物质结构与性质·分子的立体结构

1、2021年11月4日星期四新课标人教版选修三新课标人教版选修三 物质结构与性质物质结构与性质第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构学习目标学习目标1.了解共价键分子结构的多样性和复杂性。了解共价键分子结构的多样性和复杂性。2.认识价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和配认识价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和配合物理论。合物理论。3.能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构能根据有关理论判断简单分子或离子的立体构型。型。4.会判断简单配合物的成键情况，了解简单配合会判断简单配合物的成键情况，了解简单配合物的命名方法。物的命名方法。5.简单了解分子立体结构的测定办法。简单了解分子立体结构的测定办法

2、。三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）一、形形色色的分子一、形形色色的分子第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构四、配合物理论简介四、配合物理论简介目目 录录分子的立体结构多种多样分子的立体结构多种多样红外光谱仪：测分子立体结构红外光谱仪：测分子立体结构无孤对电子分子的立体结构无孤对电子分子的立体结构与与VSEPR模型模型相同相同有孤对电子有孤对电子分子的立体结构分子的立体结构为为VSEPR模型模型去掉孤对电子占去掉孤对电子占据位置后的据位置后的立体结构立体结构学学.科科.网网spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化

3、杂化spsp杂化杂化配位健配位健一种特殊的共价键一种特殊的共价键配位化合物，含配位键的复杂离子或分子配位化合物，含配位键的复杂离子或分子复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐复习回顾复习回顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量共价键的稳定性衡量共价键的稳定性学学.科科.网网描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式 “头碰头头碰头”, ,呈轴对呈轴对称称成键方式成键方式 “肩并肩肩并肩”, ,呈镜像对呈镜像对称称一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HCl1、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）一、形形色色的分子一、形形色色的分子

4、H2OCO2 2 2、三原子分子立体结构、三原子分子立体结构直线形直线形180180V V形形105105一、形形色色的分子一、形形色色的分子 3 3、四原子分子立体结构、四原子分子立体结构HCHONH3平面三角形平面三角形120120三角锥形三角锥形107107P4正四面体正四面体6060C2H2直线形直线形180180COCl2平面三角形平面三角形 120 1204 4、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构CH4正四面体正四面体CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：C60C20C40C70 分子世界如此形形色色，异彩纷呈，分子世界如此形形色色，异彩

5、纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。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早年的科学家主要靠对物质的宏观性质宏观性质进行系统总结得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，定分子结构的现代仪器，红外光谱红外光谱就是其中的一种。就是其中的一种。分子中的原子分子中的原子不是不是固定不动的，而是不断地固定不动的，而是不断地振动振动着的。着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置平衡位置时时

6、的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某的模型。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。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？（指导阅读（指导阅读P39P39）测分子体结构：红外光谱仪测分子体结构：红外光谱仪吸收峰吸收峰分析

7、。分析。 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构却不分子的空间结构却不同，什么原因？同，什么原因？ 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？ 1.价层电子对互斥模型理论要点：价层电子对互斥模型理论要点：（1）ABx型共价分子或离子的几何形状取决于中型共价分子或离子的几何形状取决于中心原子的价层电子对的互斥作用。心原子的价层电子对的互斥作用。 即中心原子的价层电子在球层上尽可能远离，即中心原子的价层电子在球层上尽可能远离，以使斥力最小。以使斥力最小。 总是采取价层电子对互斥最小的那种结

8、构总是采取价层电子对互斥最小的那种结构二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）（2）价层电子对数的确定）价层电子对数的确定价层电子对数价层电子对数= = 键电子对键电子对+ +孤电子对孤电子对数数键电子对键电子对(不考虑不考虑键电子对键电子对)：x 孤电子对孤电子对 ： (axb)a中心原子的价电子数中心原子的价电子数 注意：注意：对于阴阳离子要考虑中心原子得失对于阴阳离子要考虑中心原子得失的电子数的电子数b配位原子的化合价配位原子的化合价=8-该原子价电子数该原子价电子数X配位原子数目配位原子数目（3）价层电子对数与）价层电子对数与VSEPR模型：模型：价层电价

