价层电子对互斥模型

分子的立体结构新课标人教版选修三物质结构与性质第二章分子结构与性质第二节分子的立体结构（第一课时）复习回顾共价键σ键π键键参数键能键长键角衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素成键方式“头碰头”,呈轴对称成键方式“肩并肩”,呈镜像对称一、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）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）C2H2CH2ONH3P4４、五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子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？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定分子结构的现代仪器，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。所谓分子立体结构其实只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。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结构。科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？（指导阅读P37）测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。思考：

同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，为什么？

同为四原子分子，CH2O与NH3分子的空间结构也不同，为什么？直线形V形平面三角形三角锥形二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）1、要点：预测ABn型的分子或离子的空间构型。

中心原子A价层电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。——预测分子结构的简单理论键角价层电子对数VSEPR模型模型名称实例180212034直线形平面三角形四面体BeCl2BF3CH4、CCl4109°28’推测分子或离子立体构型的步骤：（1）基本概念：（以氨分子为例说明）

HNH3HNH中心原子配位原子配位数•••×וו孤电子对σ键电子对σ键电子对σ键电子对价层电对δ键电子对=与中心原子结合的原子数=δ键电子对+中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对=½（a-xb)a:中心原子的价电子数(对于阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；对于阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数）x为与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(H为1，其他原子为“8-该原子的价电子数）探究与讨论：1、写出H、C、N、O等原子的电子式：原子HCNO电子式价电子数可形成共用电子对数最多能接受的电子数H···O：··C：··1654·N：··11443322分子或离子中心原子axb孤电子对σ键的电子对数中心原子的价层电子对数CO2H2OSO2S622123CO32-4+2C32033NH3N531134NH4+SO32-FS6N5-141044（2）中心原花子上有孤弱对电子的蝇分子孤对电子醉也要占据待中心原子志周围的空腔间，并参渴与互相朵排斥价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型VSEPR模型分子构型实例321AB2431AB3422AB2V型三角锥V型PbCl2NH3H2O分子式价层电子对数成键电子对数孤对电子对数VSEPR模型分子空间构型CO2SO2SO3220213330直线形V型平面三角杂形分子式价层电子对数成键电子对数孤对电子对数VSEPR模型分子空间构型SO32-SO42-134440三角锥正四面体

成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布方式

分子构型

实例直线形

23平面三角形2费0笑AB2直线形HgCl23浮0昼AB32掉1貌AB2层价电子对数平面三岁角形BF3SO3V形PbCl2VSE编PR模型名石称价层电子对数成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布分子构型 实例方式4四面体4 0里A席B43 1破A炕B32屠2漫A死B2正四面脚体CH4三角锥翅形NH3Ｖ形H2OVSE停PR模型名称注：价层稍电子对掠互斥模孤型对少数化竹合物判碌断不准，不能形适用于糖过渡金浸属化合土物，除截非金属交具有全胶满、半专满或全吵空的d轨道应用反径馈: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HCNNO2NH2－NO3-H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形V形V型平面三角辜形三角锥挥形四面体正四面体正四面体PO43－04正四面抱体利用价层这电子对互种斥理论时贤，首先要刊根据原子桌的最外层竟电子数，搬判断中心仇原子上有氧没有孤对爹电子，然饿后再根据粗中心原子栗结合的原切子的数目炕，就可以览判断分子督的空间构筐型

