人教版高中化学选修三第二章 第二节 分子的立体构型(第1课时)

1、选修三第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第第1 1课时课时共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构描述分子的立体结构的重要因素的重要因素成键方式成键方式 “ “头碰头头碰头”，呈轴对称，呈轴对称成键方式成键方式 “ “肩并肩肩并肩”，呈镜像对称，呈镜像对称复习回顾复习回顾所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指多原子构成的共价分子中指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的立体结构这样的双原子分子中不存在分

2、子的立体结构问题。问题。O2HCl一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2、三原子分子立体结构（有直线形和、三原子分子立体结构（有直线形和V V形）形）直线形直线形180180V V形形105105、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形 120120三角锥形三角锥形 107107正四面正四面 6060直线形直线形 180180、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最

3、常见的是正四面体CHCH4 4正四面体正四面体CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：C C6060C C2020C C4040C C7070资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形状的呢状的呢? ?早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。定分子结构的现

4、代仪器，红外光谱就是其中的一种。 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构所谓分子立体结构其实只是其实只是分子中的原子处于平衡位置时的分子中的原子处于平衡位置时的模型模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体哪

5、种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的？分子的立体结构是怎样测定的？测分子体结构：测分子体结构：红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的？分子的立体结构是怎样测定的？同为三原子分子，同为三原子分子，COCO2 2 和和 H H2 2O O 分子的空间结构分子的空间结构却不同，什么原因？却不同，什么原因？同为四原子分子，同为四原子分子，CHCH2 2O O与与 NHNH3 3 分子的分子的的空间结构也不同，的空间结构也不同，什么原因？什么原因？二、价层电子对互斥（二、价层电子对互斥（VS

6、EPRVSEPR）理论）理论 共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对的数目。价层电子对各自占据决于中心原子的价层电子对的数目。价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对之间的的位置倾向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对之间的斥力最小，整个分子最稳定。斥力最小，整个分子最稳定。 1 1、理论要点、理论要点 价层电子对包括成键的价层电子对包括成键的电子对和孤电子对电子对和孤电子对不包括成键的不包括成键的电子对电子对 ！ 2 2、价层电子对数计算、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目确定

7、中心原子价层电子对数目 价层电子对数价层电子对数 配位原子数孤电子对数配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 孤电子对数孤电子对数12（axb）对主族元素：对主族元素： a ;对于阳离子：对于阳离子：a ;对于阴离子：对于阴离子：a 。 x表示表示 。 b表示与中心原子结合的原子表示与中心原子结合的原子 ，氢，氢为为 ，其他原子，其他原子 。最外层电子数最外层电子数价电子数价电子数离子电荷数离子电荷数价电子数价电子数离子电荷数离子电荷数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数最多能接受的电子数最多能接受的电子数18该原子的价电子数该原子的价电子数化学式化学式中心原中

8、心原子子axb 孤对电孤对电子对数子对数价层电价层电子对数子对数H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 2 4 O 6 1 0 3 3S 6 2 1 3 4 N 5 1 0 2 2 C 4 2 1 4 5 S6 1 0 6 6 S 6 1 0 5 5 P 5 1 1 3 4 P 5 1 0 4 4 C 4 1 化学式化学式中心原中心原子子axb孤对电子对孤对电子对数数价层电子价层电子数数HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 2 C 4 2 2 1 3 S 6 2 2 2 4 N 6 2 1 0 3 B 3 3 1 1 4 O 5 3 1

9、0 4 Si 4 4 1 0 4 C 4 4 1 0 4 N 4 4 1 0 4 S8 4 2 确定价层电子对构型确定价层电子对构型 价层电子对数目价层电子对数目2 23 34 45 56 6价层电子对构型价层电子对构型直线直线平面平面三角形三角形正四面体正四面体三角三角双锥双锥正八正八面体面体注意：注意：孤对电子的存在会改变键合电子对孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小：电子间斥力大小： 孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间3 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对在价层电子

10、对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 电子电子对数对数目目电子对电子对的空间的空间构型构型成键成键电子电子对数对数孤电孤电子子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构空间构型型实实 例例2 2直线形直线形2 20 0直线形直线形BeClBeCl2 2COCO2 23 3三角形三角形3 30 0三角形三角形BFBF3 3SOSO3 32 21 1V V形形SnBrSnBr2 2PbClPbCl2 2ABABn n 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型和立体结构模型和立体结构电子电子对数对数目目电子对电子对的空间的空间构型构型成键成键电子电子对数对数孤电孤电子子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构空间构型型实实 例例4 4四面体四面体4 40 0四面体四面体CHCH4 4CClCCl4 4NHNH4 4SOSO4 42 23 31 1三角锥三角锥NHNH3 3PClPCl3 3SOSO3 32 2H H3 3O O+ +2 22 2V V型型H H2 2O O1 1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 A ACOCO2 2 B BH H2 2S S C CPClPCl3 3 D DSiClSiCl4 42 2、下列分子立体结构其中属于直线形分子的是、下列分子立