分子的空间构型公开课(课堂PPT)
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14
BeCl2分子形成过程
激发
↑
↑
↑
2p
2s
2p
2s
Be的基态
激发态
杂化
↑↑ sp
sp杂化轨道
Cl－Be－Cl
180
15
16
（3）sp杂化：1个s与1个p杂化形成2个sp杂化轨道 轨道方向：直线 键角： 180° 代表物质BeCl2
17
杂化类型
杂化类型 sp
sp2
sp3
轨道构型
直线
平面三角形
O S 还与其他原子相连，提供1个电子
24
当氧族原子作为中心原子时,则可以 认为提供6电子 2)价层电子对数=σ键+孤电子对
25
乙烯、苯，乙醛、丙酮、乙炔中C的 杂化与结构
26
3）根据构型反推 乙烯、苯、乙醛、乙炔中C的杂化与结构
27
判断杂化类型 二氧化硫，二氧化碳、三氯化磷、 三氧化硫
28
35
Sp杂化 Sp2杂化 Sp3杂化
Sp3d杂化
Sp3d2杂化
36
37
5.价层电子对互斥理论
38
6.等电子体 问题的提出： N2和CO性质的相似性
熔沸点相近、均难溶于水 常温下都稳定 键能都很大 都形成2个π键 为什么具有这些相似性？？？
39
等电子体 具有相同的原子数和价电子数 （或者全部电子数）的分子或离子。
48
3）ABn分子如果最外层电子均参与成键
为非极性分子，反之极性分子
氨气、水、甲烷、三氯化磷，五氯化磷， 三氯化硼、四氯化硅的极性
4）复杂化合物大多为极性分子 硫酸、硝酸、磷酸、硝基苯、酒精
5）判断极性关键看正负电荷中心是否重合
34
杂化轨道类 sp
sp2
sp3
型
杂化轨道构
型
直线
三角形
正四面体
孤电子对数 分子构型
无 直线型
无
1个
三角形 折线型
无
1个
2个
四面体 三角锥 折线
举例
BeCl2
BCl3
SO2
CO2 CS2
BF3 O3
丙酮
乙炔
HCN
甲醛
CH4 SO42SiO44PO43ClO4-
PCl3 NH3 PH3 SO32-
H2O H2S
21
石墨、苯中碳原子也是以sp2杂化的：
22
如何判断原子的杂化方式呢？
23
4.杂化类型确定 1）根据中心原子的价电子对数
价层电 中 子 心 对 原 数 子 配价 位电 原子 离 数 提 子 供 所 电 2
H 、Cl 提供一个价电子 π键不参与杂化
O S 特殊情况
O S 只与中心原子相连，不提供电子
1）原子数相同 2）价电子数或全部电子数相等
40
3）等电子体原理 原子个数相同，价电子数相同，如果 都达到稳定结构，成键方式相同 N2和CO成键分析 CO2和N2O成键分析
41
①结构相似
CCl4 SiCl4 CH4 NH4+
Sp3杂化、正四面体结构 Sp3杂化、正四面体结构
BCl3 CO32– NO3– SO3 Sp2杂化、三角形
专题三、晶体结构和晶体性质 专题四、分子的空间构型与物质性质
第一单元 分子构型与物质性质 第二单元 配合物是如何形成的
1
一、分子空间构型
（1）S原子与H原子结合形成的分子为什么是H2S， 而不是H3S或H4S？ （2）C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4， 而不是CH2或CH3？ （3）CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？
正四面体
键角
180
120
模型
109.5
18
3.几种物质成键分析 乙烯、乙炔、苯、石墨
19
乙烯结构：CH2=CH2
C:sp2杂化形成3个杂化轨道，分别与H和C形 成3个σ键，未杂化的p轨道形成1个π键
20
乙炔: H-C≡C-H
C:sp杂化形成2个杂化轨道，分别与H和C形 成2个σ键，未杂化的2个p轨道形成2个π键
H
HCH
H
5
1.杂化轨道 能量相近的轨道在成键时重新组合成 几个能量和形状相同的轨道 ①能量、形状、成分相同 ②杂化轨道数目不变
6
2.杂化轨道类型
7
8
（1）sp3杂化：1个s与3个p形成4个sp3杂化轨道： 杂化轨道方向 正四面体 键角： 109.5° 代表物质 CH4 CCl4
9
根据甲烷的形成过程分析BF3如何形成的？ 为什么BF3是平面三角形？
2
↑↓ ↑ ↑ ↑
2s
2p
S原子价层电子排布
2个单电子形成2个共价键，形成H2S，而不生 成H3S或H4S符合共价键的饱和性
3
↑↑ ↑
2p 2s
C原子价层电子排布 存在问题：2个单电子形成4个等价的共价键？？
