1、高二化學選修3物質結構與性質第二章 分子結構與性質第二節分子的立體結構（第一課時）復 習 回 顧共價鍵鍵鍵鍵參數鍵能鍵長鍵角衡量化學鍵穩定性描述分子的立體結構的重要因素成鍵方式 “頭碰頭”,呈軸對稱成鍵方式 “肩并肩”,呈鏡像對稱一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結構（有直線形和V形）、四原子分子立體結構（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4、五原子分子立體結構最常見的是正四面體CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：C60C20C40C70資料卡片：

2、形形色色的分子分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。那么分子結構又是怎么測定的呢？早年的科學家主要靠對物質的宏觀性質進行系統總結得出規律后進行推測，如今，科學家已經創造了許許多多測定分子結構的現代儀器，紅外光譜就是其中的一種。分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結構其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結構?？茖W視野分子的立體結構是怎樣測定的？（指

3、導閱讀P39）測分子體結構：紅外光譜儀吸收峰分析。 同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結構卻不同，什么原因？思考:直線形V形 同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結構也不同，什么原因？思考:三角錐形平面三角形二、價層電子對互斥（VSEPR）理論 （ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 共價分子中，中心原子周圍電子對排布的幾何構型主要取決于中心原子的價層電子對的數目。價層電子對各自占據的位置傾向于彼此分離得盡可能的遠，此時電子對之間的斥力最小，整個分子最穩定。 1、理論要點 價層電子對包括成鍵的電子對和孤電子對不包括成鍵的電子對

4、 ！ 2、價層電子對數計算 確定中心原子價層電子對數目 價層電子對數 配位原子數孤電子對數 鍵電子對數孤電子對數 分子中a為中心原子的價電子數 ，x為配原子數，b為配原子達穩定結構所需的電子數 陽離子中，a為中心原子價電子數減去離子所帶電荷數， 陰離子中，a為中心原子價電子數加上離子所帶電荷數。孤電子對數（a-xb）/2化學式 價層電子對數 結合的原子數孤對電子對數HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 化學式 價層電子對數 結合的原子數孤對電子對數H2OSO3

5、NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 確定價層電子對構型 價層電子對數目23456價層電子對構型直線平面三角型正四面體三角雙錐正八面體注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對 的分布方向，從而改變化合物的鍵角3、確定分子構型 在價層電子對構型的基礎上，去掉孤電子對由真實原子形成的構型 分子或離子價層電子對數VSEPR模型名稱孤電子對數分子或離子立方體構型H2O4四面體2V形CO22直線形0直線形SO23平面三角形1V形NH34四面體1三角錐形CO323平面三角形0平面三角形SO33平面

6、三角形0平面三角形CH44正四面體形0正四面體形SiCl44正四面體形0正四面體形中心原子代表物中心原子結合的原子數分子類型空間構型無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4有孤對電子H2O2AB2NH33AB3直線形平面三角形正四面體V 形三角錐形小結:價層電子對互斥模型應用反饋:化學式 中心原子 孤對電子數中心原子結合的原子數空間構型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形 V 形V形平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體ABn型分子空間構型快速判斷方法：1、n=2時，中心原子無孤對電子的是直線形，中心原 子有孤對電子

7、為V形，如CO2直線形，H2O為V形。2、n=3時，中心原子無孤對電子的為平面三角形，有 孤對電子的為三角錐形。BF3為平面三角形，H3O+ 三角錐形。3、n=4時，為正四面體。1.下列物質中分子立體結構與水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl42.下列分子立體結構其中屬于直線型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP4 B BC 3.若ABn型分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤對電子，運用價層電子對互斥模型，下列說法正確的（ ）A.若n=2，則分子的立體構型為V形 B.若n=3，則分子的立體構型為三角錐形 C.若n=4，則分子的立體構型為正四面體形 D.以上

