演示文稿分子的立体构型

演示文稿分子的立体构型现在是1页\一共有113页\编辑于星期三分子的立体构型现在是2页\一共有113页\编辑于星期三一、形形色色的分子O2HClH2OCO2现在是3页\一共有113页\编辑于星期三C2H2CH2OCOCl2NH3P4现在是4页\一共有113页\编辑于星期三CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH现在是5页\一共有113页\编辑于星期三C60C20C40C70现在是6页\一共有113页\编辑于星期三现在是7页\一共有113页\编辑于星期三一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）现在是8页\一共有113页\编辑于星期三３、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）（平面三角形，三角锥形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4现在是9页\一共有113页\编辑于星期三４、五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4现在是10页\一共有113页\编辑于星期三CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：现在是11页\一共有113页\编辑于星期三C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子现在是12页\一共有113页\编辑于星期三现在是13页\一共有113页\编辑于星期三现在是14页\一共有113页\编辑于星期三现在是15页\一共有113页\编辑于星期三分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。那么分子结构又是怎么测定的呢现在是16页\一共有113页\编辑于星期三物理方法：红外光谱现在是17页\一共有113页\编辑于星期三测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。现在是18页\一共有113页\编辑于星期三红外光谱的基本原理：分子是不断震动着的，分子的立体构型其实是分子中的原子处于平衡位置时的模型，当一束红外线透过分子时，分子吸收跟它的某些化学振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。红外光谱可以测得分子中有什么样的化学键，经综合分析得知分子的立体结构。现在是19页\一共有113页\编辑于星期三用质谱仪测定分子结构：基本原理是在质谱仪中使分子失去电子变成带正电荷的分子离子（如C7H8C6H5CH3+）、碎片离子。由于其各自不同的相对分子质量。在高压电场加速后，通过狭缝进入磁场分析器得到分离，在记录仪上呈现一系列峰，相对质量与其电荷比（m/z）简称质荷比。最大质荷比等于相对分子质量。m/z=92失去一个氢原子的甲苯正离子C6H5CH2+。现在是20页\一共有113页\编辑于星期三思考：为什么不同的分子空间构型不同呢？现在是21页\一共有113页\编辑于星期三

同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？思考:直线形V形现在是22页\一共有113页\编辑于星期三

同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？思考:三角锥形平面三角形现在是23页\一共有113页\编辑于星期三

二、价电子对互斥理论（VSEPR）－预测分子的立体结构理论要点：原子周围的价电子对之间存在着排斥力，因此他们倾向于相互远离以减少这种斥力，从而使分子采取某种稳定的结构。价层电子对是指：分子中的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对现在是24页\一共有113页\编辑于星期三1.孤电子对对数的求法中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb)a为中心原子的价电子数，x为中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数现在是25页\一共有113页\编辑于星期三2.价层电子对的求法价层电子数=孤电子对数+σ键电子对对于阳离子a为中心原子价电子减去离子的电荷数。对于阴离子a为中心原子价电子数加上离子电荷的绝对值现在是26页\一共有113页\编辑于星期三计算下列分子或离子的价层电子对数n水、二氧化硫、二氧化碳、氨气、三氟化硼、碳酸根离子、硫酸根离子、硝酸根离子、甲烷、铵根离子现在是27页\一共有113页\编辑于星期三3.价层电子对互斥模型（VSEPR）基本要点ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。现在是28页\一共有113页\编辑于星期三平面三角形1200正四面体109.50MMM直线1800价电子对空间构型432n现在是29页\一共有113页\编辑于星期三1.中心原子上的价电子都用于形成共价键，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测。现在是30页\一共有113页\编辑于星期三ABn立体结构举例n=2直线形CO2HgCl2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面体CH4n=5三角双锥PCl5n=6正八面体SF6现在是31页\一共有113页\编辑于星期三2.中心原子上的有孤对电子的分子，中心原子的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。分子式结构式分子结构式现在是32页\一共有113页\编辑于星期三直线型平面三角型四面体BeCl2,HgCl2BF3，BCl3

