分子的立体结构

1、第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构（第一课时）（第一课时）复复 习习 回回 顾顾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的重要因素描述分子的立体结构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一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70 同为三原子分子，同为三原子分子，CO

2、2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同，什么原因？直线形直线形V形形 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形中心原子中心原子：A价层电子对价层电子对= 键电子对键电子对+中心原子的孤电子对中心原子的孤电子对键电子对键电子对=n中心原子的孤电子对中心原子的孤电子对=(a-xb)/2a:中心原子价电子数中心原子价电子数X：中心原子结合的原子数（即：中心原子结合的原子数（即ABn中的中的 n)b=8-该原子的价电子数（氢为该原子的价电子数（氢为1）（

3、）（注意是注意是B原子的）原子的）二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论ABn型分子型分子例如：例如：H2O和和NH3，中心原子上的孤电子对分别为中心原子上的孤电子对分别为2和和l，跟中心原子周围的，跟中心原子周围的键加起来都是键加起来都是4，它们相互排，它们相互排斥，形成四面体，因而斥，形成四面体，因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈分子呈三角锥形。三角锥形。C. .H. .H. .HH. . .N. . . .HHHC HHHHOHHCHHO= =N HHHC = =O= =O23423000O. .HH. . . .21直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形V

4、形形三角锥形三角锥形HH. .C. . .O. . . .C. . . . .OO.代表物代表物阅读课本阅读课本P37-38，思考并填写下列表格：思考并填写下列表格：电子式电子式结构式结构式中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数中心原子中心原子孤孤电子对电子对数数空间构型空间构型CO2CH2OCH4H2ONH3价层电子对价层电子对VSEPR 模型模型分子分子的的立体构型立体构型键角键角键电子对键电子对孤电子对孤电子对共计共计CO2202直线直线180BeCl2202直线直线180BF3303平面三角形平面三角120CH2O303平面三角形平面三角120SO2213平面三角形 V型120CH4

5、404正四面体正四面体10928H2O224正四面体V型105NH3314正四面体三角锥型107NH4+404正四面体正四面体10928价层电子对价层电子对VSEPR 模型模型分子分子的的立体构型立体构型键角键角键电子对键电子对孤电子孤电子对对共计共计CS2202直线直线180NO2+202直线直线180SO3303平面三角形平面三角形120SO32-314正四面体三角锥形120SO42-404正四面体正四面体10928CO32-303平面三角形平面三角形120NCl3314正四面体三角锥形10928H3O +314正四面体三角锥形10928OF2224正四面体V形10928注意注意:P4的特

6、殊正四面体的特殊正四面体中心原子中心原子：A价层电子对价层电子对= 键电子对键电子对+中心原子的孤电子对中心原子的孤电子对键电子对键电子对=n中心原子的孤电子对中心原子的孤电子对E:m=(a-xb)/2a:中心原子价电子数中心原子价电子数X：中心原子结合的原子数（即：中心原子结合的原子数（即ABn中的中的 n)b=8-该原子的价电子数（氢为该原子的价电子数（氢为1）（）（注意是注意是B原子的）原子的）二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论ABnEm型分子型分子总结：总结：ABnEm E为中心原子孤电子对为中心原子孤电子对n+mVSEPR 模型 分子的立体构型示例n+m=2直线形m=0直线

7、形n+m=3平面三角形m=0平面三角形m=1V形n+m=4正四面体m=0正四面体m=1三角锥形m=2V形n+m=5三角双锥m=0三角双锥PCl5n+m=6八面体m=0八面体SF6m=2平面四边形XeF4分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式电子式结构式结构式中心原子中心原子有无有无孤对电子孤对电子空间结构空间结构O C O: : :H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH无无有有有有无无无无直线形直线形V 形形三角三角锥形锥形 平面平面三角形三角形 正正四面四面体体: H C H:O:应用反馈应用反馈:化学式化学式 中

8、心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体SO4204正四面体正四面体第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构（第二课时）（第二课时）键长、键能相同，键角相同为键长、键能相同，键角相同为10928？2s 2px 2py 2pzC 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与要点是：

9、当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和轨道和3个个2p轨道会发生混杂，轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，混杂时保持轨道总数不变，得到得到4个相同的个相同的sp3杂化轨道，杂化轨道，夹角夹角109 28 ，表示这，表示这4个轨个轨道是由道是由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成的如下图所示：轨道杂化形成的如下图所示：三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介2s2pC的基态的基态2s2p激激发态发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发sp3 杂化杂化 原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个原子形成分子时，

10、同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。杂化轨道。sp2 杂化杂化 同一个原子的一个同一个原子的一个 ns 轨道与两个轨道与两个 np 轨道进行轨道进行杂化组合为杂化组合为 sp2 杂化轨道。杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的夹角是120，分子的几何构型为平面正三角形。，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的的基态基态2p2s激激发态发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态BF3分子形成分子形成BFFF激发激发120碳的碳的sp2杂化轨道杂化轨道spsp2 2杂化

11、：三个夹杂化：三个夹角为角为120120的平面的平面三角形杂化轨道三角形杂化轨道。 同一原子中同一原子中 ns-np 杂化成新轨道杂化成新轨道：一个一个 s 轨道轨道和一个和一个 p 轨道杂化组合成两个新的轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。杂化轨道。BeCl2分子形成分子形成激发激发2s2pBe基态基态2s2p激激发态发态杂化杂化直线形直线形sp杂化态杂化态键合键合直线形直线形化化合态合态Cl Be Cl180 sp 杂化杂化碳的碳的sp杂化轨道杂化轨道spsp杂化：夹角为杂化：夹角为180180的直线形杂的直线形杂化轨道。化轨道。 根据以下事实总结：如何判断一个化合物根据以下事实总结：

