第二章-分子结构与性质、第二节-分子立体结构第三、四课时

高中化学多媒体教案教师：苟田君E-mail:vipgtj@隆昌七中苟田君2025年1月8日隆昌七中2013届高二化学多媒体课件物质的结构与性质选修3普通高中课程标准第二章——分子结构与性质第二节——分子的立体结构第三、四课时1.了解杂化轨道理论的实质，学会利用该理论判断简单

分子的构型。2.了解配合物的中心原子（离子）、配位体及配位数的

概念；

了解配位键及配合物在生命科学等方面的重要作用。【重点】分子的立体构型；价电子对互斥理论、杂化轨

道理论和配位键。课标要求价层电子对互斥理论

1、要点：中心原子价电子层电子对（包括＿＿＿

电子对和

的孤对电子对）的互相

作用，使分子的几何构型总是采取电

子对相互

的那种构型，即分子尽可能采

取对称的空间构型。成键未成键排斥排斥最小2.应用：可用来预测分子的立体结构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

立体结构范例

n=2直线形CO2、CS2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面体形CH4、CCl4n=5三角双锥PCl5n=6正八面体形SF6

中心原子上的孤电子对数

=½（a-xb-c)=中心原子上的孤对电子对个数+配体数（δ键个数）价层电子对数知识回顾价电子对的空间构型即VSEPR模型电子对数23456

VSEPR模型

直线平面三角四面体三角双锥八面体ABn型分子的VSEPR模型和立体结构VSEPR模型成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布方式

立体结构

实例直线形

23平面三角形20 AB2直线形

CO230 AB321 AB2价层电子对数平面三角形

BF3V形SO2小结:价层电子对数VSEPR模型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 0AB43 1AB32 2AB2正四面体

CH4三角锥形

NH3V形H2O1.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回顾练习109°28’原子轨道？伸展方向？思考：按已经学习了的共价键理论,CH4的4个C-H键是由C原子的2个2s轨道的电子与2个2p轨道上的电子，跟4个H原子的1s轨道重叠。这样形成的C-H键应该是不同的。在形成分子时，由于原子的相互影响，同一原子的若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成相同数目几个能量与形状都相同的新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，形成的新轨道就称为杂化轨道。杂化前后轨道数目不变。杂化后轨道伸展

方向，形状发生改变。1、定义：2、特点：二、杂化轨道理论

—解释分子的立体构型sp2

杂化sp2杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形2s2pB的基态2s2p激发态正三角形sp2杂化态例：BF3分子形成BFFFBCl1200Cl

乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨道未参与杂化，只有1个2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3个完全相同的sp2杂化轨道，3个杂化轨道间夹角为120°，分别指向平面三角形的三个顶点，形成一个平面三角形。

未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。乙烯中Ｃ原子的sp2杂化分子呈平面型

乙烯分子在形成时，C的sp2杂化轨道形成了一个（C-C）键。剩下的sp2杂化轨道则分别与Ｈ形成C-H

键。两个碳原子上各剩有一个垂直于sp2杂化轨道所在平面的未杂化的p轨道，这两个p轨道从侧面“肩并肩”的进行重叠，形成键。sp2杂化形成σ键p轨道相互平行重叠形成π键sp杂化乙炔中的C原子为SP杂化，分子呈直线型两个碳原子的sp杂化轨道形成C-C键，另两个sp杂化轨道分别与两个氢原子形成两个C-H键，两个未杂化的p轨道分别从侧面相互重叠，形成两个C-C键。

空间结构是直线型：三个σ键在一条直线上

杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间夹角空

间

构

型实

例2、杂化轨道的类型1s+1p1s+2p1s+3p2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道180ْ120ْ109ْ28’直线正三角形正四面体BeCl2,

C2H2BF3

,C2H4CH4

,CCl4a)中心原子价层电子总数等于中心A的价电子数加上配体B在成键过程中提供的电子数。如CCl44+1

4=8★杂化轨道数=中心原子总价电子数÷2不包括π键）

b)氧族元素的原子做中心时，价电子数为6。如H2O或H2S。做配体时，提供电子数为0。如CO2

c)处理离子时，要加减与离子价数相当的电子，如PO43－：5+0

4+3=8，NH4＋：5+1

4-1=8。3、中心原子杂化方式的判断（4+0）÷2=2代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O（4+2+0）÷2=3（4+4）÷2=4（6+0）÷2=3（5+3）÷2=4（6+2）÷2=4SPSP2SP3SP2SP3SP3直线形平面三角形正四面体形V形三角锥形V形★杂化轨道数中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数0+2=2代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O0+3=30+4=41+2=31+3=42+2=4SPSP2SP3SP2SP3SP3直线形平面三角形正四面体形V形三角锥形V形确定下列微粒的中心原子的杂化轨道类型1.CCl42.BF33.CH2O4.H3O+5.NH4+6.C6H6实验探究[2—1]固体溶液颜色无色离子：CuSO4CuCl2·2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr向盛有固体样品的试管中，分别加1/3试管水溶解固体，观察实验现象并填写下表什么离子呈蓝色：白色白色白色白色绿色深褐色[Cu(H2O)4]2+SO42

