2.2分子的立体构型.ppt
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
所谓“分子的立体构型”指多原子构成 的共价分子中的原子的空间关系问题。
在O2、HCl这样的双原子分子中不存在 分子的立体结构问题。
O2
HCl
2
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形
180°
H2O
V形
105°
3
一、形形色色的分子
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
平面正方形
23
1.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
2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 ＿D＿ ＿
A
12
二、价层互斥理论
3.价电子对的空间构型即VSEPR模型
电子对数目：2
VSEPR模型： 直线
3
平面三角形
4
正四面体
13
中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成 键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去
VS4.EPVRS模EP型R模中的型孤应电用子—对—预测分子立体构型
分子或离 价层电 σ键电
16
价 VSEPR 层 模型 电 子 对 数
成键 孤对 分 电子 电子 子 对数 对数 类
型
实例 电子对的排布 分子构型
模型
4
4
正四 面
3
体
2
0 AB4 1 AB3 2 AB2
正四面体 CH4
三角锥形 NH3
V形
H2O
17
1、价层电子对数：2 直线型
CO2
分子类型： AB2
2、价层电子对数：3 平面三角形
1.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）
代表 电子式 与中心原子结 σ键电
物
合的原子数 子对
H2O H :O : H
2
2
中心原子 价层 孤对电子 电子
对数
2
4
:: ::
NH3 H :N :H
3
HH
::
CH4 H :C :H
4
H
3
1
4
4
0
4
:
CO2 :O::C::O:
:
2
2
0
2
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数
A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面
三角形
24
思考与交流
1、甲烷分子呈正四面体结构，它的四个 C-H键的键长相同，键角都是109°28 ′，四 个C-H键的性质完全相同
2、根据价键理论，甲烷形成四个C-H键都 应该是σ键，然而C原子最外层的四个电子分别2 个在球形2S轨道、2个在相互垂直2P轨道上， 用它们跟4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能 形成四面体构型的甲烷分子
二、价层互斥理论
1.内容 对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电 子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤对 电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的 几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那 种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系 能量最低,最稳定。
σ键电子对和 孤对电子对
排斥力最小
8
二、价层互斥理论
10
孤电子对的计算 =½（a-xb)
分子或 中心原 a
x
b
离子 子
H2O
O
6
1
2
SO2
S源自文库
6
2
2
NH4+
N
5-1=4
4
1
CO32- C
4+2=6 3
2
中心原子 上的孤电 子对数
2
1
0
0 11
二、价层互斥理论
剖析内容
排斥力最小
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取 电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
如何解决上列一对矛盾？
25
值得注意的是价层电子对互斥模 型只能解释化合物分子的空间构形， 却无法解释许多深层次的问题。
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂 化轨道理论
26
三、杂化轨道理论简介----鲍林
1、杂化：杂化是指在形成分子时，由于原子的 相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道 混杂起来，重新组合成一组新的原子轨道。这 种重新组合的过程叫做杂化，所形成的新的轨 道称为杂化轨道。 2、杂化的过程：杂化轨道理论认为在形成分子 时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
BF3
分子类型： AB3
CH2O
18
3、价层电子对数：4 正四面体
CH4 分子类型 AB4
NH3 AB3
H2O AB2
成键电 子对数
孤对电 子对数
正四面体
4 0
三角锥形
3 1
角形
2
2
19
NH3 的空间构型
H 2 O 的空间构型
20
中心原子上无孤对电子的分子： VSEPR模型就是其分子的立体结构。 中心原子上存在孤对电子的分子：
δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
9
2、价层电子对数 =δ键个数+
中心原子上的孤对电子 对个数
中心原子上的孤电子对数 =½（a-xb)
a: 对于原子：为中心原子的最外层电子数
(对于阳离子：a为中心原子的 最外层电子数减 去离子的电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数） x 为与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 (H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
先由价层电子对数得出含有孤对电子 的价层电子对互斥模型，然后略去孤对电 子在价层电子对互斥模型占有的空间，剩 下的就是分子的立体结构。
21
4、价层电子对数：5 三角双锥
PCl5 SF4
ClF3
I3-
三角双锥 变形四面体 T 形
直线形
22
5、价层电子对数：6
SF6
IF5
八面体
IC
l
4
八面体
四方锥形
2
2
四面体
空间构型
V形 平面三角形
V形
15
小结: ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价
成孤
层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排
电
电 电 类型 布模型
子 模型 子 子
立体结构
实例
对
对对
数
数数
2
直线 形
2
0 AB2
直线形
CO2
3
平面 三角
3
0 AB3
形
2 1 AB2
平面三角形 V形
BF3 SO2
三角锥形
107°
4
一、形形色色的分子
3、五原子分子立体结构
正四面体
CH4
5
一、形形色色的分子
4、其它
P4
正四面体 60°
C2H2
直线形
180°
6
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？
7
子
子对数 子对数
目
CO2
2
2
CO32-
3
3
孤电 子对 数
0
0
VSEPR模 分子的立体 型及名称 构型及名称
直线形
O
C
O
直线形
O
平面三角形
OC
平面三角形
O
SO2
3
21
平面三角形
OS
V形O14
应用反馈
化学式
H2S BF3 NH2-
中心原子
孤对电子 数