(CH4,CCl4,NH4+

)中心原子价电子都用于形成共价键,不含孤对电子三角锥V型H2O，H2S(NH3;H3O+)中心原子有孤对电子现在是33页\一共有113页\编辑于星期三分子或离子结构式VSEPR模型分子或离子的立体结构HCNNH4+H3O+SO2BF3现在是34页\一共有113页\编辑于星期三分子或离子结构式VSEPR模型分子或离子的立体结构HCNNH4+H3O+HCNOHHH++NHHHH+现在是35页\一共有113页\编辑于星期三应用反馈:化学式中心原子孤对电子数中心原子结合的原子数空间构型HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形V形V形平面三角形三角锥形四面体正四面体正四面体现在是36页\一共有113页\编辑于星期三现在是37页\一共有113页\编辑于星期三1、C的价电子中只有两个未成对电子，为什么CH4分子中C形成四个共价键？3个相互垂直的2p和一个球形的2s与氢原子4个1s原子轨道重叠不可能得到正四面体构型的甲烷分子。

疑问？现在是38页\一共有113页\编辑于星期三三、杂化轨道理论－解释分子的立体结构Pauling（鲍林）在价键理论基础上提出了“杂化”假设，补充了价键理论的不足。（一）杂化理论要点：1.在形成分子时，每一原子中能量相近的“轨道”会发生重组，形成新的原子轨道，这个过程称“杂化”，新的原子轨道称“杂化轨道”。

2.杂化前后原子“轨道”总数不变，但能量趋于平均化，“杂化轨道”的对称性更高,更有利于成键。3.原子可用“杂化轨道”与其它原子的轨道（或“杂化轨道”）重叠形成共价键。现在是39页\一共有113页\编辑于星期三CH4分子（二）杂化类型1、sp3杂化：同一原子中，1个s轨道与3个能量相近的p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道(含1/4原s轨道成份和3/4原p轨道成份)。例：6C2psp3

sp3杂化2s现在是40页\一共有113页\编辑于星期三三、杂化轨道理论简介C原子基态原子电子排布的轨道表示式现在是41页\一共有113页\编辑于星期三sp3杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz109°28′现在是42页\一共有113页\编辑于星期三现在是43页\一共有113页\编辑于星期三试用杂化轨道理论解释VSEPR模型：现在是44页\一共有113页\编辑于星期三2、sp杂化：同一原子中1个s轨道与1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道。sp杂化例：4Be

2p2psp2s

两个SP杂化轨道现在是45页\一共有113页\编辑于星期三现在是46页\一共有113页\编辑于星期三3、sp2杂化：同一原子中，1个s轨道与2个能量相近的p轨道杂化形成三个sp2杂化轨道(含1/3原s轨道成份和2/3原p轨道成份)。

+现在是47页\一共有113页\编辑于星期三C原子基态电子排布轨道表示式现在是48页\一共有113页\编辑于星期三sp2杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz120°现在是49页\一共有113页\编辑于星期三C原子基态原子电子排布的轨道表示式现在是50页\一共有113页\编辑于星期三sp杂化轨道的形成过程

xyzxyzzxyzxyz180°现在是51页\一共有113页\编辑于星期三现在是52页\一共有113页\编辑于星期三互斥模型（VSEPR）模型与杂化轨道类型ABnn=2sp杂化n=3sp2杂化n=4sp3杂化了解n=5sp3d(或dsp3)杂化n=6sp3d2(或d2sp3)杂化现在是53页\一共有113页\编辑于星期三2.杂化轨道的应用范围:

杂化轨道只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子。

判断下列分子或离子中,中心原子的杂化轨道类型，并预测几何构型。NH4+、NH3、H2O、CH2O、SO2SO3BeCl2、CO2、PCl3

、BCl3

、CS2

、SO42-、PO43-、SiO4-、ClO4-、NO3-、CO32-、H3O+现在是54页\一共有113页\编辑于星期三

一般方法：1、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，用去了2个P轨道，形成的是SP杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成的是SP3杂化。2、没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1对孤对电子占据1个杂化轨道。现在是55页\一共有113页\编辑于星期三现在是56页\一共有113页\编辑于星期三例题一：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2与SO2B．CH4与NH3

C．BeCl2与BF3D．C2H2与C2H4现在是57页\一共有113页\编辑于星期三例题二：对SO2与CO2说法正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化轨道C．S原子和C原子上都没有孤对电子D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构D现在是58页\一共有113页\编辑于星期三课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC现在是59页\一共有113页\编辑于星期三3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（）A.若n=2，则分子的立体构型为V形B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形D.以上说法都不正确课堂练习C现在是60页\一共有113页\编辑于星期三第三节：分子的性质一、键的极性和分子的极性现在是61页\一共有113页\编辑于星期三现在是62页\一共有113页\编辑于星期三

