分子的空间构型59741ppt课件

专题四分子空间结构与物质性质 第一单元分子构型与物质的性质 分子的空间构型 C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4 而不是CH2或CH3 CH4分子为什么具有正四面体的空间构型 键长 键能相同 键角相同为109 28 2s2px2py2pz 问题 为了解决这一矛盾 鲍林提出了杂化轨道理论 1 杂化轨道理论简介 109 28 激发 在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子轨道 S P 可以相互叠加而组成同等数目的能量完全相等的杂化原子轨道 杂化轨道理论 杂化轨道类型 180 120 109 5 直线 正四面体 平面三角形 BF3分子形成过程 激发 120 思考 BeCl2分子形成过程 思考 请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况 思考 用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况 例题选讲 例1 根据乙烯 乙炔分子的结构 试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况 乙烯中碳以sp2杂化 C C中一个 和一个 例2 试用杂化轨理论解释石墨 苯的结构 石墨晶体 苯的结构 sp2杂化 sp2杂化 SP型的三种杂化 1个S1个P 1个S3个P 1个S2个P 2个SP 3个SP2 4个SP3 180 120 109 5 直线形 正三角形 正四面体 BeCl2C2H2 BF3C2H4 CH4CCl4 小结 2 推断分子或离子的空间构型的具体步骤 确定中心原子的价层电子对数 以AXm为例 A 中心原子 X 配位原子 原则 A的价电子数 主族序数 配体X H和卤素每个原子各提供一个价电子 规定氧与硫不提供价电子 正离子应减去电荷数 负离子应加上电荷数 1 ABm型分子的价电子对数n的确定 1 对于主族元素 中心原子价电子数 最外层电子数 配位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1 2 O S作为配位原子时按不提供价电子计算 作中心原子时价电子数为6 3 离子的价电子对数计算 NH4 SO42 如 PCl3中 n 对于ABm型分子或离子 其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等 2 推断分子空间构型的具体步骤 4 2 3 4 4 3 正四面体 0 正四面体 SP3 直线 直线 0 SP SP3 SP2 SP3 SP2 平面三角形 2 平面三角形 正四面体 正四面体 平面三角形 0 1 1 三角锥 V形 V形 课堂练习 电子对的空间排布 中心原子的孤对电子对 分子的空间构型 确定中心原子的孤对电子对数 推断分子的空间构型 孤对电子 0 分子的空间构型 电子对的空间构型 n 2 2 2直线形 n 3 3 3平面三角形 n 4 4 4四面体 例如 N 2s22p3 O 2s22p4 孤对电子 0 分子的空间构型不同于电子对的空间构型 3 4 1 1 2 SnCl2 平面三角形V形 NH3 四面体三角锥 H2O 四面体V形 3 判断共价分子结构的实例 例1利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型 要求写出价层电子总数 对数 电子对构型和分子构型 AlCl3H2SSO32 NH4 NO2 例3 计算下列分子或离子中的价电子对数 并根据已学填写下表 2 2 3 4 4 4 4 4 sp sp sp2 sp3 直线形 直线形 平面三角形 正四面体 180 180 120 109 5 直线形 直线形 平面三角形 正四面体 V形 三角锥形 180 180 120 109 5 109 5 104 5 107 3 107 3 课堂练习 直线形 平面三角形 正四面体 V形 三角锥形 小结 具有相同的通式 ABm 而且价电子总数和原子数目相等的分子或离子具有相同的结构特征 这个原理称为 等电子体原理 这里的 结构特征 的概念既包括分子的立体结构 又包括化学键的类型 但键角并不一定相等 除非键角为180 或90 等特定的角度 1 CO2 CNS NO2 N3 具有相同的通式 AX2 价电子总数16 具有相同的结构 直线型分子 中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道 形成直线形s 骨架 键角为180 等电子体原理 2 CO32 NO3 SO3等离子或分子具有相同的通式 AX3 总价电子数24 有相同的结构 平面三角形分子 中心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子的s 骨架 3 SO2 O3 NO2 等离子或分子 AX2 18e 中心原子取sp2杂化形式 VSEPR理想模型为平面三角形 中心原子上有1对孤对电子 处于分子平面上 分子立体结构为V型 或角型 折线型 4 SO42 PO43 等离子具有AX4的通式 总价电子数32 中心原子有4个s 键 故取sp3杂化形式 呈正四面体立体结构 5 PO33 SO32 ClO3 等离子具有AX3的通式 总价电子数26 中心原子有4个s 轨道 3个s 键和1对占据s 轨道的孤对电子 VSEPR理想模型为四面体 不计孤对电子的 分子立体结构为三角锥体 中心原子取sp3杂化形式 没有p pp键或p p大 键 它们的路易斯结构式里的重键是d p大 键 1 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NH3C BeCl2与BF3D C2H2与C2H4 B 课堂练习 2 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