分子空间构型汇总
化学空间构型
化学空间构型化学空间构型是指分子或离子在空间中所占据的特定位置和相对位置的排列方式。
化学空间构型决定了分子的物理性质和化学性质，对于理解分子的结构和反应机理至关重要。
本文将介绍几种常见的化学空间构型，包括线性、平面、立体等构型，并探讨它们在化学中的应用和影响。
线性构型是最简单的化学空间构型之一，分子中的原子或基团在一条直线上排列。
例如，氢气分子（H2）和氧气分子（O2）都具有线性构型。
线性构型的特点是分子非常稳定且具有高度对称性，这使得线性分子具有较高的解离能和较低的极性。
线性构型在有机合成中也有广泛的应用，例如线性烷烃和线性芳香烃是许多有机化合物的基础结构。
平面构型是分子中的原子或基团在同一平面上排列。
例如，苯分子（C6H6）具有平面构型，其中六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上。
平面构型的分子通常具有较高的共轭性和极性，这使得它们在光学、电子传输和催化等领域具有重要的应用。
例如，平面构型的芳香烃是许多有机光电材料和荧光染料的基础结构。
立体构型是分子中的原子或基团在三维空间中排列的方式。
立体构型的特点是分子具有复杂的空间结构和立体异构体，这对于分子的空间相互作用和化学反应具有重要影响。
立体构型在有机化学中尤为重要，例如立体异构体可以导致不同的生物活性，这对于药物设计和合成具有重要意义。
此外，立体构型也是金属配合物和配位化合物中的重要特征，它们对于催化剂和材料的性能起着决定性的作用。
化学空间构型的研究不仅有助于理解分子的结构和性质，还可以为化学合成和材料设计提供指导。
通过对化学空间构型的探索和优化，可以合成出具有特定功能和性能的化合物和材料。
例如，通过调控分子的立体构型，可以合成出具有手性的药物，这对于提高药物的选择性和减少副作用至关重要。
此外，化学空间构型还可以影响分子之间的相互作用，例如通过分子间的空间排列可以形成氢键、范德华力等非共价相互作用，这对于理解分子的自组装和晶体结构具有重要意义。
常见分子、离子的立体构型
直 线 型：CO 2、C 2H 2、HCN 、BeCl 2、HgCl 2等平面三角形：包括v 型（BF 3、BCl 3、SO 3、CH 2O 、CO 32-等）、平面三角形（SO 2等）；四 面 体：包括v 型（H 2O 、H 2S 等）、三角锥形（NH 3、H 3O +、NF 3、SO 32-等）、正四面体（CH 4、NH 4+等）。
常 见 分 子 离 子 的 立 体 构 型编 号分子 或离子电 子 式中心原子 axb中心原子上的 孤 电 子 对 数δ键电子对数 价层电子对数VSEPR模 型 VSEPR 模 型 名 称分子或离子 立 体 构 型 分子或离子立体 构 型 名 称 杂 化 轨 道 数 杂化轨道 类 型实例1CO 2C4 2 2 0 2 2直线型直线型0+2Sp2SO 3S 6 3 2 0 3 3平面三角形平面三角形 0+3 Sp23CH 2OC 4 34/30 3 3平面三角形平面三角形 0+3 Sp24CO 32-C 4+2=6 3 2 0 3 3平面三角形平面三角形 0+3 Sp25SO 2S 6 2 2 1 2 3平面三角形V 型1+2Sp26H 2OO 6 1 2 2 2 4四面体V 型2+2Sp37NH 3N 5 3 1 1 3 4四面体三角锥形1+3Sp38H 3O +O 6-1=5 3 1 1 3 4四面体三角锥形1+3Sp39CH 4C 4 4 1 0 4 4正四面体正四面体0+4Sp310NH 4+N 5-1=4 4 1 0 4 4正四面体正四面体0+4Sp3OO价层电子对=中心原子的孤电子对+δ键电子对数1、中心原子的孤电子对=1/2（a-xb ）a ：为中心原子的价电子数（原子：价电子数=原子最外层电子书；阳离子：中心原子的价电子数-离子的电荷数；阴离子：中心原子的价电子数+离子的电荷数）2、δ键电子对数有分子数确定，即中心原子形成几个δ键，就有几对。
（具体：共价单键是δ键，共价双键1个δ键，1个 键；）共价三键1个δ键，2个 键Sp 杂化：得到的为直线型； Sp2杂化：得到的为平面三角形； Sp3杂化：得到的为四面体。
分子的空间构型
1.杂化轨道理论简介
C的基态
激发态
sp3 杂化态
H H
C H H
109°28’
sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。
杂化及杂化轨道： 指不同类型能量相近的原子轨道，在形 成分子的成键过程中重新组合成一系列能量 相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程 叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道。
C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个 碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成 σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ 键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴 方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以 叁键相结合。