8、說法都不正確課堂練習C美國著名化學家鮑林（L.Pauling, 19011994）教授具有獨特的化學想象力：只要給他物質的分子式，他就能通過“毛估”法，大體上想象出這種物質的分子結構模型。請你根據價層電子對互斥理論，“毛估”出下列分子的空間構型。PCl5 PCl3 SO3 SiCl4 課堂練習三角雙錐形三角錐形平面三角形正四面體【選修3物質結構與性質】第 二 章分子結構與性質第二節 分子的立體結構課時2 值得注意的是價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子的空間構形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋甲烷中四個C H的鍵長相同、鍵能相同及HC H的鍵角為109 28。因為按照我們已經學過的價鍵

9、理論，甲烷的4個C H單鍵都應該是鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子。碳原子:為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，雜化軌道理論雜化：原子內部能量相近的原子軌道，在外界條件影響下重新組合的過程叫原子軌道的雜化雜化軌道：原子軌道組合雜化后形成的一組新軌道雜化軌道類型：sp、sp2、sp3、sp3d2雜化結果：重新分配能量和空間方向，組成數目相等成鍵能力更強的原子軌道雜化軌道用于容納鍵和孤對電子學習價層電子互斥理論知道: NH3和H2O的模型和甲烷分子一樣,也是正四面體的,因此它們

10、的中心原子也是sp3雜化的.不同的是NH3和H2O的中心原子的4個雜化軌道分別用于鍵和孤對電子對，這樣的4個雜化軌道顯然有差別sp 雜化 同一原子中 ns-np 雜化成新軌道；一個 s 軌道和一個 p 軌道雜化組合成兩個新的 sp 雜化軌道。例：BeCl2分子形成激發2s2pBe基態2s2p激發態雜化鍵合直線形sp雜化態直線形化合態Cl Be Cl180 除sp3雜化軌道外，還有sp雜化軌道和sp2雜化軌道。sp雜化軌道由1個s軌道和1個p軌道雜化而得；sp2雜化軌道由1個s軌道和2個p軌道雜化而得，碳的sp雜化軌道sp雜化：夾角為180的直線形雜化軌道。乙炔的成鍵sp2 雜化sp2 雜化軌道

11、間的夾角是120度，分子的幾何構型為平面正三角形2s2pB的基態2s2p激發態正三角形sp2 雜化態例：BF3分子形成BFFFClBCl1200Cl碳的sp2雜化軌道sp2雜化：三個夾角為120的平面三角形雜化軌道。思考題：根據以下事實總結：如何判斷一個化合物的中心原子的雜化類型？已知：雜化軌道只用于形成鍵或者用來容納孤對電子雜化軌道數0+2=2SP直線形0+3=3SP2平面三角形0+4=4SP3正四面體形1+2=3SP2V形1+3=4SP3三角錐形2+2=4SP3V形代表物雜化軌道數雜化軌道類型分子結構CO2CH2OCH4SO2NH3H2O結合上述信息完成下表：中心原子孤對電子對數中心原子結

12、合的原子數例題三：對SO2與CO2說法正確的是( ) A都是直線形結構 B中心原子都采取sp雜化軌道 C S原子和C原子上都沒有孤對電子 D SO2為V形結構， CO2為直線形結構D天藍色天藍色天藍色無色無色無色配合物理論簡介：實驗2-1 固體顏色溶液顏色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色綠色深褐色白色白色白色思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物質有關？依據是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+配位化合物，簡稱配合物，通常是由中心離子（或原子） 與配位體(某些分子或陰離子) 以配位鍵的形式結合而成的復雜離子或分子。2+CuNH3H3NNH3NH3實驗2-2 已知氫氧化銅與足量氨水反應后溶解是因為生成Cu(NH3)42+ ，其結構簡式為：試寫出實驗中發生的兩個反應的離子方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍色沉淀深藍色溶液實驗2-3Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根血紅色由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術表演。練習書寫：向硝酸銀溶液中逐漸滴加氨水的離子方程