分子的空间构型

：n
=
6
+
0 2
+
2
=
4
2021/3/11
12
2.推断分子空间构型的具体步骤：
对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨 道数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数
2
3
4
A的杂化轨道数
2
3
4
杂化类型
sp
sp2
sp3
A的价电子空间构型 直线型 平面三角形 正四面体
2021/3/11
13
课堂练习
正四 109.5° 面体 109.5° 109.5°V形 104.5°
三角 107.3°
锥形 107.32°0
小结:
代表 中心原子 物 结合的原子数
CO2
2
中心原子
无孤对电子 CH2O
3
CH4
4
分子 类型
空间构型
AB2 直线形
AB3 平面三角形
AB4 正四面体
中心原子 H2O
2
AB2
V形
有孤对电子 NH3
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
2021/3/11
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（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
解：总数 对数
2
（1）对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配 位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1;
如：PCl3 中
n = 5 + 1× 3 = 4 2；
（2）O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原 子时价电子数为6；
（3）离子的价电子对数计算
NH4+ ：n = 5 +
4 -1 = 4 2
SO42-
3 BF3
4 CH4
4 NH4+
4 H2O
4 NH3
202P1/C3/l131
4
中心原 子杂化 轨道类型
杂化轨道/ 电子对空
间构型
轨道 夹角
分子空 间构型
键角
sp 直线形 180°直线形 180°
sp 直线形 180°直线形 180° sp2平面三角形 120°平 角面 形三 120°
sp3 正四
面体
15
NH 3
HN=1H0ο17'8
N：2s22p3 2p
2s
s p3杂化
2021/3/11
16
H2O
HO=1H0ο34'0
O：2s22p4
2p
2s
s p3杂化
sp 3
2021/3/11
17
②孤对电子≠0 ：分子的空间构型不同于电
子对的空间构型。
n
孤对
电子对的 空间构型
分子的 空间构型
例
电子
n=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。
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11
1.ABm型分子的价电子对数n的确定
n = 中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m
2021/3/11
乙烯中碳以s源自文库2 杂化，C=C中一
个σ和一个π
乙炔中碳以sp杂 化，C=C中一个
σ和两个π
8
例2：试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构
石墨晶体 sp2杂化
2021/3/11
H
H
CC
HC
C H
CH
C H
苯的结构
sp2杂化
9
小结 SP型的三种杂化
杂化类型
SP
SP2
SP3
参与杂化的 原子轨道
2021/3/11
2
1.杂化轨道理论简介
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态
H
C
H
H
H
109°28’
在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子 轨道（S、P…）可以相互叠加而组成同等数目的
能量完全相等的杂化原子轨道—杂化轨道理论
2021/3/11
3
杂化轨道类型
sp 杂化 sp2 杂化 sp3 杂化
杂化轨道夹角
杂化轨道 空间取向
180º 120º
直线
平面 三角形
109.5º 正四面体
2021/3/11
4
思考
BF3分子形成过程
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
2021/3/11
5
思考
BeCl2分子形成过程
分 子 SiCl4 CS2
中心原 子的价 电子对 数
4
2
中心原子 的杂化轨 道类型
SP3
SP
电子对的 中心原子的 空间排布 孤对电子对
分子的空间 构型
正四面体 0 正四面体
直线
0 直线
BF3
3
SP2 平面三角形 0 平面三角形
PCl3
4
OF2
4
SP3 SP3
正四面体 1 正四面体 2
三角锥 V形
SO2
1个S
1个P
1个S 2个P 1个S 3个P
杂化轨道数 2个SP
3个SP2 4个SP3
杂化轨道间 夹角
空间构型
180° 直线形
120° 正三角形
109.5° 正四面体
实例
2021/3/11
BeCl2 C2H2 BF3 C2H4
CH4 CCl4
10
2.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) ：
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
Cl
分子构型 Al
Cl
Cl
S HH
S
H
O
O
N
H
O
H
H
N
O
O
2021/3/11 三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形
19
课堂练习
例3：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
物质
价电
子对 数
气态
2 BeCl2 2 CO2
专题四 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质
分子的空间构型
2021/3/11
1
C 2s
2px 2py 2pz
2s
2px
2py
2pz
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？CH4分子为什么 具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，
键角相同为109°28′）？
3
2021/3/11
SP2 平面三角形 1
V形 14
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。
① 孤对电子=0:分子的空间构型=电子对的空间构型
例如：
1
BeH 2 n= 2 (2+2)=2
1
BF 3 n= 2 (3+3)=3
CH 4
n=
1
2 (4+4)=4
直线形 平面三角形 四面体
2021/3/11
3
2p 2s
2p 2s 激发
Be基态
180
Cl Be
激发态
Cl
杂化 直线形
键合
sp杂化态 直线形
化合态
2021/3/11
6
思考
请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔 分子的成键情况?
用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？
2021/3/11
7
【例题选讲】
例1：根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道 理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。