注：杂化轨道一般形成σ键，π键是由没有杂 化的p轨道形成。
2、举例：
价电子 成键电 孤电子 对数 子对数 对数 2 2 0 3 4 3 4 3 2 0 0 1 2 分子构型 实例
直线
平面三角形 正四面体 三角锥形 V形
BeCl2\CO2
BF3 CH4\CCl4 NH3 H2O
NH3
H2O
NH3
HNH = 107.3
2p
ο
sp3杂化
ο
2s
H2O
HOH = 104.5
C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个 2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正 三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分 别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩 余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂 化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此 肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一 个σ键和一个π键构成。
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。
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杂化参与杂化的原子轨道分子构型示例轨道类型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CO20 2 SP 180 直线形SO21 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO3 2-0 3 SP2120 平面三角形CH 4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH 4+ 0 4 SP3109.28 正四面体NH 3 1 4 SP3107 三角锥形H2O2 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 .Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
选修3 第2章第2节 第1课时一些典型分子的空间构型 课件(49张) (1)
第2章 化学键与分子间作用力
价电子对互斥理论、等电子原理
1．价电子对互斥理论
(1)内容：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子
对由于相互□1 ________作用，尽可能趋向于彼此远离。
(2)成键电子对数可由分子式确定，等于与中心原子成键的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝
中心原子的价电子数－与中心原子结合的原子未成对电子数之和
对数 的空间
空间构 实例
子对数 对数 排列方式
目 构型
型
4
0
正四面 CH4 体 CCl4
4 四面体 3
1
三角锥 NH3 NF3
2
2
V 形 H2O
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
杂化类型的判断方法 杂化轨道数＝中心原子形成的 σ 键数＋孤电子对数。sp1 杂化轨 道数为 2，sp2 杂化轨道数为 3，sp3 杂化轨道数为 4。
电子对 成键电
的空间 子对数
构型
孤电子 对数
第2章 化学键与分子间作用力
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
实例
2 直线形 2
0
平面
3
0
3 三角形
2
1
直线形
平面三 角形
BeCl2 CO2 BF3 BCl3
V 形 SnBr2 PbCl2
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
电子 电子对
分子的
成键电 孤电子 电子对的
2．根据价电子对互斥理论模型判断分子的空间构型 价电子对互斥理论模型说的是价电子对的空间构型，而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
分子的空间构型
SP3杂化
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量 与形状完全相同的轨道。由于每个轨道中都含有1/4 的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨 道称之为 sp3杂化轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排 斥最小,四个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体 的四个顶点.