9、层电子对数子对数 2 23 34 45 56 6VSEPR模型模型直线形直线形平面三平面三角形角形 四面体四面体 三角三角双锥双锥 八面体八面体（4）分子的空间构型）分子的空间构型分子中原子的空间相对位置就是分子的构型分子中原子的空间相对位置就是分子的构型-由由成键电子对决定成键电子对决定分子总是采取价层电子对之间排斥最小的空间构型分子总是采取价层电子对之间排斥最小的空间构型斥力斥力:孤对孤对孤对孤对 孤对孤对键对键对 键对键对 键对键对角度越小、排斥越强角度越小、排斥越强在最小的角度上有最少的强排斥在最小的角度上有最少的强排斥思考交流：利用价电子对互斥模型思考交流：利用价电子对互斥模型解释解

10、释H2O、NH3、CH4分子的空间分子的空间构型。构型。ABn价层电价层电子对数子对数VSEPR模型模型分子构分子构型型实例实例AB22 2AB33 3AB44 4直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体 BeCl2BF3CH4、CCl4无孤对电子无孤对电子分子立体结构分子立体结构与与VSEPR模型相同模型相同ABn价层电价层电子对数子对数VSEPR模型模型分子构型分子构型实例实例AB55 5AB66 6三角双锥三角双锥 正八面体正八面体 PCl5SF6分子的分子的 VSEPR 模型模型分子立体构型分子立体构型价层电价层电子对数子对数成键电成键电子对数子对数孤对电孤对电子对数子对数分子

11、分子类型类型VSEPR模模型型分子构分子构型型实例实例3 32 21 1AB24 43 31 1AB34 42 22 2AB2V V型型三角三角锥形锥形V V型型PbCl2 NH3H2O略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为对孤对电子占据位置后的立体结构为V型型略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形形略去略去2对孤对电子占据位置后的立体结构对孤对电子占据位置后的立体结构V型型有有孤对电子孤对电子分子立体结构分子立体结构为为VSEPR模型略模型略去孤对电子占据位置后的立体结构去孤对电子占据位置后的立体结构分子式分子式价层价层电子电子对数对数成

12、键成键电子电子对数对数孤对孤对电子电子对数对数VSEPR模型模型分子空间分子空间构型构型CO2SO2CO3 SO3220213330直线形直线形V V型型平面三平面三角形角形表一表一无孤对电子无孤对电子与与VSEPR模型相同模型相同为平面三角形为平面三角形无孤对电子无孤对电子与与VSEPR模型相同为模型相同为直线形直线形略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为对孤对电子占据位置后的立体结构为V型型分子式分子式价层价层电子电子对数对数成键成键电子电子对数对数孤对孤对电子电子对数对数VSEPR模型模型分子空间分子空间构型构型SO32-SO42-134440三角锥三角锥正四面体正四面体 无孤对电子

13、无孤对电子与与VSEPR模型相同为模型相同为正四面体正四面体略去略去1对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥对孤对电子占据位置后的立体结构为三角锥形形3 3:H C H:HH0 02 22 22 22 24 43 31 1NHNH3 34 44 40 0CHCH4 43 3CHCH2 2O O4 4H H2 2O OCOCO2 2价层电价层电子对数子对数键电键电子对数子对数中心原子中心原子孤对电子孤对电子对数对数电子式电子式代表物代表物0 0O C O: : :VSEPR VSEPR 模型模型分子立体构型：分子立体构型：直线形直线形VSEPR VSEPR 模型模型分子立体构型：分子立体构型：V

14、形形VSEPR VSEPR 模型模型分子立体构型：分子立体构型：VSEPR VSEPR 模型模型分子立体构型：分子立体构型：VSEPR VSEPR 模型模型分子立体构型：分子立体构型：价层价层电子电子对数对数 成键成键电子电子对数对数孤孤对对电电子子对对数数分子分子类型类型 VSEPR模型模型 分子构型分子构型 实实 例例 232 0 AB2直线形直线形HgCl23 0 AB32 1 AB2平面三角形平面三角形 BF3V形形SO2价层价层电子电子对数对数 成键成键电子电子对数对数 孤对孤对电子电子对数对数 分子分子类型类型 VSEPR模型模型分子构型分子构型 实实 例例44 0 AB43 1

15、AB32 2 AB2正四面体正四面体 CH4三角锥形三角锥形 NH3形形H2O价层价层电子电子对数对数 价层价层电子电子对排对排布布成键成键电子电子对数对数 孤对孤对电子电子对数对数 分子分子类型类型 VSEPR模型模型分子分子构型构型 实实 例例3I5三三角角双双锥锥50 AB54 1 AB43 2 AB32 3 AB2三角三角双锥双锥 变形四变形四面体面体T T形形直线直线形形仅作了解仅作了解PCl5SF4ClF3价层价层电子电子对数对数 价层价层电子电子对排对排布布成键成键电子电子对数对数 孤对孤对电子电子对数对数 分子分子类型类型 VSEPR模型模型分子分子构型构型 实实 例例4ICl

