人教版高中化学选修三 2.2 分子的立体结构（课件1）

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1、分子的立体构型,一、形形色色的分子,共价键具有方向性，分子中原子之间存在一定的键角，这就导致了分子具有一定的几何特性，也就是“分子的立体构型”。,三原子分子： 四原子分子： 五原子分子：,直线形和V形 平面三角形和三角锥形 正四面体形,化学式 结构式 分子的立体模型,CO2 H2O CH2O NH3 CH4,OCO,O H H,船式C6H12,椅式C6H12,C60,P4O6 P4O10,P4,C10H16 S8 SF6 B12,二、价层电子对互斥理论,价层电子对互斥理论（VSEPR）认为，分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。,价层电子对是指中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子

2、上的孤电子对。,键电子对： 孤电子对：,原子之间共用的一对电子,原子中未与其它原子共用的一对电子,O为中心原子，周围的四对电子为价层电子对；其中H与O共用的电子对为键电子对，未与其它原子共用的电子对为孤电子对。,价层电子对排斥力大小：,孤对电子对孤对电子对孤对电子对键电子对键电子对键电子对,a为中心原子的价电子数；,x为中心原子结合的原子数；,b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，即(8该原子的价电子数)（H为211）,键电子对中心原子所连原子数,O,C,N,4,C,S,4,1,0,5,3,1,1,6,2,1,2,4,2,2,0,6,3,2,0,4,3,3,2,2,4,4,4,2,3,N,

3、N,C,4,S,4,1,0,6,3,2,0,6,3,2,0,8,3,2,1,4,3,3,3,4,3,3,4,离子中，中心原子上的价电子数：,阳离子：原子的价电子数离子的电荷数,阴离子：原子的价电子数离子的电荷数,略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子或离子的立体构型。,平面三角形，电子对之间的夹角为120,直线形，电子对之间的夹角为180,正四面体形，电子对之间的夹角为10928,价层电子对模型（VSEPR模型）名称：,价层电子对数2： 价层电子对数3： 价层电子对数4：,键电子对和孤电子对之间的排斥力大小不同，所以VSEPR模型相同的分子或离子的立体构型中，键角的大小也不一

4、定相同。,VSEPR模型相同，分子或离子的立体构型不一定相同。,VSEPR模型与价层电子对有关，分子或离子的立体构型与键电子对有关。,VSEPR模型与立体构型,2,0,3,0,0,2,1,4,3,2,1,2,直线形,正四面体形,直线形,平面三角形,平面三角形,平面三角形,V形,正四面体形,正四面体形,正四面体形,三角锥形,V形,180,小于120,120,小于10928,10928,2,2,2,3,3,4,2,3,4,3,4,4,直线形,平面三角形,平面三角形,V形,正四面 体形,正四面体形,正四面体形,三角 锥形,V形,SO2,正四面体形,平面 三角形,直线形,CO2,H2O,SO3,NH3

5、,CH4,三、杂化轨道理论简介,在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化。杂化以后的轨道称为杂化轨道。,由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。共4个轨道。,由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。共3个轨道。,由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。共2 个轨道。,杂化轨道与形成它的原子轨道的总数相同。,杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。,杂化轨道只用于形成键或者容纳孤电子对，不能形成键。,sp3杂化轨道。轨道之间的夹角为10928,sp2杂化轨道。轨道之间的夹角

6、为120,未杂化的p轨道。用于形成键。,sp杂化轨道。轨道之间的夹角为180,未杂化的p轨道。用于形成键。,VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型,2 2 2,3 3 4,0 1 2,0 1 0,2 3 4,3 4 4,直线形 平面三角形 正四面体形,直线形 V形 V形,平面三角形 正四面体形 正四面体形,平面三角形 三角锥形 正四面体形,sp杂化 sp2杂化 sp3杂化,sp2杂化 sp3杂化 sp3杂化,杂化类型与价层电子对数相关。,2 2 2,3 3 4,0 1 2,0 1 0,2 3 4,3 4 4,直线形 平面三角形 正四面体形,直线形 V形 V形,平面三角形 正四面体形 正四面体形

7、,平面三角形 三角锥形 正四面体形,sp杂化 sp2杂化 sp3杂化,sp2杂化 sp3杂化 sp3杂化,2,2,2,3,3,4,2,3,4,3,4,4,直线形,平面三角形,平面三角形,V形,正四面体形,正四面体形,正四面体形,三角锥形,V形,直线形,正四面体形,平面三角形,sp杂化 sp2杂化 sp3杂化,sp2杂化 sp3杂化 sp3杂化,4 3 2,3 2,0 0 0,1 2,3 4,sp3杂化 sp2杂化 sp杂化,sp3杂化 sp3杂化,4 3 2,四、配合物理论简介,实验2-1,上述实验中呈天蓝色的物质的溶液中含有水合铜离子：,天蓝色,天蓝色,无色,无色,无色,天蓝色,将下表中的少

8、量固体溶于足量的水，观察实验现象。,Cu(H2O)42+,Cu(H2O)42+的形成：,Cu2+的原子轨道（部分）：,H2O的电子式：,3d 4s 4p,Cu2+存在空轨道，水分子中存在孤对电子；,水分子中的孤对电子进入Cu2+的空轨道中；,这类“电子对给予接受键”称为配位键。,提供空轨道的离子或原子称为中心离子或原子；提供孤对电子的分子或离子称为配体，配体的数目称为配位数。,以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。,配位键的表示方法：,其中A提供孤对电子，B提供空轨道,AB,实验2-2,向盛有硫酸铜溶液的试管中逐滴加入氨水，直至过量，再加入极性较小的溶剂（乙醇），观察并记录现象。

9、,生成蓝色沉淀,Cu2+2NH3H2OCu(OH)22NH4+,Cu(OH)24NH3H2OCu(NH3)42+2OH-4H2O,深蓝色是由于存在Cu(NH3)42+,析出的深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O,Cu(NH3)42+的结构如下：,沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液,实验2-3,向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾（KSCN）溶液，观察并记录现象。,生成血红色溶液,Fe3+3SCN-Fe(SCN)n3n,血红色溶液是由于存在Fe(SCN)n3n,用于鉴定溶液中的Fe3+ 。,配位键广泛存在于分子或离子中，如NH4+、H3O+、Ag(NH3)2OH（银氨溶液）、Na3AlF6（六氟合铝酸钠、冰晶石）、K3Fe(CN)6（铁氰化钾、赤血盐）、H2SO4等。,配位键的强度有大胡小，因而有的配合物很稳定，有的很不稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。,