知识回顾

在单质分子或化合物中，同种原子形成共价键，两个原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键的原子都不显电性。这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。现在是63页\一共有113页\编辑于星期三

在化合物分子中，不同种原子形成的共价键，由于不同原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力强的原子一方，因而吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性，吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性。这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。现在是64页\一共有113页\编辑于星期三对分子而言如果正电中心和负电中心不重合则为极性分子。对分子而言如果正电中心和负电中心重合则为非极性分子。现在是65页\一共有113页\编辑于星期三极性分子：分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子。非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看，电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分子为极性分子。极性分子和非极性分子1、定义现在是66页\一共有113页\编辑于星期三如何判断分子是否有极性？正负电荷中心是否重合。各种分子分析举例。现在是67页\一共有113页\编辑于星期三2、常见分子的构型及其分子的极性X2型：H2类型实例结构键的极性分子极性N2

非极性键非极性分子均为直线型现在是68页\一共有113页\编辑于星期三类型实例结构键的极性分子极性XY型HFNO

极性键极性分子均为直线型现在是69页\一共有113页\编辑于星期三类型实例结构键的极性分子极性X2Y型CO2SO2极性键非极性分子极性键极性分子直线型角形现在是70页\一共有113页\编辑于星期三类型实例结构键的极性分子极性X2Y型H2OH2S极性键极性分子均为角形现在是71页\一共有113页\编辑于星期三类型实例结构键的极性分子极性XY3型BF3NH3极性键非极性分子极性键极性分子平面三角形三角锥形现在是72页\一共有113页\编辑于星期三类型实例结构键的极性分子极性XY4型CH4CCl4均为正四面体形极性键非极性分子现在是73页\一共有113页\编辑于星期三经验规律:在ABn型分子中，当A的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子.举例现在是74页\一共有113页\编辑于星期三键的极性与分子的极性的区别与联系概念键的极性分子的极性含义决定因素联系说明极性键和非极性键是否由同种元素原子形成极性分子和非极性分子极性分子和非极性分子1.以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子；2.以极性键结合的双原子分子一定是极性分子；3.以极性键结合的多原子分子，是否是极性分子，由该分子的空间构型决定。键有极性，分子不一定有极性。现在是75页\一共有113页\编辑于星期三1.分子间作用力对物质的熔沸点，溶解性等性质有着直接的影响

二、范德华力及氢键对物质性质的影响分子间作用力氢键范德华力分子间氢键分子内氢键相对分子质量分子极性相对分子质量:分子极性现在是76页\一共有113页\编辑于星期三三、氢键1.分子中与电负性很大的元素（一般指氧、氮、氟）相结合的氢原子和另一个分子中电负性极大的原子间产生的作用力。常用X—H…Y表示，式中的虚线表示氢键。X、Y代表F、O、N等电负性大、原子半径较小的原子。现在是77页\一共有113页\编辑于星期三2.氢键形成的条件（1）分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子；（2）分子中必须有带孤电子对、电负性大、而且原子半径小的原子。实际上只有F、O、N等原子与H原子结合的物质，才能形成较强的氢键。现在是78页\一共有113页\编辑于星期三AHB形成氢键的条件：①有一个与电负性很大的原子A形成共价键的

氢原子；②有另一个电负性很大并且有孤对电子的原子B。现在是79页\一共有113页\编辑于星期三3.氢键的特点：（1）氢键作用强于范德华力但弱于化学键。FHF>OHO>OHN>NHN>OHCl>OHS现在是80页\一共有113页\编辑于星期三（2）氢键具有方向性和饱和性方向性：

分子键形成的氢键是直线型的（即A、H、B三个原子在一条直线上）。饱和性：

一般情况下，一个氢原子只能和一个B原子形成氢键。现在是81页\一共有113页\编辑于星期三4.氢键的种类：分子间氢键分子内氢键邻羟基苯甲醛水杨醛现在是82页\一共有113页\编辑于星期三5.氢键对物质性质的影响：