16、6八八面面体体60 AB651 AB542 AB4四方四方锥形锥形IF5平面平面正方正方形形仅作了解仅作了解SF6八八面面体体 注：价层电子对互斥模型对少注：价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准，不能适用数化合物判断不准，不能适用于过渡金属化合物，除非金属于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的具有全满、半满或全空的d d轨道轨道1、BF3和和NF3都是四个原子的都是四个原子的分子，分子，BF3的中心原子是的中心原子是 ，NF3的中心原子是的中心原子是 ；BF3分子的立体构型是分子的立体构型是 ，NF3分子的立体构型是分子的立体构型是 。 以上两分子中是否所有原子以上两分子中是否所有

17、原子都满足都满足8电子稳定结构？电子稳定结构？练习练习1：BN正三角形正三角形三角锥形三角锥形1、BF3和和NF3都是四个原子的都是四个原子的分子，分子，BF3的中心原子是的中心原子是 ，NF3的中心原子是的中心原子是 ；BF3分子的立体构型是分子的立体构型是 ，NF3分子的立体构型是分子的立体构型是 。练习练习1：BN正三角形正三角形三角锥形三角锥形 BF3中的中的B原子只有原子只有3对价电子，对价电子，最外层是最外层是6个电子。个电子。2、下列物质中，分子的立体结构与、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是水分子相似的是 （ ）A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4B3、

18、下列分子的立体结构，其中属于、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是直线型分子的是 （ ）A、H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4BC 4.若若ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上没有未用于形上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（型，下列说法正确的（ ） A.若若n=2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V形形 B.若若n=3，则分子的立体构型为三角锥形，则分子的立体构型为三角锥形 C.若若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确以上说法都不正确C5、

19、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有构有_形和形和_形，大多数四原子分子采取形，大多数四原子分子采取 _形和形和_形两种立体结构，五原子分子形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是的立体结构中最常见的是_形。形。 6 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是、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+7 、下列分子、下列分子BCl3、CCl4、H2S、CS2中中,其键角其键角由小到大的顺序为由小到大的顺序为_ 8、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为、以下分子或离子的结构为正

20、四面体，且键角为10928 的是的是_ CH4 NH4+ CH3Cl P4 SO42-A、 B、 C、 D、直直线线V平面三角平面三角三角三角锥锥 DC正四面体正四面体活动：请根据价层电子对互斥理论分析活动：请根据价层电子对互斥理论分析CHCH4 4的立体构型的立体构型1.1.写出碳原子的核外电子排写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成氢原子结合形成CHCH4 4，而不，而不是是CHCH2 2 ？C原子轨道排布图原子轨道排布图1s22s22p2H原子轨道排布图原子轨道排布图1s1为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，为了解决这一矛盾，鲍林提出了

21、杂化轨道理论，2 2s s2 2p pC C的基态的基态2s2p激发态激发态CHHHH10928激发激发2.为什么可以形成四个键长、键能、键角完全为什么可以形成四个键长、键能、键角完全相等的碳氢键？相等的碳氢键？激发s2p2p2s2杂化3spsp3C：2s22p2 由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道轨道混杂混杂并重新组合成并重新组合成4个能量与个能量与形状完全相同的轨道。形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为我们把这种轨道称之为 sp3杂化杂化轨道轨道。为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立

22、体构型个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? 四个四个H原子分别以原子分别以4个个s轨道与轨道与C原子上的四个原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个键长、杂化轨道相互重叠后，就形成了四个键长、键能和键角都完全相同的键能和键角都完全相同的S-SP3键，从而构成一键，从而构成一个正四面体构型的分子。个正四面体构型的分子。 10928 1.1.杂化轨道理论要点：杂化轨道理论要点：（1）在形成分子时，原子中）在形成分子时，原子中的某些原子的某些原子轨道可以混杂起来，重新组成一组完全相同的新的轨道可以混杂起来，重新组成一组完全相同的新的原子轨道。原子轨道。这个过程称这个过程称“杂化杂化”，新的

23、原子轨道称，新的原子轨道称“杂化轨杂化轨道道”。（2）杂化前后原子）杂化前后原子“轨道轨道”总数不变。总数不变。（3）原子可用）原子可用“杂化轨道杂化轨道”与其它原子的轨道与其它原子的轨道（或（或“杂化轨道杂化轨道”）重叠形成共价键。）重叠形成共价键。（4）杂化轨道用来容纳）杂化轨道用来容纳键电子对和孤电子对。键电子对和孤电子对。三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介(1)sp(1)sp杂化杂化x y z x y z z x y z x y z 180每个每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有含有1/2 s 轨道和轨道和1/2 p 轨道的成分轨道的成分两