种轨道称之为sp2杂化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp2杂化轨道的形成和特点：
由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2 杂化轨
道的过程称为sp2 杂化。每个sp2 杂化轨道中含有1/3 的s轨道成分和2/3的p轨道成分。
为使轨道间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道呈正 三角形分布，夹角为1200。当3个sp2杂化轨道分别与 其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面 三角形构型的分子。
SP 2 2 180° 直线形 BeCl2 CO2 HgCl2 [Ag(NH3)2]+
SP2 3 3 120° 平面三 角形 BF3 COCl2 NO3— CO32—
SP3 4 4 109.5° 四面体 CH4 CCl4 CHCl3 PO43— 三角 双锥 PCl5 八面体 SF6
价电子 对数目 杂化类 型 理想几 何构型
注：在化合物中以等电子观点看：O－ 和F、Cl、NH2相当，O和CH2、NH相当。 则：
NO2 NOCl NO3 NO2 Cl
1个O 换 成 1个Cl
-
1个O 换 成1个Cl
-
CO3 COCl2
CH 3CH 2 CH 3 CH 3OCH 3
第一单元
分子构型与物质的性质
一 分子的空间构型
分子的空间构型 三原子分子的空间构型有直线型和V型两种.如 CO2分子为直线型,而水的空间构型为V型,键角为 104.5°
分子的空间构型(cc)
交流与讨论：
s轨道和p轨道参加的杂化，其杂化类型除了sp3杂化外，还 有sp2杂化、sp杂化等，杂化轨道的空间分布见课本图4—4。
结合BF3和BeCl2分子模型的动画，请思考下列问题： 1、为了满足生成BF3和BeCl2的要求，B、Be原子的价电子排
2、杂化轨道理论为我们认识、理解分子的 空间构型打开了一扇窗户。
激发态
sp2 杂化轨 （道平面正三角形）
三、Be原子 sp 杂化和BeCl2分子的空间构型
2p
2p
2p
2s
激发 2s
பைடு நூலகம்杂化
Be原子的基态
激发态
sp杂化轨道 （直线型）
科学探究：
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成 键情况。（提示：杂化轨道只用于形成σ键或用 来容纳未参与成键的孤对电子）
1、C原子的价电子排布应如何改变？请用轨 道表示式表示C原子的价电子结构的改变。
2、C原子各用哪几个原子轨道参与杂化？形 成了几个什么类型的杂化轨道？
3、试分析C2H4和C2H2分子中共价键的成键情 况以及分子的空间构型。
请注意分析分子中π键（两个原子p轨道和p 轨道“肩并肩”的重叠）的形成
本课小结：
1、本堂课学习了sp3、sp2和sp三种主要的 原子轨道杂化的类型，通过杂化轨道理论很好的 解释了CH4、BF3、BeCl2和C2H4等常见分子的空间 构型。
布应如何改变？用轨道表示式表示B、Be原子的价电子结构的改 变。
2、B、Be原子各用哪几个原子轨道参与杂化？形成了几个 什么类型的杂化轨道？
3、试分析BF3和BeCl2分子中共价键的成键情况以及分子的 空间构型。
简单分子的空间结构
高中化学竞赛辅导专题讲座——三维化学第六节简单分子的空间结构在前面几节，我们学习了几种常见的空间模型，本节将着重探讨简单分子的空间构型。
这里会涉及不少杂化理论、价层电子互斥理论、离域π键和等电子体原理，本节不着重探讨，请大家参考有关竞赛和大学参考书，或是《高中化学竞赛辅导习题集——三维化学》选编的某些内容。
下表是通过杂第 1 页共 5 页【讨论】给出一个分子或离子，我们一般先找出中心原子，确定它的成键电子对数和孤电子对数，判断杂化类型和电子对构型，再判断分子或离子的构型。
由于等电子体具有类似的空间结构，我们也可以据此判断复杂的分子或离子的空间构型。
我们结合以下例题具体讨论。
【例题1】磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，为什么没有NCl5？白磷在过量氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有几种不同分子。
①【分析】PCl5中心原子P有3d轨道，能与3s、3p轨道一起参与杂化，杂化类型为sp3d，构型为三角双锥。
第二问是通过同位素来考察三角双锥的空间构型：“三角”是一个正三角形的三个顶点，等价的三个点；“双锥”是对称的两个锥顶。
P35Cl5的37Cl的一取代物可在角上和锥顶上2种情况；37Cl 的二取代物可在两个角上、两个锥顶上和一个角一个锥顶上3种情况；利用对称性，三取代物、四取代物与二取代物、一取代物是相同的。
共计有(1＋2＋3)×2＝12种。
【解答】N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5。
12种。
【练习1】PCl5是一种白色固体，加热到160℃不经过液态阶段就变成蒸气，测得180℃下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g/L，极性为零，P－Cl键长为204pm和211pm两种。
继续加热到250℃时测得压力为计算值的两倍。
PCl5在加压下于148℃液化，形成一种能导电的熔体，测得P－Cl的键长为198pm和206pm两种。
（P、Cl相对原子质量为31.0、35.5）回答如下问题：①180℃下，PCl5蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立体结构。
空间构型
