第2章第2节共价键与分子的空间构型第1课时

第2节共价键与分子的立体构型

第1课时复习回顾1：价键理论单电子配对成键自旋方向相反一对一共价键饱和性组成一定实质:原子轨道重叠同号重叠（成键重叠）最大重叠共价键方向性键角一定共价键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”,呈镜像对称复习回顾1：

实际上，宏观的秩序与和谐源于微观的规则与对称。不同的分子具有不同的空间构型。在宇宙的秩序与和谐面前,人类不能不在从心里发出由衷的赞叹，激起无限的好奇。------爱因斯坦那么如何确定不同分子的空间结构呢？H2OCO21.三原子分子立体结构（填充模型）直线形180°V形104.5°一些典型分子的立体构型（记忆）2.四原子分子立体结构HCHONH3平面三角形120°三角锥形107.3°3.五原子分子立体结构CH4正四面体4.其它P4正四面体60°C2H2直线形180°苯分子比例模型苯分子球棍模型CH3CH2OHCH3COOH

同为四原子分子，CH2O与NH3分子的空间结构却不同，什么原因？思考1:三角锥形平面三角形1、理论要点：⑴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电子对的数目。价电子对包括成键的σ键电子对和孤电子对，不包括成键的π电子对。⑵原子之间的排斥力，使分子的空间构型总是趋向采取相互排斥最小的构型，即价电子对趋向于尽可能彼此远离,使分子体系能量最低,最稳定。⑶分子的空间构型尽可能采取高对称结构空间构型。一、价电子对互斥理论（分子构型）价电子对互斥理论内容剖析：对于ABn型的分子或离子，中心原子A价电子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对）之间由于存在排斥力，价电子对趋向于尽可能彼此远离,以使分子的几何构型采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低,最稳定。排斥力最小A2、价电子对的空间构型即VSEPR模型价电子对数目：234VSEPR模型：键角：

直线平面三角形正四面50中心原子上的孤电子对数

=

（a-xb)σ键电子对数

=与中心原子成键的原子数a:为中心原子的价电子数（最外层电子数）(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

为与中心原子成键的原子数b

为与中心原子结合的原子的未成对电子数

(H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对价电子对数123、价电子对数的计算方法：练习巩固1：中心原子上的孤电子对的确定分子或离子axb孤电子对H2OCO2NH3CH4HCHONH4+CO32-222211110000021444446354+2=65-1=43bx=1×2＋2×1=4（1）

一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：

ABn

立体结构键角范例

n=2直线形1800

CO2n=3平面三角形1200

CH2On=4正四面体形109.50

CH44、应用：预测分子构型（2）另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子，如H2O和NH3，中心原子上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。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。孤对电子的存在，增加了电子对间的排斥力，影响了分子中的键角，会改变分子构型的基本类型。原则:

孤对-孤对的排斥力>孤对-成键电子对的排斥力>成键-成键电子对的排斥力

项目分子式ABn型分子(n值)VSEPR模型价电子对的空间构型分子的立体结构模型分子的空间构型CO2

H2O

NH3

CH2O

CH4

直线形四面体正四面体直线形Ｖ形三角锥形平面三角形正四面体四面体平面三角形22334中心原子所含孤对电子对数

02100练习巩固2：VSEPR模型分子或离子结构式VSEPR模型分子或离子的立体结构HCNNH4+H3O+SO2BF3NHHHH+HCNBFFFS=O=OOHHH+规律总结：(1)中心原子的价电子都用于成键（无孤对电子），其构型可用

预测；n=2,为n=3,为n=4,(2)中心原子有孤对电子，其要占据中心原子周围的空间，并与

，使分子呈现不同的立体构型。中心原子周围的原子数n互相排斥直线形平面三角形四面体形课堂练习：1、多原子分子的立体结构有多种,三原子分子的立体结构有

形和

形,大多数四原子分子采取

形和

形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是

形。

2、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是

＿＿＿

A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大的顺序为＿＿＿

直线V平面三角三角锥③②①④D正四面体课堂练习：4、以下分子或离子的结构为正四面体,且键角为109.50的是＿＿＿＿

①CH4②NH4+③CH3Cl④P4⑤SO42-A、①②③B、①②④C、①②⑤D、①④⑤5、用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型

＿＿＿

A、正四面体形B、V形C、三角锥形D、平面三角形CD知识巩固：利用价电子对互斥理论确定：SO2

、BF3、H3O+、NH4+、CO32-

、SO42-、PO43-

、SO32-的VSEPR模型和它们的立体构型中心原子的价电子对数σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子的立体结构实例220直线形直线形30平面三角形平面三角形