道与3个能量相近的p轨道杂化形
成4个sp3杂化轨道(含1/4原s轨道成份和3/4原p轨道成份)。
例：6C
2p
sp3
sp3杂化
2s
CH4分子
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三、杂化轨道理论 －解释分子的立体结构
Pauling（鲍林）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：
1.在形成分子时，每一原子中能量相近的“轨道” 会发生重组，形成新的原子轨道，这个过程称“杂 化”，新的原子轨道称“杂化轨道”。
2.杂化前后原子“轨道”总数不变，但能量趋于 平均化，“杂化轨道”的对称性更高,更有利于成 键。
47
sp2杂化轨道的形成过程
120°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
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C原子基态原子电子排 布的轨道表示式
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49
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
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51
• 互斥模型（VSEPR）模型与杂化轨 道类型
• ABn • n=2
结构式
VSEPR模 分子或离子
型
的立体结构
NH4+
H3O+
SO2
BF3
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分子或离 结构式 子
HCN NH4+
HC N
+
H
+
HNH H
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
H3O+
H+ O HH
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化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
• 那么分子结构又是怎么测定的呢
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物理方法： 红外光谱
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测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
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• 红外光谱的基本原理：分子是不断震 动着的，分子的立体构型其实是分子 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，分子吸收跟 它的某些化学振动频率相同的红外线， 再记录到图谱上呈现吸收峰。
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键的极性与分子的极性的区别与联系
概念 含义
键的极性
极性键和非极性键
分子的极性
极性分子和非极性分子
决定因素
是否由同种元素原子形成
质量与其电荷比（m/z）简称质荷比。
• 最大质荷比等于相对分子质量。
• m/z=92失去一个氢原子的甲苯正离子
• C6H5CH2+。
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• 思考：为什么不同的分子空间构型不同呢？
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20
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？
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在化合物分子中，不同种原子形成 的共价键， 由于不同原子吸引电子的能力不同，共用电子 对必然偏向吸引电子能力强的原子一方，因而 吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性， 吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性。 这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。
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63
对分子而言如果正电中心和负电中 心不重合则为极性分子。
结构
键的极性 分子极性
极性键
极性分子
NO
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均为直线型
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类型 实例
结构
X2Y型 CO2
SO2
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键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
直线型
极性键
极性分子
角形
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类型 X2Y型
实例 H2O
结构
H2S
键的极性
极性键
分子极性
极性分子
均为角形
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