24、个轨道间的夹角为两个轨道间的夹角为180，呈，呈直线型直线型 sp 杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与1个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化, 形成形成2个个sp杂化轨道。杂化轨道。2.原子轨道杂化类型原子轨道杂化类型180ClClBe例如：例如： Sp 杂化杂化 BeCl2分子的形成分子的形成Be原子：原子：1s22s2 没有单个电子，没有单个电子，激发s2p2p2s2spsp杂化杂化ClClsppxpxBeCl2分子的形成：分子的形成：ClClBe - + + - - + + - - + - - + - BeCl2(2).sp(2).sp2 2杂化杂化x y z x y z z x y z

25、x y z 120 每个每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有含有 1/3 s 轨道和轨道和 2/3 p 轨道的成分轨道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为120，呈呈平面三角形平面三角形 sp2杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化, 形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。120FFFB例如：例如： Sp2 杂化杂化 BF3分子的形成分子的形成B B： 1s1s2 22s2s2 22p2p1 1没有没有3 3个成单电子个成单电子激发s2p2p2s2sp2sp2杂化 F 3F + B B F F120

26、（平面三角形）（平面三角形）+(3)sp(3)sp3 3杂化杂化x y z x y z z x y z x y z 10928 sp3杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成4个个sp3 杂化轨道。杂化轨道。 每个每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有含有 1/4 s 轨道和轨道和 3/4 p 轨道的成分轨道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为109.5， 空间构型为空间构型为正四面体型正四面体型spsp 杂化：夹角为杂化：夹角为1091092828的正四的正四面体形四个杂化轨面体形四个杂化轨道道

27、。例如：例如： Sp3 杂化杂化 CH4分子的形成分子的形成激发s2p2p2s2杂化3spsp3C：2s22p22 2s s2 2p pC C的基态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形s sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发sp3杂化杂化3.3.原子轨道杂化的原因原子轨道杂化的原因(1)可以有更多的未成对电子，形成更多的共价键可以有更多的未成对电子，形成更多的共价键(2)杂化轨道有优势的形状杂化轨道有优势的形状(一端大、一端小一端大、一端小)有利于实有利于实 现最大重叠现最大重叠.(3)杂化轨道有稳定的空间构型杂化轨道有稳定的空间构型,减少电子之间的排斥减少电子之间的排斥

28、.注意注意:(1)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或容纳孤电子对键或容纳孤电子对(2)未参与杂化的未参与杂化的P轨道可用于形成轨道可用于形成键键(3)当有孤对电子时可以认为发生不等性杂化当有孤对电子时可以认为发生不等性杂化,其其 S成分大成分大4.4.杂化类型判断：杂化类型判断：A的价电子对数的价电子对数234A的杂化轨道数的杂化轨道数杂化类型杂化类型价层电子对空间构型价层电子对空间构型杂化轨道空间构型杂化轨道空间构型分子或离子空间构型分子或离子空间构型234spsp2sp3直线型直线型平面三角形平面三角形正四面体正四面体直线型直线型平面三角形平面三角形正四面体正四面体直线型直线型平面三

29、角平面三角形或形或V形形正四面体三角正四面体三角锥形或锥形或V形形= =孤电子对数孤电子对数 键电子对键电子对杂化轨道数杂化轨道数= =中心原子价层电子对数中心原子价层电子对数练习练习1：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：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物质物质价电价电子对子对数数中心原中心原子杂化子杂化轨道类型轨道类型杂化轨道杂化轨道/电子对空电子对空间构型间构型轨道轨道夹角夹角分子空分子空间构型间构型键角键角气态气态BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspspspspsp2 2spsp3 3直线形直线形直线形直

30、线形平面三角形平面三角形正四正四面体面体180180120109.5直线形直线形直线形直线形平面三平面三角形角形正四正四面体面体V形形三角三角锥形锥形180180120109.5109.5104.5107.3107.3课堂练习课堂练习试用杂化轨道理论解释试用杂化轨道理论解释VSEPR模型：模型：排斥力排斥力：孤电子对：孤电子对- -孤电子对孤电子对 孤电子对孤电子对- -成键电子对成键电子对 成键电子对成键电子对- -成键电子对成键电子对练习练习2：对：对SO2与与CO2说法正确的是说法正确的是( ) A都是直线形结构都是直线形结构 B中心原子都采取中心原子都采取sp杂化轨道杂化轨道 C S原

