高中化学：分子的立体结构1精品PPT课件

思考题：根据以下事实总结：如何判断一个 化合物的中心原子的杂化类型？
2021/2/21
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已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★杂化轨道数 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
结合上述信息完成下表：
代表物
CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H O 2021/2/21 2
结合上述信息完成课本P40的思考与交流
2021/2/21
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分子或离子 结构式
VSEPR模型 分子或离子的立体结构
HCN H C N
NH4 + H3O+
H+
HNH H
H+
O
H
H
SO2
O =S =O
BF3
2021/2/21
F
F
B
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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，如无法解释甲烷中
V形 三角锥形
★价层电子对互斥模型(VSEPR模型)是一种可以用来预 测分子立体结构的理论模型，总的原则是分子的中心原 子上孤对电子对与成键电子对之间的排斥力最小（注意： 分子中的双键、叁键等多重键要作为一对电子看待）。
这种理论把分子分为两类：一类是中心原子上的价电子 都用于形成共价键，这种分子中，中心原子周围的原子 数决定着分子的立体结构。 如HCN的空间结构为直线形； 另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电 子)的分子，由于中心原子上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。所以H2O的空间结构 为V形。
1．CO2
激发
提示：C：1S22S 2P
C：1S22S 2P
σσ
OCO
O： 1S22S 2P
ππ C原子发生SP杂化生成了两个SP轨道分别与两个O原子 的一个P轨道形成两个σ键； C原子剩余的两个P轨道分 别与两个O原子剩余的1个P轨道形成两个π键。
2 ．H2O
2021/2/21
O原子发生SP3杂化生成了四个SP3杂化轨道，其 中的两个分别与两个H原子的S轨道形成两个σ键； O原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电 子占据。 该课件由【语文公社】友情提供
示为[Cu(H2O) 4]2+。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之 间的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电子对给予铜离
子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形
成的，这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。 H2O
2+
H2O Cu OH2
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H2O
血红色
血液，常被用于电影特
技和魔பைடு நூலகம்表演。
例题一：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SO2 B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4 例题二：下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( B )
2
0
直线形
CH2O
H
H. . C
.. O. .
H H C= O
3
0
.. .. . .
.. ..
CH4
.H. H C. . H
H HCH
4
0
H
H
.. ..
.. ..
.. H2O H O. . H
O HH
2
2
..
NH32021/2H/21
N. . H
H
HNH H 3 该课件由【语文公社】友情提供
1
平面三角形 正四面体形
杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
0+2=2
SP
0+3=3
SP2
0+4=4
SP3
1+2=3
SP2
1+3=4
SP3
该课2件+由2【=语4文公社】友情提供SP3
直线形 平面三角形 正四面体形
V形 三角锥形
V形
练习：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上
描述化合物中每个化学键是怎样形成的？
SP杂化
配合物理论简介： 实验2-1
CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 NaCl
固体颜色 白色 绿色
深褐色 白色
K2SO4 白色
KBr 白色
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？
结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表
激发 C：1S22S 2P
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：
当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个
2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个相同
的sp3杂化轨道，夹角109 28 ′ ，表示这4个轨道是由1个s轨道
和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
【选修3《物质结构与性质》】
第 二 章《分子结构与性质》
第二节
分子的立体结构
2021/2/21
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阅读课本P37-38，思考并填写下列表格：
代表物 电子式
..
..
.. ..
.. ..
CO2 O.. C O..
结构式
中心原子结 中心原子孤 合的原子数 对电子对数
空间构型
O =C =O
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2021/2/21
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除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化 轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨 道和2个p轨道杂化而得，如图所示。
2021/2/21
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★配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子）
与配位体(某些分子或阴离子) 以配位键的形式结合而成的复 杂离子或分子。
实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应 后溶解是因为生成了[Cu(NH3) 4]2+ ，其
NH3
2+
结构简式为：
H3N Cu NH3
NH3 试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？
四个 C H的键长、键能相同及H—C —H的键角为109
28′。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H 单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个 相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子 的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。
提示：C：1S22S 2P
Cu 2+ +2NH3 .H2O
Cu（OH）2 +2 NH4 +
Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O
蓝色沉淀
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
2021/2/21
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实验2-3
Fe 3+ +SCN—
硫氰酸根
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜色极似