4
↑↑ ↑
2p 2s
C的基态
激发
↑
杂化
↑↑↑
↑↑↑↑
2s
Fra Baidu bibliotek
2p
sp3
激发态
sp3杂化轨道
32
（2）有孤对电子物质构型 判断构型 二氧化硫 三氧化硫 三氯化磷 磷化氢 三氯化硼
33
如果分子中存在孤电子对，由于孤电 子对比成键电子对更靠近原子核，它对相 邻成键电子对的排斥作用较大，因而使相 应的键角变小。
中心原子孤电子对 键角/°
H2O 2 104.5
NH3 1 107.3
CH4 0 109.5
45
复习
化学键
离子键 金属键 共价键
非极性键 极性键
46
二.分子的极性 1.分子的极性 极性分子： 正负电荷中心不重合的分子为极性分子。
非极性分子： 正负电荷中心重合的分子为极性分子。
47
含有极性键的分子一定是极性分子吗？ 1）单质一般是非极性分子 2）双原子化合物分子一般是极性分子
氯化氢，一氧化碳
4.杂化轨道和分子构型
29
（1）中心原子最外层电子均参与成键 物质的构型与杂化轨道构型相同
1）SP杂化 直线性 BeCl2 CO2 CS2
30
2）SP2杂化 平面三角形
BF3 BCl3
CO32-
NO3-
SO3
31
3）SP3杂化 四面体构型 CCl4 SiCl4 CF4 SiF4 CH4 SiH4 SO42- SiO44-
10
BF3分子形成：
激发
↑
↑ ↑↑
↑
2p
2s
2p
2s
B的基态
激发态
杂化
↑↑↑ sp2
sp2杂轨道
120°
3
+
F
120°
B
F
F11
12
（2）sp2杂化：1个s与2个p形成 3个sp2杂化轨道
轨道伸展方向 键角 120°
平面三角形
代表物质
BF3
13
分析BeCl2是如何形成的？ 为什么BeCl2是直线分子
SO2、O3、NO2–
Sp2杂化、折线
42
SiCl4 ClO4- SO42–、PO43– SiO44sp3杂化形式，呈正四面体立体结构； 苯和无机苯N3B3H6 金刚石、硅和氮化硼
广义等电子体
43
②性质相似 硅、锗都是半导体 AlP、GaAs也是半导体 苯和无机苯N3B3H6 能取代反应
44
思考：为什么学习分子构型 结构决定性质
BeCl2分子形成过程
激发
↑
↑
↑
2p
2s
2p
2s
Be的基态
激发态
杂化
↑↑ sp
sp杂化轨道
Cl－Be－Cl
180
15
16
（3）sp杂化：1个s与1个p杂化形成2个sp杂化轨道 轨道方向：直线 键角： 180° 代表物质BeCl2
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杂化类型
杂化类型 sp
sp2
sp3
轨道构型
直线
平面三角形
O S 还与其他原子相连，提供1个电子
24
当氧族原子作为中心原子时,则可以 认为提供6电子 2)价层电子对数=σ键+孤电子对
25
乙烯、苯，乙醛、丙酮、乙炔中C的 杂化与结构
26
3）根据构型反推 乙烯、苯、乙醛、乙炔中C的杂化与结构
27
判断杂化类型 二氧化硫，二氧化碳、三氯化磷、 三氧化硫
28
35
Sp杂化 Sp2杂化 Sp3杂化
Sp3d杂化
Sp3d2杂化
36
37
5.价层电子对互斥理论
38
6.等电子体 问题的提出： N2和CO性质的相似性
熔沸点相近、均难溶于水 常温下都稳定 键能都很大 都形成2个π键 为什么具有这些相似性？？？
39
等电子体 具有相同的原子数和价电子数 （或者全部电子数）的分子或离子。
48
3）ABn分子如果最外层电子均参与成键
为非极性分子，反之极性分子
氨气、水、甲烷、三氯化磷，五氯化磷， 三氯化硼、四氯化硅的极性
4）复杂化合物大多为极性分子 硫酸、硝酸、磷酸、硝基苯、酒精
5）判断极性关键看正负电荷中心是否重合
34
杂化轨道类 sp
sp2
sp3
型
杂化轨道构
型
直线
三角形
正四面体
孤电子对数 分子构型
无 直线型
无
1个
三角形 折线型
无
1个
2个
四面体 三角锥 折线
举例
BeCl2
BCl3
SO2
CO2 CS2
BF3 O3
丙酮
乙炔
HCN
甲醛
CH4 SO42SiO44PO43ClO4-
PCl3 NH3 PH3 SO32-
H2O H2S
21
石墨、苯中碳原子也是以sp2杂化的：
22
如何判断原子的杂化方式呢？
23
4.杂化类型确定 1）根据中心原子的价电子对数
价层电 中 子 心 对 原 数 子 配价 位电 原子 离 数 提 子 供 所 电 2
H 、Cl 提供一个价电子 π键不参与杂化