31、子和原子和C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子 D SO2为为V形结构，形结构， CO2为直线形结构为直线形结构D试用杂化轨道理论分析乙烯、乙炔和苯试用杂化轨道理论分析乙烯、乙炔和苯分子的成键情况分子的成键情况 C C原子在形成乙烯分子时，碳原子的原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s2s轨道与轨道与2 2个个2p2p轨道发生杂化，形成轨道发生杂化，形成3 3个个spsp2 2杂化轨道，伸向平面正杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个三角形的三个顶点。每个C C原子的原子的2 2个个spsp2 2杂化轨道分杂化轨道分别与别与2 2个个H H原子的原子的1s1s轨道形成轨道形成2 2个相同

32、的个相同的键，各自剩键，各自剩余的余的1 1个个spsp2 2杂化轨道相互形成一个杂化轨道相互形成一个键，各自没有杂键，各自没有杂化的化的l l个个2p2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成肩并肩重叠形成键。所以，在乙烯分子中双键由一键。所以，在乙烯分子中双键由一个个键和一个键和一个键构成。键构成。C2H4 C C原子在形成乙炔分子时发生原子在形成乙炔分子时发生spsp杂化，两个杂化，两个碳原子以碳原子以spsp杂化轨道与氢原子的杂化轨道与氢原子的1s1s轨道结合形成轨道结合形成键。各自剩余的键。各自剩余的1 1个个spsp杂化轨道相互形成杂

33、化轨道相互形成1 1个个键，两个碳原子的未杂化键，两个碳原子的未杂化2p2p轨道分别在轨道分别在Y Y轴和轴和Z Z轴轴方向重叠形成方向重叠形成键。所以乙炔分子中碳原子间以键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。叁键相结合。乙炔的成键大 键 C6H6 spsp2 2杂化杂化C6H6的大键（离域键）科学探究科学探究1 1、写出、写出HCN分子和分子和CH2O分子的路易斯结构式。分子的路易斯结构式。 2 2用用VSEPR模型对模型对HCN分子和分子和CH2O分子的立分子的立体结构进行预测体结构进行预测( (用立体结构模型表示用立体结构模型表示) )HCN 价层电子对数价层电子对数 2 2，无孤对电

34、子，无孤对电子 直线型直线型CH2O 价层电子对数价层电子对数 3 3，无孤对电子，无孤对电子 平面三角型平面三角型3 3写出写出HCN分子和分子和CH2O分子的中心原子的分子的中心原子的杂化类型。杂化类型。4 4分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的键。键。科学探究科学探究HCN：C原子原子sp杂化：直线型杂化：直线型CH2O：C原子原子sp杂化：平面三角型杂化：平面三角型1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是型相同的是 ( )ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B2、指出中心原子可能采用的

35、杂化轨道类、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。型，并预测分子的几何构型。 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS23.写出下列分子的路易斯结构式写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键是用短线表示键合电子合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构式小黑点表示未键合的价电子的结构式)并指并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。子的几何构型。 (1)PCI3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O(1) PCI3： SP3 三角锥形三角锥形. .PCICI解析：解析：. . . .CI. . .CI.

36、.(2)BCl3 ： SP2 平面三角形平面三角形BCI. . .Cl. . .(3)CS2 ： SP 直线形直线形C = =S= =S. . . . . (4) C12O： SP3 V形形O. . .Cl. . .CI. . .4.在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述础上描述CO2 和和H2O化合物中每个化学键是怎样化合物中每个化学键是怎样形成的？形成的？C原子发生原子发生SP杂化生成了两个杂化生成了两个SP轨道分别与两个轨道分别与两个O原子原子的一个的一个P轨道形成两个轨道形成两个键；键； C原子剩余的两个原子剩余的两个P轨道分轨道分

37、别与两个别与两个O原子剩余的原子剩余的1个个P轨道形成两个轨道形成两个键。键。2 H2OO原子发生原子发生SP3杂化生成了四个杂化生成了四个SP3杂化轨道，其杂化轨道，其中的两个分别与两个中的两个分别与两个H原子的原子的S轨道形成两个轨道形成两个键；键； O原子剩余的两个原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电杂化轨道分别被两对孤对电子占据。子占据。1CO2O： 1S22S 2PO C O提示：提示：C：1S22S 2P激发激发C：1S22S 2PSP杂化杂化CuSO45H2O实验探究实验探究2121固体固体溶液溶液颜色颜色无色离子：无色离子：CuSO4CuCl22H2O CuBr2NaC

