分子结构与性质

分子的立体构型——实验测定法分子的立体构型——实验测定法复习回忆写出H2O、CO2的结构式与电子式CO2复习回忆写出CH2O、NH3的结构式与电子式CH2O价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）分子的立体构型——简单预测法分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对电子对带负电荷，因此它们之间有排斥的作用力。排斥的力量越大，分子越不稳定。要想让分子成为较稳定状态，应使价层电子对之间尽可能彼此远离（即夹角越大越好），这样它们之间的斥力就可以很小了。价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）分子的立体构型——简单预测法价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对例如：CO2为什么不是直角形状，而是直线型呢？中心原子（C原子）形成了两条σ键（两对σ键电子对），没有孤电子对，总和为2对价层电子对。为了使它们之间斥力最小，就应使夹角为180°，也就预测出了CO2不可能是直角形状，而必定是直线型。价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）分子的立体构型——简单预测法价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对再例：CH4为什么不是正方形，而是正四面体结构呢？中心原子（C原子）形成了四条σ键（四对σ键电子对），没有孤电子对，总和为4对价层电子对。为了使它们之间斥力最小，就应使夹角为109°28’，不能是90°。也就预测出了CH4必定是正四面体。价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）分子的立体构型——简单预测法说明：利用价层电子对互斥理论，可以对分子的结构做出比较精确的预测。但前提是，要算出分子的中心原子的价层电子对的个数。价层电子对==σ键电子对+中心原子上的孤电子对σ键电子对可从分子式来确定。ABn型分子，A为中心原子，B为周围与A用共价键结合的原子。n为结合的数量，也等于A与B之间结合的σ键个数，即σ键电子对的数量。价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）分子的立体构型——简单预测法价层电子对==σ键电子对+中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对可用下式计算：（A原子的价电子—n个B原子总共结合掉的电子）÷2价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）价层电子对==σ键电子对+中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对=（A原子的价电子—n个B原子总共结合掉的电子）÷2例：CH4：C原子的孤电子对为（4-4×1）÷2=0个；分子中一个C原子与4个H原子形成了4个σ键电子对；则价层电子对为4。这4对价层电子对之间彼此排斥，便得到了正四面体的VSEPR模型，也就是分子的构型。价层电子对互斥理论（VSEPRtheory）价层电子对==σ键电子对+中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对=（A原子的价电子—n个B原子总共结合掉的电子）÷2例：CO2：C原子的孤电子对为（4-2×2）÷2=0个；分子中一个C原子与2个O原子形成了2个σ键电子对；则价层电子对为2。这2对价层电子对之间彼此排斥，便得到了直线型的VSEPR模型，也就是分子的构型。价层电子对==σ键电子对+中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对=（A原子的价电子—n个B原子总共结合掉的电子）÷2练习：推导出下列粒子的VSEPR模型。分子或离子孤电子对σ键电子对价层电子对VSEPR模型H2OO：（6-2×1）÷2=224四面体SO2S：（6-2×2）÷2=123三角形NH4+N：（4-4×1）÷2=044四面体CO32—C：（6-3×2）÷2=033三角形得到VSEPR模型以后，若分子的中心原子有孤电子对，应略去孤电子对，才是分子的空间构型。例如：CH4、NH3、H2O中心原子都是4对价层电子对VSEPR模型都是四面体，但CH4孤电子对为0，正四面体NH3孤电子对为1，三角锥形H2O孤电子对为2，V形左图为必须掌握的分子构型CO2、CS2SO3、CO32—SO2CCl4、SO42—NH3、SO32—H2O、H2S第二节分子的立体构型（第二课时）第二章分子结构与性质杂化轨道理论简介分析思考：

1、如果C原子以１个2S轨道和３个2P轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的1S轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻合？杂化轨道理论简介实际上：键长、键能相同，键角也相同为109°28′2s2px2py2pz2s2px2py2pz