12、如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？的中心原子的杂化类型？CCsp3sp2spCCCC1、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个个叁键，则其中有叁键，则其中有2个个键，用去了键，用去了2个个p轨道，形成的轨道，形成的是是sp杂化；如果有杂化；如果有1个双键则其中有个双键则其中有1个个键，形成的键，形成的是是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。杂化。2、没有填充电子的空轨道、没有填充电子的空轨道一般一般不参与杂化，不参与杂化，1对孤对孤对电子占据对电子占据1个杂化轨道。个杂化轨道。一般方法一般方法化学式

13、化学式 键电子对键电子对中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子的中心原子的杂化类型杂化类型HCN20SPSO221SP2NH222SP2BF330SP2H3O+31SP3SiCl440SP3CHCl340SP3NH4+40SP340SP3 SO42杂化轨道数杂化轨道数= 键电键电子对数子对数中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数注意：杂化轨道只用于形成注意：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子键或者用来容纳孤对电子练习：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上练习：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述化合物中每个化学键是怎样形成的？描述化合物中每个化学键是怎样形成

14、的？C原子发生原子发生SP杂化生成了两个杂化生成了两个SP轨道分别与两个轨道分别与两个O原子原子的一个的一个P轨道形成两个轨道形成两个键；键； C原子剩余的两个原子剩余的两个P轨道分轨道分别与两个别与两个O原子剩余的原子剩余的1个个P轨道形成两个轨道形成两个键。键。2 H2OO原子发生原子发生SP3杂化生成了四个杂化生成了四个SP3杂化轨道，其杂化轨道，其中的两个分别与两个中的两个分别与两个H原子的原子的S轨道形成两个轨道形成两个键；键； O原子剩余的两个原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电杂化轨道分别被两对孤对电子占据。子占据。1CO2O： 1S22S 2PO C O提示：提示：C：

15、1S22S 2P激发激发C：1S22S 2PSP杂化杂化1、写出、写出HCN分子和分子和CH2O分子的路易斯结构式。分子的路易斯结构式。2用用VSEPR模型对模型对HCN分子和分子和CH2O分子的立分子的立体结构进行预测。体结构进行预测。 3写出写出HCN分子和分子和CH2O分子的中心原子的杂分子的中心原子的杂化类型。化类型。4分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的键。键。直线形直线形 平面三角形平面三角形sp杂化杂化 sp2杂化杂化2个个键键1个个键键杂化轨道数杂化轨道数=0+2=2sp直线形直线形0+3=3sp2平面三角形平面三角形0+4=4sp3正四面体形正四面体形1+2=3

16、sp2V形形1+3=4sp3三角锥形三角锥形2+2=4sp3V形形代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数中心原子结合的原子数=价层电子对数价层电子对数第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构（第三课时）（第三课时）天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色无色无色无色实验实验2-1 固体颜色固体颜色溶液颜色溶液颜色CuSO4CuCl2.2H2O CuBr2NaClK2SO4KBr白色白色绿色绿色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色思考：前三种溶液呈天蓝色大

17、概与什么物质有关？依据是什么？思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表示为四水合铜离子，可表示为Cu(HCu(H2 2O) O) 4 4 2+2+。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的间的化学键是由水分子中的O O原子提供孤原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形道），铜离子接受水分子的孤对电子形成的，这类成的，这类“电子对给予电子对给予接受键接受键”被被称为配位键。

18、称为配位键。四、配合物理论简介四、配合物理论简介CuOH2H2OH2OH2O2+什么是配位键？配位键如何表示？什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？配位化合物的概念？1 1、配位键、配位键概念概念: :共用电子对由一个原子共用电子对由一个原子单方面单方面提供提供给另一原子共用所形成的共价键。给另一原子共用所形成的共价键。条件条件：其中一个原子必须其中一个原子必须提供提供孤对电子。孤对电子。 另一原子必须有能另一原子必须有能接受接受孤对电子孤对电子轨道轨道。表示表示:B :B A电子对电子对给给予体予体 电子对电子对接接体体 举出含有配位键的离子或分子举出含有配位键的离子或分子: :N

19、HNH4 4+ +、H H3 3OO+ + 、定义：定义：由金属离子（或原子）与中性分子由金属离子（或原子）与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做配配合物合物。其中。其中: :金属原子是金属原子是中心原子，中性分子或者阴中心原子，中性分子或者阴离子离子( (如如H H2 2OO、NHNH3 3、ClCl- -) )叫做叫做配体。配体。2 2、配位化合物、配位化合物 注：金属离子（或原子）注：金属离子（或原子）一方有空轨道；接受孤一方有空轨道；接受孤对电子；对电子；中性分子或者阴离子中性分子或者阴离子一方提供孤对电子。如：一方提供孤对电子。

20、如：Cu(HCu(H2 20)0)4 4 2 2中存在配位键。中存在配位键。C u(N H3)42 +S O42-内界（配离子）中心原子外界离子配位原子配位体配位数配合物2+CuNH3H3NNH3NH3实验实验2-2 2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为生成了后溶解是因为生成了Cu(NHCu(NH3 3) ) 4 4 2+2+ ，其结构简式为：其结构简式为： 试写出实验中发生的两个反应的离子试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶深蓝色溶液液实验实验2-32-3Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根硫氰酸根血红色血红色由于该离子的颜色极由于该离子的颜色极似血液，常被用于电似血液，常被用于电影特技和魔术表演。影特技和魔术表演。结论：结论：配位键的强度有