38、lK2SO4KBr向盛有固体样品的试管中，分别加向盛有固体样品的试管中，分别加1/31/3试管试管水溶解固体，观察实验现象并填写下表水溶解固体，观察实验现象并填写下表呈天蓝色呈天蓝色离子：离子：白色白色白色白色白色白色 白色白色绿色绿色深褐色深褐色Cu(H2O)42+SO42 天蓝色天蓝色 天蓝色天蓝色天蓝色天蓝色 无色无色 无色无色 无色无色Na+Cl-K +Br -K +思考与思考与交流交流1 1为什么为什么CuSO4 5H2O晶体是蓝晶体是蓝色而无水色而无水CuSO4 是白色？是白色？思考与思考与交流交流2Cu2+与与H2O是如何结合的呢？是如何结合的呢？ OH2XOXHHXHOXHHX

39、+Cu(H2O)42+Cu2+与与H2O是如何结合的呢？是如何结合的呢？思考与思考与交流交流2 2Cu2+H+提供提供空轨道接空轨道接受孤对电子受孤对电子H2O提供提供孤电子对孤电子对H2OHOHHCu Cu H H2 2O OH H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+配位键配位键Cu(H2O)42+1.1.配位键配位键NHNH4 4+ + 、H H3 3O O+ + 、 SOSO4 42-2- 、P P2 2O O5 5、配位化合物配位化合物四、配合物理论简介四、配合物理论简介（1）概念）概念: 成键的两个原子,一方提供孤对电子,另一方提供空轨道而形成的共价键（2 2）成键条件：

40、）成键条件：一个原子有孤对电子另一个原子有空轨道（3 3）成键性质：）成键性质： 共用电子对对两原子的电性作用（4）常见存在配位键的化合物：）常见存在配位键的化合物：（5 5）配位键的表示方法）配位键的表示方法HOHHAB电子对给予体电子对给予体 电子对接受体电子对接受体”2 2、配合物、配合物(2) 配合物的组成配合物的组成Cu(H2O)4SO4中中心心离离子子配配体体配配位位数数(1) (1) 概念概念一个金属原子一个金属原子(或离子或离子)与若干中性分与若干中性分子子(或阴离子或阴离子)以配位键结合而成的化以配位键结合而成的化合物合物.(配离子配离子-内界内界)读作：硫酸四水合铜读作：硫

41、酸四水合铜外界外界 . .中心离子或原子中心离子或原子-有空轨道有空轨道 nA.过渡金属离子过渡金属离子:n如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等如铁、钴、镍、铜、银、金、铂等B.高价非金属元素高价非金属元素:如如NaBF4 中的中的B()、K2SiF6中的中的Si()和和NH4PF6中的中的P()；C.中性原子中性原子:如如Ni(CO)4, Fe(CO)5中的中的NiD.碱金属、碱土金属碱金属、碱土金属可作为螯合物的形成体。可作为螯合物的形成体。 Cu(NH3)4SO4中，中，NH3是配位体，是配位体，N为配位原子。为配位原子。. 配位体和配位原子配位体和配位原子-有孤对电子有孤对电子a. 单齿配位

42、体单齿配位体(一个配位体中只有一个配位原子一个配位体中只有一个配位原子)含氮配位体含氮配位体 NH3 , NCS - ;含硫配位体含硫配位体 SCN- ;含卤素配位体含卤素配位体 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位体含碳配位体 CN- , CO 含氧配位体含氧配位体 H2O, OH- ，羧酸，醇，醚等，羧酸，醇，醚等b. 多齿配位体多齿配位体(有两个或两个以上的配位原子有两个或两个以上的配位原子) 乙二胺乙二胺 NH2一一CH2一一CH2一一NH2 简写为简写为en， 乙二胺四乙酸根（乙二胺四乙酸根（EDTA）等。）等。 配位数配位数与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。

43、与中心离子直接以配位键结合的配位原子个数。例：例：AlF63- 配位数配位数6 、 Cu(NH3)4SO4 配位数配位数4 、 Co(NH3)2(en)2(NO3)3 配位数配位数6 *中心离子的电荷高、半径越大配位数越大中心离子的电荷高、半径越大配位数越大 常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系：常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系： 中心离子的电荷：中心离子的电荷：+1 +2 +3 +4 常见的配位数：常见的配位数： 2 4(或或6) 6(或或4) 6(或或8) 配离子的电荷配离子的电荷配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电荷的代数和。荷