一． 四种基本构型及简单变换：甲烷、乙烯、乙炔、苯１.甲烷的正四面体结构：在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面，其余两个氢原子分别位于平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面（称为三角形规则）。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，，可将它看作是原来氢原子位置。
CH 3CH 3左侧甲基和②C 构成“甲烷”分子，此分子中④H 、①C 、②C 构成三角形，同理①C 、②C 、③H 也构成了三角形，即乙烷分子中最多有2个碳原子（①C 、②C ）和2个氢原子（③H 、④H ）4个原子共面。
CH 3CH 2CH 3其结构式可写成如图2所示。
左侧甲基和②C 构成“甲烷分子”。
此分子中⑤H ，①C ，②C 构成三角形。
中间亚甲基和①C ，③C 构成“甲烷”分子。
此分子中①C ，②C ，③C 构成三角形，同理②C ，③C ，④H 构成三角形，即丙烷分子中最多三个碳原子（①C ，②C ，③C ）两个氢原子（④H ，⑤H）五原子可能共面。
２.乙稀的平面结构:乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
其结构式可写成如图4所示。
三个氢原子（①②③）和三个碳原子（④⑤⑥）六原子一定共面。
根据三角形规则[⑤C ，⑥C ，⑦H构成三角形]。
⑦H 也可能在这个平面上。
最多７原子共面。
同理可推出CH 3CH=CHCH 3至少６个原子，至多８个原子共面。
(CH 3)2C=C(CH 3)2至少6个原子（6个碳原子），至多10个原子共面（6个碳原子和4个氢原子），每个甲基可提供一个氢原子在乙烯平面.3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内， 键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。
分子空间构形
（1）线性分子，中心原子为sp杂化，如乙炔。
（2）平面内的分子形如乙烯的，中心原子为sp2杂化。
（3）空间（正）四面体，中心原子sp3杂化，如四氯化碳。
（4）空间六面体（形如两个空间正四面体底对底拼在一起），中心原子为sp3d杂化。
（5）空间八面体（形如两个金字塔底对底拼在一起)，中心原子为sp3d2杂化。
相关介绍：
分子的空间构型是指分子中各种基团或原子在空间分布的几何形状。
分子中的原子不是杂乱无章地堆积在一起，而是按照一定规律结合的整体，使分子在空间呈现出一定的几何形状(即空间构型)。
如果确定了某分子内化学键的键长和键角数据，那么这个分子的几何构型就确立了。
1940年美国的Sidgwick N．V．等人相继提出了价层电子对互斥理论，简称VSEPR法，该法适用于主族元素间形成的ABn型分子或离子。
该理论认为，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)的几何构型，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。
这些电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布。
以使彼此间的排斥能最小。
所谓价层电子对，指的是形成σ键的电子对和孤对电子。
孤对电子的存在，增加了电子对间
的排斥力，影响了分子中的键角。
会改变分子构型的基本类型。
分子的空间构型分解
平面结构
1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类 型相同的是 ( B ) A．CO2与H2O B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
二、确定分子空间构型的简易方法：
价层电子对互斥理论
共价分子的几何外形取决于分 子价层电子对数目和类型。分子的 价电子对（包括成键电子对和孤电 子对）由于相互排斥作用,而趋向尽 可能远离以减小斥力而采取对称的 空间构型。
思考、讨论
3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正 四面体（ Ｄ ） A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、SnCl4 4、下列分子和离子中，中心原子的价电子 对几何构型为四面体，且分子(离子)空间 构型为V形的是（ A、NH4+
Ｄ）
D、OF2
B、SO2 C、H3O+
课堂小结
杂化类型 杂化轨道间 夹角 空间构型 SP
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 正四
180° 180°
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°
杂化轨道理论（鲍林）
1.sp3杂化 CH4的空间构型为正四面体 C：2s22p2
2s
2p
C：2s22p2
2s
H H
2p
激发 2s
sp3杂化
2p
sp3
C H H
109°28’
CH 4的形成
原子轨道杂化前后的变与不变
变：轨道的形状和伸展发向 不变：原子轨道数不变
分子的几何构型
Cl
直线形
杂化类型
sp2杂化——１个s 轨道+2个p 轨道
杂化轨 杂化轨 轨道 杂化轨道 成键 分子
道数目 道含量 夹角 构型 类型 构型
3
1 3
s、23 p
120°
正三角形
σ键
正三角形
+
_ _ 120°
+_+
杂化类型
sp2杂化——１个s 轨道+2个p 轨道
杂化轨 杂化轨 轨道 杂化轨道 成键 分子
3、电负性
中心原子相同时, 配体电负性变大, 键电子对 之间的斥力减小，键角变小。
NF3 102°6′
NH3 107°18′
配位体相同时, 中心原子电负性变大, 键电 子对之间的斥力增大，键角变大。
SbH3 91°18′
AsH3 91°50′