σ键电子 对数
VSEPR模型
2
2
四面体
0
3 平面三角形
所谓“分子的立体构型”指多原子构成 的共价分子中的原子的空间关系问题。
在O2、HCl这样的双原子分子中不存在 分子的立体结构问题。
O2
HCl
2
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形
180°
H2O
V形
105°
3
一、形形色色的分子
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
平面正方形
23
1.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
2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 ＿D＿ ＿
A
12
二、价层互斥理论
3.价电子对的空间构型即VSEPR模型
电子对数目：2
VSEPR模型： 直线
3
平面三角形
4
正四面体
13
中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成 键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去
VS4.EPVRS模EP型R模中的型孤应电用子—对—预测分子立体构型
分子或离 价层电 σ键电
16
价 VSEPR 层 模型 电 子 对 数
成键 孤对 分 电子 电子 子 对数 对数 类
型
实例 电子对的排布 分子构型
模型
4
4
正四 面
3
体
2
0 AB4 1 AB3 2 AB2
正四面体 CH4
三角锥形 NH3
V形
H2O
17
1、价层电子对数：2 直线型
CO2
分子类型： AB2
2、价层电子对数：3 平面三角形
1.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）
代表 电子式 与中心原子结 σ键电
物
合的原子数 子对
H2O H :O : H
2
2
中心原子 价层 孤对电子 电子
对数
2
4
:: ::
NH3 H :N :H
3
HH
::
CH4 H :C :H
4
H
3
1
4
4
0
4
:
CO2 :O::C::O:
:
2
2
0
2
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数
A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面
三角形
24
思考与交流
1、甲烷分子呈正四面体结构，它的四个 C-H键的键长相同，键角都是109°28 ′，四 个C-H键的性质完全相同
2、根据价键理论，甲烷形成四个C-H键都 应该是σ键，然而C原子最外层的四个电子分别2 个在球形2S轨道、2个在相互垂直2P轨道上， 用它们跟4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能 形成四面体构型的甲烷分子
二、价层互斥理论
1.内容 对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电 子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤对 电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的 几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那 种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系 能量最低,最稳定。
σ键电子对和 孤对电子对
排斥力最小
8
二、价层互斥理论
10
孤电子对的计算 =½（a-xb)
分子或 中心原 a
x
b
离子 子
H2O
O
6
1
2
SO2
S源自文库
6
2
2
NH4+
N
5-1=4
4
1
CO32- C
4+2=6 3
2
中心原子 上的孤电 子对数
2
1
0
0 11
二、价层互斥理论
剖析内容
排斥力最小
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取 电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
如何解决上列一对矛盾？
25
值得注意的是价层电子对互斥模 型只能解释化合物分子的空间构形， 却无法解释许多深层次的问题。
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂 化轨道理论
26
三、杂化轨道理论简介----鲍林
1、杂化：杂化是指在形成分子时，由于原子的 相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道 混杂起来，重新组合成一组新的原子轨道。这 种重新组合的过程叫做杂化，所形成的新的轨 道称为杂化轨道。 2、杂化的过程：杂化轨道理论认为在形成分子 时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。
BF3
分子类型： AB3
CH2O
18
3、价层电子对数：4 正四面体
CH4 分子类型 AB4
NH3 AB3
H2O AB2
成键电 子对数
孤对电 子对数
正四面体
4 0
三角锥形
3 1
角形
2
2
19
NH3 的空间构型
H 2 O 的空间构型
20
中心原子上无孤对电子的分子： VSEPR模型就是其分子的立体结构。 中心原子上存在孤对电子的分子：
δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
9
2、价层电子对数 =δ键个数+
中心原子上的孤对电子 对个数
中心原子上的孤电子对数 =½（a-xb)
a: 对于原子：为中心原子的最外层电子数
(对于阳离子：a为中心原子的 最外层电子数减 去离子的电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数） x 为与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 (H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
先由价层电子对数得出含有孤对电子 的价层电子对互斥模型，然后略去孤对电 子在价层电子对互斥模型占有的空间，剩 下的就是分子的立体结构。
21
4、价层电子对数：5 三角双锥
PCl5 SF4
ClF3
I3-
三角双锥 变形四面体 T 形
直线形
22
5、价层电子对数：6
SF6
IF5
八面体
IC
l
4
八面体
四方锥形
2
2
四面体
空间构型
V形 平面三角形
V形
15
小结: ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价
成孤
层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排
电
电 电 类型 布模型
子 模型 子 子
立体结构
实例
对
对对
数
数数
2
直线 形
2
0 AB2
直线形
CO2
3
平面 三角
3
0 AB3
形
2 1 AB2
平面三角形 V形
BF3 SO2
三角锥形
107°
4
一、形形色色的分子
3、五原子分子立体结构
正四面体
CH4
5
一、形形色色的分子
4、其它
P4
正四面体 60°
C2H2
直线形
180°
6
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？
7
子
子对数 子对数
目
CO2
2
2
CO32-
3
3
孤电 子对 数
0
0
VSEPR模 分子的立体 型及名称 构型及名称
直线形
O
C
O
直线形
O
平面三角形
OC
平面三角形
O
SO2
3
21
平面三角形
OS
V形O14
应用反馈
化学式
H2S BF3 NH2-
中心原子
孤对电子 数
σ键电子 对数
VSEPR模型
2
2
四面体
0
3 平面三角形