–

天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色Na+Cl-K+Br-思考与交流1为什么CuSO4·5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4

是白色？[Cu(H2O)4]2+平面正方形结构Cu2+与H2O是如何结合的呢？三、配合物理论简介1.配位键（1）概念：成键的两个原子一方提供孤电子对，一

方提供空轨道而形成的共价键（2）形成条件：一方提供孤电子对，一方提供空轨

道注意：①配位键是一种特殊的共价键②配位键同样具有饱和性和方向性③H3O+、NH4+中含有配位键（3）配位键的表示方法ABHOHHCuH2OH2OH2OOH22+请你写出NH4+，

[Cu(NH3)4]2+的配位键的表示法？课堂反馈讨论在NH3·BF3中，何种元素的原子提供孤电子对，何种元素的原子接受孤电子对?写出NH3·BF3的结构式NH3中N原子提供孤电子对BF3中的B原子提供空轨道接受孤电子对NHHHBFFF2.配位化合物（配合物）（1）概念：由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。或把金属离子（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。

配合物种类已超过数百万；

配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不稳定；

许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多3.配合物的组成[Cu(NH3)4]

SO4中心原子配位体配位数内界外界配离子相关说明：①中心原子：也称配位体的形成体，一般是带正电荷的阳离子，主要是过渡金属的阳离子，但也有中性原子。如：Ni(CO)5、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是中性原子②配位体：配位体可以是阴离子，如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子是必须含有孤对电子的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子，配位原子常是VA、VIA、VIIA主族元素的原子。③配位数：直接同中心原子（或离子）配位的原子（离子或分子）总的数目。一般中心原子（或离子）的配位数为2、4、6、8。在计算中心离子的配位数时，一般是先在配离子中找出中心离子和配位体，接着找出配位原子数目。如：[Co(NH3)4Cl2]Cl配位数是6。实验2-2现象向硫酸铜水溶液中加入氨水继续加入氨水加入乙醇蓝色沉淀深蓝色的透明溶液深蓝色的晶体产生现象的原因：Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-深蓝色的晶体:[Cu(NH3)4]

SO4·H2O[Cu(NH3)4]2+离子NH3NH3NH3H3NCu[]2+实验2-3在盛有氯化铁溶液（或任何含有的Fe3+溶液）的试管中滴加硫氰化钾（KSCN）溶液现象：生成血红色溶液原因：生成[Fe(SCN)n]3-n(n=1～6)作用：检验或鉴定Fe3+，用于电影特技和魔术表演①配位键的强度有大有小。当遇上配合能力更强的配体时，由一种配离子可能会转变成另一种更稳定的配离子。硫氰酸根血红色观察：在上述血红色溶液中加入NaF溶液有什么现象？[Fe(SCN)]2++6F-[FeF6]3-+SCN-

血红色无色结论：②配离子中的中心离子（电子对接受体）通常是金属离子，尤其是过渡金属离子；配位体中的配位原子（电子对给予体）通常是主族非金属原子。现象：溶液变成血红色Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+

4.配合物的命名:内界命名顺序：自右向左

配位体数（即配位体右下角的数字）——配位体名称——“合”字或“络”字——中心离子的名称——中心离子的化合价。[Zn(NH3)2]SO4内界名称为：

，[Fe(CN)6]3-内界名称为

，

[Zn(NH3)4]Cl2命名为

，K3[Fe(CN)6]命名为

，[Cu(NH3)4]SO4命名为

，

[Ag(NH3)2]OH命名为

。二氨合锌离子六氰合铁离子二氯化四氨合锌(Ⅱ)六氰合铁(Ⅲ)化钾(酸钾)硫酸四氨合铜(Ⅱ)氢氧化二氨合银（Ⅰ）①在晶体、气态或溶液中配离子的存在状态不变化，配位化合物内界和外界为离子键完全电离。②配合物也有异构现象。如Pt（NH3）2Cl