价层电子对数

23

4

5

6电子对排布方式 直线形平面三角形四面体三角双锥八面体思考与交疾流:P:3行81、下列全物质中树，分子坚的立体肠结构与水分子顿相似的玻是院（礼）A、CO2B、H2SC、PCl3D、SiC杯l4B2、下列密分子的妈立体结幼构，其蹈中属于直线型分谨子的是器（亮）A、H2O厉B、CO2C、C2H2D、P4BC3、为了解虑释和预测抓分子的空码间构型，绢科学家在毁归纳了横许多已护知的分砖子空间饶构型的基础上，欺提出了一寄种十分简湾单的理论骆模型—价层电子贤对互斥模色型。这种珍模型把分润子分成两晕类：一吓类是；另一类瞎是是。BF3和NF3都是四盈个原子描的分玻子，BF3的中心蚂原子是，NF3的中心原芬子是；BF3分子的立古体构型是紫平面三角然形，而NF3分子的立鸟体构型是棍三角锥形且的原因是。值得注意喘的是价层欠电子对互脚斥模型只馋能解释化巷合物分子夸的空间构唉形，却无渡法解释许破多深层次马的问题，筹如无法解杠释甲烷中键四个C—H的键长斤、键能情相同及H—C—H的键角为10928′。因为按沾照我们已坛经学过的静价键理论死，甲烷的4个C—H单键都武应该是σ键，然而贡，碳原子欢的4个价层原档子轨道是3个相互押垂直的2p轨道和1个球形园的2s轨道，用呢它们跟4个氢原惯子的1s原子轨道堡重叠，不尾可能得到这四面体构献型的甲烷瘦分子。为了解饺决这一博矛盾，撞鲍林提洒出了杂宗化轨道腹理论，2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109饲°28累’激发它的要臂点是：重当碳原堂子与4个氢原森子形成妹甲烷分如子时，顽碳原子超的2s轨道和3个2p轨道会发氧生混杂，混杂时保持轨炒道总数不牛变，得到4个能量相等父、成分相础同的sp3杂化轨道醋，夹角10928滋′，表示这4个轨道是票由1个s轨道和3个p轨道杂化巩形成的如率下图所示反：三、杂碧化轨道待理论简络介杂化：原贸子内部能量相宿近的原子轨北道，在外寒界条件影蛋响下重新衣组合的过班程叫原子涌轨道的杂核化杂化轨道芳：原子轨晒道组合杂每化后形成琴的一组新死轨道杂化轨道颂类型：sp、sp2、sp3等杂化结败果：重朝新分配概能量和冷空间方船向，组垫成数目般相等成灰键能力暴更强的疲原子轨虾道杂化轨示道用于填形成σ键和容绸纳孤对课电子2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109累°28看’激发Sp3杂化Sp3杂化碳的sp2杂化轨道sp2杂化：三影个夹角为120因°的平面三岛角形杂化角轨道。Sp2杂化C2H4Sp2杂化大π键C6H6Sp3杂化碳的sp杂化轨幸道sp杂化：夹盾角为180°的直线弓形杂化繁轨道。Sp杂化乙炔的孝成键基态N的最外号层电子喜构型为2s22p3，在H影响下，N的一个2s轨道和三辅个2p轨道进行sp3不等性杂化，形劳成四个sp3杂化轨服道。其晒中三个sp3杂化轨道中各割有一个若未成对汤电子，尾另一个sp3杂化轨道文被孤对电递子所占徒据。N用三个各欺含一个未随成对电子的sp3杂化轨宴道分别寻与三个H的1s轨道重便叠，形扰成三个互键。真由于孤莫对电子恼的电子右云密集恰在N的周围，平对三个盛键糖的电子答云有比驱较大的隆排斥作用，使犹键之间的艘键角被压恋缩到杜，因此NH3的空间构成型为三角迹锥形。基态O的最外藏层电子各构型为2s22p4，在H的影响下月，O采用sp3不等性裹杂化，旨形成四瘦个sp3杂化轨道，脑其中两个旬杂化轨道阅中各有一镇个未成对林电子，另孝外两个素杂化轨根道分别烈被两对制孤对电牲子所占据。O用两个各卵含有一个爷未成对电柏子的sp3杂化轨道分别与产两个H的1s轨道重愤叠，形封成两个键。由于O的两对孤扰对电子对较两个届键外的成键电子有未更大的备排斥作斑用，使撇键之芹间的键五角被压缩到，因此H2O的空间沉构型为伴角型。1、看中清心原子伍有没有铜形成双尤键或叁掏键，如常果有1个叁键，把则其中有2个π键，用激去了2个p轨道，槽形成的野是sp杂化；没如果有1个双键隶则其中酸有1个π键，形卷成的是sp2杂化；如移果全部是础单键，则刮形成的是sp3杂化。2、没有焰填充电派子的空蚂轨道一般不参与杂讯化.根据以跌下事实寇总结：腊如何判烫断一个弃化合物朗的中心馒原子的狸杂化类造型？C－Csp3sp2spC＝CC≡C已知：恶杂化轨光道只用若于形成σ键或者艰用来容宿纳孤对伤电子杂化轨道毅数=中心原漂子孤对孤电子对殊数＋中扁心原子阵结合的须原子数代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O结合上述姐信息完成难下表：0+2=2SP直线形0+3=3SP2平面三角形0+4=4SP3正四面体形1+2=3SP2V形1+3=4SP3三角锥形2+2=4SP3V形科学探对究1、写出HCN分子和CH20分子的脂路易斯穿结构式火。2．用VSE抽PR模型对HCN分子和CH2O分子的立气体结构进抽行预测(用立体结谁构模型表好示)3．写出HCN分子和CH20分子的贞中心原舰子的杂登化类型漂。4．分析HCN分子和CH2O分子中胆的π键。1、下列分子类中的中心饿原子杂化太轨道的类开型相同的纽奉是(爷)A．CO2与SO2B．CH4与NH3C．BeC榴l2与BF3D．C2H2与C2H4B课堂练梢习课堂练固习2、指出中斜心原子可医能采用的辈杂化轨道巴类型，并恋预测分子扶的几何构箱型。(1)气PCl3(2)B肿Cl3(3)崖CS23、写出下竿列分子的彩路易斯结然构式(是用短笋线表示晚键合电提子,小黑点表况示未键合稀的价电子柄的结构式)并指出谱中心原禾子可能剩采用的浓杂化轨闭道类型坡，并预炮测分子尿的几何蜂构型。(1)苏PCI3(2)B旗Cl3(3)绞CS2(4)绢C12O(1)PCI3：SP3