PH3
NH3
93°18′ 107°18′
4、重键
由于重键电子云在中心原子周围占据的
价层电子对互斥理论的要点 1、AXnEm型分子的几何构型主要由Ａ
原子价层电子对的相互排斥作用所决定。 2、价层电子对(VP=BP+LP)尽可能彼此远
离，使它们之间的斥力最小。
三角锥形
••
影响AXnEm分子结构的因素
1、键电子对数(BP)
价层电子对全为键电子对的AXnEm分子的几何构型
价层电子对数(VP)
电子，O和S提供的电子数为0。 ② 、卤素作为中心原子，提供的价电子数为7。 ③ 、O、S作为中心原子，提供的价电子数为6。
例： 价电子数
价电子对数
PO43- N = 5+3 = 8
4
NH4+
N = 5 + 4 - 1=8
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杂化参与杂化的原子轨道分子构型示例轨道类型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CO20 2 SP 180 直线形SO21 3 SP2120 V形BF3 0 3 SP2120 平面三角形CO3 2-0 3 SP2120 平面三角形CH 4 0 4 SP3109.28 正四面体形NH 4+ 0 4 SP3109.28 正四面体NH 3 1 4 SP3107 三角锥形H2O2 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 .Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
03-2s第二节 分子的空间构型
第二节分子的空间构型一、等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，许多性质是相似的，此原理称为等电子原理。
（1）等电子体的判断方法：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。
（等电子的推断常用转换法，如CO2=CO+O=N2+O= N2O= N2+ N—= N3—或SO2=O+O2=O3=N—+O2= NO2—）（2）等电子原理的应用：利用等电子体的性质相似，空间构型相同，可运用来预测分子空间的构型和性质。
等电子体的判断方法具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理称为等电子原理。
如果仅从概念字面出发，判断与A粒子互为等电子体的B粒子的化学式，往往感觉无从下手，或东拼西凑的试写，试写也往往只注意“价电子数”或“原子数”相同某一方面而错答。
如写CH4分子的等电子体时许多学生写成NH3（原子数不同）、CCl4（价电子数不同）等，至于再稍复杂一些的，错的更多，实际体现为问题解决方法的欠缺。
等电子体的判断一般可采取以下几种方法：1、同族元素互换法即将既定粒子中的某元素换成它的同族元素。
如：（1）CCl4的等电子体确定：换IV A族元素有SiCl4、GeCl4等；换VIIA族元素有CF4、CBr4、CI4、CFCl3、……；同时换可有SiF4、SiFCl3、……。
（2）CO2的等电子体确定：可将O原子换为S原子得COS、CS2，注意不能将C原子换为Si原子，因为CO2和SiO2的结构不同（前者为分子晶体，后者为原子晶体）。
同理，不能将BeCl2的等电子体确定为MgCl2或BeF2（后两种为离子晶体）。
（3）SO42－的等电子体确定：将一个O原子换为S原子得S2O32－；NO3－的等电子体可确定为PO3－。
（4）对于原子晶体类也可作类似推导：金刚石Cn与晶体硅Sin互为等电子体。
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价层电子对互斥理论
基本要点：
•分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。
价层电子对=成键电子对+孤对电子对
(VP)
(BP)
(LP)
•价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。
推断分子或离子的空间构型的具体步骤：
•确定中心原子的价层电子对数， 以AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ：
八面体
②LP≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
间构型。
电子对的
VP LP 空间构型
分子的 空间构型
例
3 1 平面三角形 V形
SnCl2
4 1 四面体
三角锥
NH3
2 四面体
V形
H2O
6 1 八面体
四方锥
IF5
2 八面体
平面正方形 XeF4
VP = 5，电子对空间构型为三角双锥，
LP占据轴向还是水平方向三角形的某个 顶点？原则：斥力最小。
（3）判断共价分子结构的实例
例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型 。
AlCl3
H2S
SO32 - NH4 +
NO2
IF3
解：总数 对数
电子对构型
6
8
8
8
3
4
4
4
三角形 正四面体 正四面体 正四面体
5 3
三角形
10 5
三角双锥
V形
NH3
3
AB3
三角锥形
应用反馈:
化学式
HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+
SO42－
中心原子 孤对电子数
0 1 2 0 1 0 0 0 0
中心原子结合的原 子数
空间构型
2
直线形
2
V形
2
V型
3
平面三角形
3
三角锥形
4
正四面体
4
四面体
4
正四面体
4
正四面体
等电子体原理
VP=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m