44、的代数和。 如如 K2PtCl4 （3 3）配合物的命名）配合物的命名配离子命名配离子命名:从右向左，配位数从右向左，配位数配体配体合合中心原子或中心离子中心原子或中心离子配合物命名配合物命名:类似于酸、碱、盐类似于酸、碱、盐六氰合铁酸钾六氰合铁酸钾氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银三氯一氨合铂酸钾三氯一氨合铂酸钾硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜Cu(NH3)4 SO4K3Fe(CN)6 Ag(NH3)2OH KPt(NH3)Cl3练习：练习：天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液除水外，是否有其他电子给予体？除水外，是否有其他电子给予体？实验探究实验探究22 22 （取实验（取实验2-1

45、2-1所得硫酸铜溶所得硫酸铜溶液液1/31/3实验）根据现象分析溶液成分的变化实验）根据现象分析溶液成分的变化并说并说明你的推断依据，写出相关的离子方程式明你的推断依据，写出相关的离子方程式Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3深蓝色深蓝色晶体晶体Cu(NH3) 4 SO4H2O思考与思考与交流交流3 3+乙醇乙醇静置静置Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3)

46、 42+ +2OH+4H2O蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶深蓝色溶液液Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3 血红色血红色 Fe3+是如何检验的？是如何检验的？思考思考能形成配合物能形成配合物的离子不能大的离子不能大量共存量共存配位数可为配位数可为16写出向硝酸银溶液中逐滴加入氨水所发生反应的写出向硝酸银溶液中逐滴加入氨水所发生反应的离子方程式离子方程式写出用铁氰化钾检验写出用铁氰化钾检验Fe2+离子方程式离子方程式向实验向实验2222深蓝色溶液中滴加硫酸，观察深蓝色溶液中滴加硫酸，观察实验现象，由此现象变化说明了什么实验现象，由此现象变化说明了什么天蓝色天蓝色溶液溶液+ +过量过量硫酸硫酸H H

47、2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+H HN N H HH HH H+深蓝色深蓝色溶液溶液Cu Cu H H3 3N N2+NHNH3 3NHNH3 3NHNH3 3H H2 2O OCu Cu H H2 2O OH H2 2O OOHOH2 22+天蓝色天蓝色溶液溶液+ +过量过量氨水氨水（4）形成配合物时性质的改变）形成配合物时性质的改变.颜色的改变颜色的改变FeFe3+3+ + nSCN + nSCN- - = Fe(SCN) = Fe(SCN)n n (n-3)-(n-3)-.溶解度的改变：溶解度的改变：AgCl + 2NHAgCl + 2NH

48、3 3 = Ag(NH = Ag(NH3 3) )2 2 + + + Cl+ Cl- -Au + HNOAu + HNO3 3 + 4HCl = HAuCl + 4HCl = HAuCl4 4 + NO + NO + 2H + 2H2 2O O 3Pt + 4HNO3Pt + 4HNO3 3 + 18HCl = 3H + 18HCl = 3H2 2PtClPtCl6 6 + 4NO + 4NO + 8H + 8H2 2O O .酸碱性的改变：酸碱性的改变：Cu(NHCu(NH3 3) )4 4(OH)(OH)2 2 的碱性大于的碱性大于Cu(OH)Cu(OH)2 2配合物具有一定的稳定性，配合

49、物具有一定的稳定性，过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定（5 5） 配合物的性质配合物的性质NNNNFeCH3CH3H3CCOHOCOOHH3C血红素血红素(Fe2+ )结构示意图结构示意图叶绿素结构示意图叶绿素结构示意图MoFeS固氮酶中固氮酶中FeMo中心结构示意图中心结构示意图OCNH3CH2Pt2+第二代铂类抗癌药（碳铂）第二代铂类抗癌药（碳铂）（6 6） 配合物的应用配合物的应用a a 在生命体中的应用在生命体中的应用 b b 在医药中的应用在医药中的应用c c 配合物与生物固氮配合物与生物固氮 d d 在生产生活中的应用在生产生活中的应用王水溶金