三角锥形..PCICI解析：............CI......CI....(2)BCl3：SP2平面三角形BCI........Cl......(3)CS2：SP直线形C=S=S........(4)C12O：SP3V形O....Cl......CI......分子式立体结构路易斯结构式中心原子杂化类型CO2BF3CH4C2H4C2H2分子式立体结构路易斯结构式中心原子杂化类型NH3H2OHCHONH4+SO42-配位健——一种特字殊的共惩价键H3O+NH4+SO42-配位键：妻一方是能识够提供孤妈对电子的违原子，另幕一方是能丢够接受孤江对电子的布空轨道的框原子间形羞成的“电蛇子对给予---接受键”天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色四、配合童物理论简垫介：实验2-1固体颜色溶液颜绳色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaC叛lK2SO4KBr白色绿色深褐色白色白色白色思考：前沟三种溶液全呈天蓝色耗大概与什卡么物质有沾关？依据启是什么？CuOH2H2OH2OH2O2+★配位化合咱物，简称摆配合物，香通常是由秤中心离子肺（或原子洞）与配桌位体(某些分子顷或阴离子)以配位升键的形举式结合闲而成的怀复杂离蹦子或分尤子。2+CuNH3H3NNH3NH3实验2-2已知氢氧泄化铜与足惭量氨水反琴应后溶解普是因为生谁成[Cu茧(NH3)4]2+，其结构烂简式为：试写出实育验中发生怪的两个反烂应的离子材方程式？Cu

2++2NH3

.H2OCu（OH）2+2NH4+

Cu（OH）2+4NH3.H2O锡[Cu杠(NH3)4]2++2O评H—+4H2O蓝色沉淀深蓝色溶箱液实验2-3Fe3++SC阵N—[Fe樱(S醋CN)和]2+硫氰酸根血红色练习书写久：向硝酸勿银溶液豪中逐渐粪滴加氨骗水的离舍子方程铸式配合物的触组成复盐：由兼两种或两狼种以上的催阳离子与反一种酸根者离子组成纷的盐叫做欢复盐。罢如:K半Al（SO4）2·12H2O混盐：是秃指一种金矛属离子与批多种酸根白离子所构钩成的盐。匀如氯化慨硝酸钙[Ca呢(NO3)Cl]复盐、然混盐、章配合物秘盐配合物盐:是在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存在着含有配位键的、能独立存在的复杂组成的离子：

[Cu(NH3)4]SO4[Cu(NH3)4]2++SO42-盐的种类您很多，有凭正盐、酸确式盐、碱萍式盐、复拢盐、配合唤物盐、混旗盐等等。范其中的混芽盐是由一胃种金属阳傍离子（包域括NH4+）和两种曾酸根阴离理子所组成所的化合物昌。则下列彻物质属于粉混盐的是AKA哨l(SO4)2•12H2O隐BC级aOC混l2CNa男HSO4点DM颈g2(OH蔬)2CO3形成配渴合物时挣性质的游改变1、颜色菌的改变Fe3++n贫SCN-==[喷Fe(S种CN)n](n-3单)-2、溶解庙度的改椅变：AgCl＋HCl＝[AgC铲l2]-+H+AgC秤l+嗓2N瞒H3==绢[Ag福(NH3)2]++Cl-Au+择HNO3+4验HCl屠==逃H[称AuC他l4]+销NO嗓+棚2H2O3Pt隐+玩4HN衰O3+18理HCl减=3H2[PtC拦l6]+径4N暖O+旷8H2O3、酸碱沉性的改疏变：[Cu妥(NH3)4](O物H)2的碱性大恋于Cu(柏OH)2下列分爷子或离阶子中都馆存在着问配位键普的是A．NH3、H2O房诚B．NH4+、H3O+C．N2、HClO快D．[Cu自(NH3)4]2+、PCI3下列各翻种说法司中错误咏的是A、形成习配位键相的条件割是一方烤有空轨叶道一方窄有孤对臣电子。B、配位围键是一村种特殊芹的共价嘉键。C、配位化钞合物中的萌配体可以旷是分子也弟可以是阴肿离子。D、共价绑键的形逢成条件族是成键逗原子必贫须有未妹成对电拦子。D下列属于惜配合物的建是（球）A、NH4ClB、Na2CO3﹒10H2OC、CuS逢O4﹒5H2OD、Co（NH3）6Cl3如图是卟婶啉配合物石叶绿素的她结构示意润图(部分)，有关的混叙述正确砌的是A．该叶慎绿素含浅有H