原则：
±离子电荷数(
负 正
)]
①A的价电子数 =主族序数；
②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价
电子, 规定氧与硫不提供价电子；
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
•确定电子对的空间构型： VP=2 直线形 VP=3 平面三角形 VP=4 正四面体 VP=5 三角双锥 VP=6 正八面体
分子的极性
1．极性分子：正电荷重心和负电荷重心不重合 的分子称为极性分子。
2．非极性分子：正电荷重心和负电荷重心重合 的分子称为非极性分子。
Cl
分子构型 Al
Cl
Cl
S HH
S
H
O
O
O
H
N
H
H
N
O
O
三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形
F F
F
T字形
小结:
中心原子 无孤对电子
价层电子对互斥模型
代表物
中心原子 结合的原子数
分子类型
空间构型
CO2
2
CH2O
3
CH4
4
AB2
直线形
AB3
平面三角形
AB4
正四面体
中心原子
H2O
有孤对电子
2
AB2
探究与讨论：
1、写出H、C、N、O等原子的电子式：
原子
H
电子式
H·
可形成
共用电子对数
1
C ·C·：
4
N ·N··：
3
O ·O···：
2
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子 式、结构式及分子的空间结构：
分子 电子式
CO2
H2O
:O::C::O: H :O : H
:: : :
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。
① LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：BeH 2
1
VP= 2
(2+2)=2
直线形
1
BF 3 VP= 2 (3+3)=3
平面三角形
CH 4
1
VP= 2 (4+4)=4
四面体
PCl 5
1
VP= 2 (5+5)=5
三角双锥
SF 6
1
VP= 2 (6+6)=6
（4）SO42–、PO43–等离子具有AX4的通式,总 价电子数32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形
式，呈正四面体立体结构；
（5）PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX3的 通式，总价电子数26，中心原子有4个s-轨道(3个 s-键和1对占据s-轨道的孤对电子)，VSEPR理想模 型为四面体，(不计孤对电子的)分子立体结构为三 角锥体，中心原子取sp3杂化形式，没有p-pp键或 p-p大键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p 大键。
结构式
O=C=O H-O-H
中心原子
有无孤对电子 无
有
空间结构
直线形 V 形
-
::
NH3
H:N :H H
H-N-H H
有 三角 锥形
=
O: :
CH2O
::
H :C :H O
H-C-H
:: --
CH4
H H:C :H
H H H-C-H H
无
无
平面 正 三角形 四面体
价层电子对互斥理论:
分子的价电子对（包括成键电子对 和孤电子对）由于相互排斥作用,而 趋向尽可能采取对称的空间构型。
具有相同的通式——ABm，而且价电子总数相等的 分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电子 体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立 体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等， 除非键角为180或90等特定的角度。
（1）CO2、CNS–、NO2+、N3–具有相同的通式— AX2，价电子总数16，具有相同的结构—直线型分子， 中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形 s-骨架，键角为180，分子里有两套34p-p大键。
例如：SF4 VP=5 LP=1 F
F F
SF
F F
LP－BP(90o)
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
变形四面体 SF4
T形
ClF3
直线形
XeF2
专题4 分子空间结构与物质性质
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
C2H2 NH3
CH2O P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
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？
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？
（2）CO32–、NO3–、SO3等离子或分子具有相同 的通式—AX3,总价电子数24，有相同的结构—平面三 角形分子,中心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形 成分子的s-骨架，有一套46p-p大键。
（3）SO2、O3、NO2–等离子或分子，AX2，18e， 中心原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角 形，中心原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分 子立体结构为V型(或角型、折线型)，有一套符号为34 的p-p大键。