C杂化轨道理论简介鲍林提出了杂化轨道理论形成分子时，中心原子的若干轨道们会发生混杂混杂时保持轨道总数不变，得到若干个杂化轨道C的基态激发态sp3杂化态杂化轨道理论简介杂化后的轨道相比杂化前的轨道，在形状上、伸展方向上、能量上，均有所变化杂化轨道们在空间中尽可能远离，使轨道之间的排斥力量最小，分子最稳定CHHHH杂化轨道理论简介C原子的四条sp3杂化轨道形成以后，四个H原子各自以1个s轨道与C原子上的1个sp3杂化轨道相互重叠形成了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3σ键从而形成了一个正四面体构型的分子。CHHHH杂化轨道理论简介为什么杂化？谁可以杂化？杂化的目的是？杂化轨道的用途？解释分子空间构型的成因多原子分子的中心原子形成更有利于成键的杂化轨道杂化轨道专门用于形成σ键或容纳孤电子对，而π键与杂化轨道无关！杂化轨道理论简介sp2杂化态同一个原子的一个

ns

轨道与两个np

轨道进行杂化形成三个

sp2杂化轨道。sp2杂化轨道间的夹角是120°决定了分子的空间构型为平面正三角形。2s2pB的基态2p2s激发态正三角形BF3分子形成BFFF激发120°杂化轨道理论简介同一个原子的一个

ns

轨道与一个np

轨道进行杂化形成两个

sp

杂化轨道。sp杂化轨道间的夹角是180°决定了分子的空间构型为直线形。BeCl2分子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化sp杂化态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形代表物价层电子对数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O结合上述信息完成下表：杂化轨道理论简介第二节分子的立体构型（第三课时）第二章分子结构与性质复习用VSEPR理论推算出铵根（NH4+）、水合氢离子（H3O+）的空间构型、杂化方式。物质价层电子对数杂化方式分子结构NH4+H3O+0+4=4sp3正四面体1+3=4sp3三角锥形思考：氮原子形成三个共价键即可达到8电子稳定结构，而铵根（NH4+）的氮原子却形成了四个共价键，这种情况该如何解释？配位键属性：共价键的一种。特点：共用电子对不是由两原子各提供一个电子来形成，而是完全来自一个原子。另一个原子提供空轨道来容纳这一对电子对。记作：A→BA为提供电子对的一方，B为提供空轨道的一方。↑配位键注意：配位键只是在成键过程中与一般共价键不同。但形成配位键后，就与一般共价键没有任何区别了。配位键既可以是σ键，也可以是π键。杂化轨道可用于形成配位键类型的σ键，因为杂化轨道可容纳孤电子对，也可用空轨道杂化。共价键可分为配位键与一般共价键两类。配位键配位键形成的目的：分子中，某原子如果已经达到8电子稳定结构，仍可以用孤电子对形成更多的σ键。例如，硫酸分子中的硫原子。分子中，某原子的价电子层若存在空轨道，也可以接受其他原子的孤电子对，使自己达到8电子稳定结构。例如，Al2Cl6分子中的铝原子。配位键例：请画出NH3·BF3的结构式、电子式（已知分子中N原子、B原子已经达到8电子稳定结构）思考：已知Cu2+、SO42—均为无色离子，为什么CuSO4溶液呈蓝色？因为溶液中存在水合铜离子，Cu2++4H2O===[Cu(H2O)4]2+（蓝色）配位化合物定义：由金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物，称为配位化合物。简称配合物。要点：金属离子提供空轨道；配体中的某个原子提供孤电子对。内界里用配位键连接金属离子与配体；内界与外界之间有离子键。配位化合物仿照书上[Cu(NH3)4]2+的结构简式，写出[Cu(H2O)4]2+的结构简式2+注意箭头从哪个原子出发！注意箭头的指向！注意右上角的电荷量！配位化合物实验2-2：制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。原理：Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+（生成蓝色沉淀）Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH—（生成深蓝色溶液）加入乙醇，析出的是[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。配位化合物例：具有6个配体的Co3+的配合物CoClm·nNH3，若1mol配合物与AgNO3作用生成1molAgCl沉淀，则m、n的值是？答：根据化合价为零的原则，m=3，n不确定；1mol该配合物虽然有3mol的Cl原子，但是只有1mol的氯原子是真正电离出来的，从而与1mol银离子形成AgCl沉淀。说明未电离的2mol的氯原子处于配合物内界；内界总共是6个配体，说明NH3共有4mol，n=4该配合物的化学式为[CoCl2(NH3)4]Cl配位化合物叶绿素为镁卟啉化合物，主要吸收红光、蓝光，因此溶液呈绿色。配位化合物往往都有着绚烂多彩的颜色，这些颜色装点着整个世界。Fe3+与SCN-的配合物血红Fe3+与苯酚的配合物紫色Fe3[