分子空間結(jié)構(gòu)

與物質(zhì)性質(zhì)1、CH4分子的結(jié)構(gòu)（1）正四面體鍵角：109.5°

1954年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1962年獲諾貝爾和平獎(jiǎng)C：1s22s22p2雜化激發(fā)4個(gè)sp3雜化軌道的種類1.sp3雜化Sp3雜化軌道一、雜化軌道理論甲烷分子的空間構(gòu)型2.sp雜化Be：1s22s2ClClBe雜化sp2p激發(fā)3.sp2雜化B：1s22s22p1雜化sp22p激發(fā)氨分子的成鍵情況水分子的成鍵情況

原子形成分子時(shí)，是先雜化后成鍵同一原子中不同類型、能量相近的原子軌道參與雜化雜化前后原子軌道數(shù)不變雜化后形成的雜化軌道的能量相同雜化后軌道的形狀、伸展方向發(fā)生改變雜化軌道參與形成σ鍵，未參與雜化的軌道形成π鍵⑵雜化軌道的要點(diǎn)練習(xí)：分析CO2和H2O中每個(gè)化學(xué)鍵是怎樣形成的？C原子兩個(gè)SP軌道分別與O原子的一個(gè)P軌道形成兩個(gè)σ鍵；C原子的兩個(gè)P軌道分別與O原子的1個(gè)P軌道形成兩個(gè)π鍵。2．H2O1．CO2O：1S22S2PO

C

Oσσππ提示：C：1S22S22P2激發(fā)C：1S2sp2PSP雜化O：1s22s22p4雜化4個(gè)sp3↓↑↓↓雜化軌道類型spsp2sp3參與雜化的軌道雜化軌道數(shù)成鍵軌道夾角

分子空間構(gòu)型實(shí)例⑴常見(jiàn)雜化軌道的比較：1個(gè)s+1個(gè)p1個(gè)s+2個(gè)p1個(gè)s+3個(gè)p234180°120°109.5°直線形平面三角形正四面體BeCl2C2H2、CO2BF3C2H4C6H6CH4CCl4二、分子的空間構(gòu)型2.確定分子空間構(gòu)型的其它方法⑴實(shí)驗(yàn)方法:紅外光譜、晶體的X衍射、核磁共振⑵確定分子空間構(gòu)型的簡(jiǎn)易方法——價(jià)電子對(duì)互斥理論①中心原子A的價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)=最外層電子數(shù);②配位原子中鹵素原子、氫原子提供一個(gè)價(jià)電子，氧和硫原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。

③正離子應(yīng)減去電荷數(shù),負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù).確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)，以ABm為例(A—中心原子)：n＝中心原子A的價(jià)電子數(shù)＋每個(gè)配位原子B提供的價(jià)電子數(shù)×m2=雜化軌道數(shù)當(dāng)n=2時(shí)A原子發(fā)生sp雜化;當(dāng)n=3時(shí)A原子發(fā)生sp2雜化;當(dāng)n=4時(shí)A原子發(fā)生sp3雜化請(qǐng)判斷下列分子的價(jià)層電子對(duì)與分子空間構(gòu)型分子BeCl2BF3CH4CO2NH3H2O價(jià)層電子對(duì)數(shù)軌道雜化類型中心原子有無(wú)孤對(duì)電子幾何構(gòu)型234244SPSP2SP3SP3SP3SP直線形直線形平面三角形正四面體三角錐形V形無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)有有3、常見(jiàn)多原子共價(jià)分子的空間構(gòu)型及分子極性典型分子分子空間構(gòu)型分子極性雙原子分子HClNO直線形有三原子分子CO2、CS2、BeCl2直線形無(wú)H2O、H2S、SO2V形有四原子分子BF3、BCl3平面三角形無(wú)NH3、PCl3三角錐形有五原子分子CH4、CCl4正四面體形無(wú)CH3Cl、CHCl3四面體形有分子的極性極性分子正電荷重心和負(fù)電荷重心不相重合的分子非極性分子正電荷重心和負(fù)電荷重心相重合的分子分子極性的判斷方法雙原子分子取決于成鍵原子之間的共價(jià)鍵是否有極性多原子分子(ABm型)取決于分子的空間構(gòu)型ABm分子極性的判斷方法1、化合價(jià)法當(dāng)中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子；否則為極性分子。請(qǐng)判斷PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的極性。ABm分子極性的判斷方法1、化合價(jià)法將分子中的共價(jià)鍵看作作用力，不同的共價(jià)鍵看作不相等的作用力，運(yùn)用物理上力的合成與分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡則為非極性分子；否則為極性分子。2、物理模型法C=O鍵是極性鍵，但從分子總體而言CO2是直線型分子，兩個(gè)C=O鍵是對(duì)稱排列的，兩鍵的極性互相抵消（F合=0），∴整個(gè)分子沒(méi)有極性，電荷分布均勻，是非極性分子180oF1F2F合=0OOCHOH104o30＇F1F2F合≠0O-H鍵是極性鍵，共用電子對(duì)偏O原子，由于分子是折線型構(gòu)型，兩個(gè)O-H鍵的極性不能抵消（F合≠0），∴整個(gè)分子電荷分布不均勻，是極性分子HHHNBF3：NH3：120o107o18'

三角錐型,不對(duì)稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子F1F2F3F’平面三角形，對(duì)稱，鍵的極性互相抵消（F合=0），是非極性分子CHHHH109o28'

正四面體型，對(duì)稱結(jié)構(gòu)，C-H鍵的極性互相抵消（F合=0），是非極性分子常見(jiàn)分子鍵的極性鍵角分子構(gòu)型分子類型常見(jiàn)分子的構(gòu)型及分子的極性雙原子分子H2、Cl2無(wú)無(wú)直線型非極性HCl有無(wú)直線型極性H2O有104.50折線型極性CO2有180o直線型非極性三原子分子四原子分子NH3有107.30三角錐型極性BF