分子间氢键使物质的熔点和沸点升高；分子内氢键一般使化合物的熔点和沸点降低。

在极性溶剂中，若溶质分子与溶剂分子形成氢键，则使溶质的溶解度增大；若溶质分子内有氢键存在，则在极性溶剂中溶解度减小，而在非极性溶剂中溶解度增加。现在是83页\一共有113页\编辑于星期三接近沸点的水蒸气相对分子质量量偏大的的原因是：存在因氢键而缔合的“缔合分子”现在是84页\一共有113页\编辑于星期三H2O的结构与性质：现在是85页\一共有113页\编辑于星期三H2O的密度与温度的关系现在是86页\一共有113页\编辑于星期三解释水的密度随温度变化的原因？现在是87页\一共有113页\编辑于星期三5.氢键对化合物性质的影响分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高。在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间能形成氢键，则可使溶解度增大。分子内氢键的形成，使分子具有环状闭合的结构。一般会使物质的熔沸点下降,在极性溶剂中的溶解度降低现在是88页\一共有113页\编辑于星期三许多大分子分子内也含有氢键。DNA双螺旋的两个螺旋链是用氢键相结合的。现在是89页\一共有113页\编辑于星期三1.欲提取碘水中的碘，不能选用的萃取剂是()A．酒精B．四氯化碳C．蒸馏汽油D．苯

2.欲用萃取剂A把溶质B从溶剂C的溶液里萃取出来，萃取剂A需符合以下条件：⑴____________________________________⑵____________________________________⑶____________________________________

思考：A与C互不相溶B在A中的溶解度大于在C中的溶解度A与B不发生化学反应A现在是90页\一共有113页\编辑于星期三四、溶解性（一）相似相溶原理1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质

2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等）3.含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（-OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。现在是91页\一共有113页\编辑于星期三四、溶解性1．影响物质溶解性的因素⑴影响固体溶解度的主要因素是___________。⑵影响气体溶解度的主要因素是_________和_________。2．相似相溶规律：_____________________________________________________________。⑴如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越_______。相反，无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较_______。⑵“相似相溶”还适用于分子结构的_________。⑶如果溶质与水发生化学反应可_________其溶解度。温度温度压强非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。好小相似性增大现在是92页\一共有113页\编辑于星期三练习1．比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用相似相溶规律理解它们的溶解度不同？2．为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯)溶解油漆而不用水？3．怎样理解汽油在水中的溶解度很小？4．怎样理解低碳醇与水互溶，而高碳醇在水中的溶解度却很小？现在是93页\一共有113页\编辑于星期三练习5．根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律，说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大，下列说法正确的是()A．溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B．溴、碘是单质，四氯化碳是化合物C．Br2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而水是极性分子D．以上说法都不对C现在是94页\一共有113页\编辑于星期三现在是95页\一共有113页\编辑于星期三左手和右手不能重叠左右手互为镜像现在是96页\一共有113页\编辑于星期三五、手性1．具有完全相同的

和

的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体(又称对映异构体、光学异构体)。含有手性异构体的分子叫做手性分子。2．判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有

个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。组成原子排列四现在是97页\一共有113页\编辑于星期三1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH

练习：CH2—OHCH2—OHOH现在是98页\一共有113页\编辑于星期三1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH

练习：CH2—OHCH2—OHOH现在是99页\一共有113页\编辑于星期三A.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3

HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32．下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是()现在是100页\一共有113页\编辑于星期三2．A.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3

HClOHBrOHClHBrBrCH3CH3现在是101页\一共有113页\编辑于星期三分析：CH3—C—O—CH—CHOA．与银氨溶液反应B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应C．与金属钠发生反应D．与H2发生加成反应O*CH2OH现在是102页\一共有113页\编辑于星期三分析：CH3—C—O—CH—CHOA．与银氨溶液反应B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应C．与金属钠发生反应D．与H2发生加成反应O*CH2OH—CHO→—COOH或—COO——CHO→—CH2OH—CH2OH→—CH2ONa—CH2OH→—CH2OCHO现在是103页\一共有113页\编辑于星期三3.下列有机物CH3—C—O—CH—CHO含有一个手性碳原子(标有“*”的碳原子)，具有光学活性。当发生下列化学反应时，生成新的有机物无光学活性的是()A．与银氨溶液反应B．与甲酸在一定条件下发生酯化反应C．与金属钠发生反应D．与H2发生加成反应O*CH2OH现在是104页\一共有113页\编辑于星期三4．分子式为C4H10O的有机物中含“