50、王水溶金叶绿素叶绿素血红蛋白血红蛋白抗癌药物抗癌药物酶酶维生素维生素B B1212钴配合物钴配合物含锌的配合物含锌的配合物含锌酶有含锌酶有8080多种多种固氮酶固氮酶照相技术的定影照相技术的定影电解氧化铝的助熔剂电解氧化铝的助熔剂NaNa3 3AlFAlF6 6 镀银工业镀银工业HAuCl4复盐：复盐：由两种或两种以上的阳离子与一种酸根离子组成的盐。由两种或两种以上的阳离子与一种酸根离子组成的盐。 如如: : KAl(SO4)212H2O矾：矾：某些含有结晶水的硫酸盐某些含有结晶水的硫酸盐混盐：混盐：一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。一种金属离子与多种酸根离子所构成的盐。 如氯化硝酸钙如氯

51、化硝酸钙Ca(NO3)Cl配合物盐配合物盐:在配合物的溶液或晶体中，十分明确地存在着含有配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：位键的、能独立存在的复杂组成的离子： Cu(NH3)4SO4 = Cu(NH3)42+ + SO42-3.复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐巩固练习巩固练习气态氯化铝（气态氯化铝（AlAl2 2ClCl6 6）是具有配位键的化合物，）是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示，请将下列分子中原子间成键关系如图所示，请将下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。1AlAlCl

52、ClClClClClClClAlAlClClClCl 巩固练习巩固练习向下列配合物的水溶液中加入向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶溶液，不能生成液，不能生成 AgCl沉淀的是（沉淀的是（ ）A:Co(NH3) 4Cl2 ClB:Co(NH3) 3Cl3 C:Co(NH3) 6 Cl3D:Co(NH3) 5Cl Cl22、B3、人体内血红蛋白是、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物，卟林配合物， Fe2+与与O2结合形成配合物，而结合形成配合物，而CO与血红蛋与血红蛋白中的白中的Fe2+也能生成配合物，根据生活常识，也能生成配合物，根据生活常识，比较说明其配合物的稳定性。若发生比较说明其配合物

53、的稳定性。若发生CO使人使人中毒事故，首先该如何处理？还有哪种氧化中毒事故，首先该如何处理？还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的物也可与血红蛋白中的Fe2+结合？结合？血红蛋白血红蛋白COCO形成的配合物更稳定形成的配合物更稳定发生发生COCO中毒事故，应首先将病人移至通风处，中毒事故，应首先将病人移至通风处，必要时送医院抢救。必要时送医院抢救。NONO中毒原理同中毒原理同COCO巩固练习巩固练习三、杂化轨道理论简三、杂化轨道理论简介介二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR模型）模型）一、形形色色的分子一、形形色色的分子第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构四、配合物理论简

54、四、配合物理论简介介小小 结结分子的立体结构多种多样分子的立体结构多种多样红外光谱仪：测分子立体结构红外光谱仪：测分子立体结构无孤对电子分子的立体结构无孤对电子分子的立体结构与与VSEPR模型模型相同相同有孤对电子有孤对电子分子立体结构分子立体结构为为VSEPR模型模型去掉孤去掉孤对电子占据位置后的对电子占据位置后的立体结构立体结构spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化杂化spsp杂化杂化配位健配位健一种特殊的共价键一种特殊的共价键配位化合物，含配位键的复杂离子或分子配位化合物，含配位键的复杂离子或分子复盐、混盐、配合物盐复盐、混盐、配合物盐1.1.下列分子或离子中都存在着配位键的是下列分子

55、或离子中都存在着配位键的是 ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D Cu(NH3)42+ 、PCI3（B）2.2.下列各种说法中错误的是下列各种说法中错误的是A A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。孤对电子。B B、配位键是一种特殊的共价键。、配位键是一种特殊的共价键。C C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。阴离子。D D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。对电子。（D）3.下列属于配合物的是（下列属于配合物的是（ ）A

56、、NH4Cl B、Na2CO310H2O C、CuSO45H2O D、Co（NH3）6Cl3AD3.3.配合物配合物K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 中，中心离子的化合价中，中心离子的化合价是是A A3 3B B3 3 C C6 6D D6 64.4.配合物配合物Zn(NHZn(NH3 3) )4 4ClCl2 2的中心离子的配位数的中心离子的配位数是是A A2 2B B3 3 C C4 4D D5 5(A)(C)5.0.01 mol氯化铬（氯化铬（CrCl36H2O）在水溶液）在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是沉淀。此氯化铬最可能是 ACr(H2O)6Cl3BCr(H2O)5ClCl2H2OCCr(H2O)4Cl2Cl2H2O DCr(H2O)3Cl33H2O（B）6.已知已知Co(NH3)63呈正八面体结构：各呈正八面体结构