O S 特殊情况
O S 只与中心原子相连，不提供电子
1）原子数相同 2）价电子数或全部电子数相等
40
3）等电子体原理 原子个数相同，价电子数相同，如果 都达到稳定结构，成键方式相同 N2和CO成键分析 CO2和N2O成键分析
41
①结构相似
CCl4 SiCl4 CH4 NH4+
Sp3杂化、正四面体结构 Sp3杂化、正四面体结构
BCl3 CO32– NO3– SO3 Sp2杂化、三角形
专题三、晶体结构和晶体性质 专题四、分子的空间构型与物质性质
第一单元 分子构型与物质性质 第二单元 配合物是如何形成的
1
一、分子空间构型
（1）S原子与H原子结合形成的分子为什么是H2S， 而不是H3S或H4S？ （2）C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4， 而不是CH2或CH3？ （3）CH4分子为什么具有正四面体的空间构型？
正四面体
键角
180
120
模型
109.5
18
3.几种物质成键分析 乙烯、乙炔、苯、石墨
19
乙烯结构：CH2=CH2
C:sp2杂化形成3个杂化轨道，分别与H和C形 成3个σ键，未杂化的p轨道形成1个π键
20
乙炔: H-C≡C-H
C:sp杂化形成2个杂化轨道，分别与H和C形 成2个σ键，未杂化的2个p轨道形成2个π键
H
HCH
H
5
1.杂化轨道 能量相近的轨道在成键时重新组合成 几个能量和形状相同的轨道 ①能量、形状、成分相同 ②杂化轨道数目不变
6
2.杂化轨道类型
7
8
（1）sp3杂化：1个s与3个p形成4个sp3杂化轨道： 杂化轨道方向 正四面体 键角： 109.5° 代表物质 CH4 CCl4
9
根据甲烷的形成过程分析BF3如何形成的？ 为什么BF3是平面三角形？
2
↑↓ ↑ ↑ ↑
2s
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S原子价层电子排布
2个单电子形成2个共价键，形成H2S，而不生 成H3S或H4S符合共价键的饱和性
3
↑↑ ↑
2p 2s
C原子价层电子排布 存在问题：2个单电子形成4个等价的共价键？？
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↑↑ ↑
2p 2s
C的基态
激发
↑
杂化
↑↑↑
↑↑↑↑
2s
Fra Baidu bibliotek
2p
sp3
激发态
sp3杂化轨道
32
（2）有孤对电子物质构型 判断构型 二氧化硫 三氧化硫 三氯化磷 磷化氢 三氯化硼
33
如果分子中存在孤电子对，由于孤电 子对比成键电子对更靠近原子核，它对相 邻成键电子对的排斥作用较大，因而使相 应的键角变小。
中心原子孤电子对 键角/°
H2O 2 104.5
NH3 1 107.3
CH4 0 109.5
45
复习
化学键
离子键 金属键 共价键
非极性键 极性键
46
二.分子的极性 1.分子的极性 极性分子： 正负电荷中心不重合的分子为极性分子。
非极性分子： 正负电荷中心重合的分子为极性分子。
47
含有极性键的分子一定是极性分子吗？ 1）单质一般是非极性分子 2）双原子化合物分子一般是极性分子
氯化氢，一氧化碳
4.杂化轨道和分子构型
29
（1）中心原子最外层电子均参与成键 物质的构型与杂化轨道构型相同
1）SP杂化 直线性 BeCl2 CO2 CS2
30
2）SP2杂化 平面三角形
BF3 BCl3
CO32-
NO3-
SO3
31
3）SP3杂化 四面体构型 CCl4 SiCl4 CF4 SiF4 CH4 SiH4 SO42- SiO44-
10
BF3分子形成：
激发
↑
↑ ↑↑
↑
2p
2s
2p
2s
B的基态
激发态
杂化
↑↑↑ sp2
sp2杂轨道
120°
3
+
F
120°
B
F
F11
12
（2）sp2杂化：1个s与2个p形成 3个sp2杂化轨道
轨道伸展方向 键角 120°
平面三角形
代表物质
BF3
13
分析BeCl2是如何形成的？ 为什么BeCl2是直线分子
SO2、O3、NO2–
Sp2杂化、折线
42
SiCl4 ClO4- SO42–、PO43– SiO44sp3杂化形式，呈正四面体立体结构； 苯和无机苯N3B3H6 金刚石、硅和氮化硼
广义等电子体
43
②性质相似 硅、锗都是半导体 AlP、GaAs也是半导体 苯和无机苯N3B3H6 能取代反应
44
思考：为什么学习分子构型 结构决定性质