14分子的空间构型ppt课件

1、专题四专题四 分子空间结构与物质性质分子空间结构与物质性质第一单元第一单元 分子构型与物质的性质分子构型与物质的性质分子的空间构型分子的空间构型 C C原子与原子与H H原子结合形成的分子为什么是原子结合形成的分子为什么是CH4CH4，而不是，而不是CH2CH2或或CH3CH3？CH4CH4分子为什么具分子为什么具有正四面体的空间构型键长、键能相同，有正四面体的空间构型键长、键能相同，键角相同为键角相同为1091092828）？）？2s 2px 2py 2pzC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，鲍林提出了杂化轨道理论，1.杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介2s2pC的基

2、态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形sp3 杂化杂化态态CHHHH10928激发激发在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子轨道轨道S S、PP）可以相互叠加而组成同等数目的）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能量完全相等的杂化原子轨道杂化轨道理论杂化轨道理论sp2 杂化杂化sp 杂化杂化sp3 杂化杂化杂化轨道夹角杂化轨道夹角杂化轨道杂化轨道空间取向空间取向 180 120 109.5 直线直线正四面体正四面体 平面平面 三角形三角形2s2pB的基态的基态2p2s激发态激发态正三角形正三角形sp2 杂化杂化态态BF3

3、分子形成过程分子形成过程BFFF激发激发120BeCl2分子形成过程分子形成过程激发激发2s2pBe基态基态2s2p激发态激发态杂化杂化直线形直线形sp杂化态杂化态键合键合直线形直线形化合态化合态Cl Be Cl180请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况分子的成键情况?用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？推断分子或离子的空间构型的具体步骤：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，确定中心原子的价层电子对数，以以AXm为例为例 (A中心原子中心原子,X配位原子配位原子) ：准绳：准绳：A A的价电子

4、数的价电子数 = =主族序数；主族序数；配体配体X：H和卤素每个原子各提供一个价和卤素每个原子各提供一个价电子电子, 规定氧与硫不提供价电子；规定氧与硫不提供价电子；正离子应减去电荷数正离子应减去电荷数, ,负离子应加上电荷数。负离子应加上电荷数。n=1/2A的价电子数的价电子数+X提供的价电子数提供的价电子数m 离子电荷数离子电荷数( )负负 正正确定电子对的空间构型：确定电子对的空间构型：n=2 直线形直线形n=3 平面三角形平面三角形n=4 正四面体正四面体确定中心原子的孤对电子对数，推断分子确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。的空间构型。 孤对电子孤对电子=0:分子的空间构

5、型分子的空间构型=电子对的空间构型电子对的空间构型2BeHn= (2+2)=2 直线形直线形213BFn= (3+3)=3 平面三角形平面三角形214CHn= (4+4)=4 四面体四面体21例如：例如：孤对电子孤对电子0 ：分子的空间构型不同于电：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。子对的空间构型。3411 2SnCl2平面三角形平面三角形 V形形NH3四面体四面体 三角锥三角锥H2O四面体四面体 V形形n孤对孤对电子电子电子对的电子对的空间构型空间构型分子的分子的空间构型空间构型例例（3判断共价分子结构的实例判断共价分子结构的实例 例例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离利用价层

6、电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型分子构型 。 AlCl3 H2S SO32 - NH4 + NO2 解：总数解：总数 对数对数电子对构型电子对构型 6 8 8 8 5 3 4 4 4 3 三角形三角形 正四面体正四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 三角形三角形 分子构型分子构型 三角形三角形 V字构型字构型 三角锥三角锥 正四面体正四面体 V字形字形 AlClClClSOOONHHHHNOOSHH代表代表物物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子分子类型类型空间构型

7、空间构型中心原子中心原子无孤对电子无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4中心原子中心原子有孤对电子有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角锥形三角锥形小结小结:具有相同的通式具有相同的通式ABm，而且价电子总数和，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原子数目相等的分子或离子具有相同的结构特征,这这个原理称为个原理称为“等电子体原理等电子体原理”。这里的。这里的“结构特征结构特征的概念既包括分子的立体结构，又包括化学键的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，除非键角为类型

8、，但键角并不一定相等，除非键角为180或或90等特定的角度。等特定的角度。（1CO2、CNS、NO2+、N3具有相同的通具有相同的通式式AX2，价电子总数，价电子总数16，具有相同的结构，具有相同的结构直线直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取型分子，中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，杂化轨道，形成直线形形成直线形s-骨架，键角为骨架，键角为180。等电子体原理等电子体原理（2CO32、NO3、SO3等离子或分子具有等离子或分子具有相同的通式相同的通式AX3,总价电子数总价电子数24，有相同的结构，有相同的结构平面三角形分子平面三角形分子,中心原子上没有孤对电子而取中心原子上没有孤对电子

9、而取sp2杂化轨道形成分子的杂化轨道形成分子的s-骨架。骨架。（3SO2、O3、NO2等离子或分子，等离子或分子，AX2，18e，中心原子取，中心原子取sp2杂化形式，杂化形式，VSEPR理想模型为理想模型为平面三角形，中心原子上有平面三角形，中心原子上有1对孤对电子对孤对电子(处于分子处于分子平面上平面上)，分子立体结构为，分子立体结构为V型型(或角型、折线型或角型、折线型) 。（4SO42、PO43等离子具有等离子具有AX4的通式的通式,总价电子数总价电子数32，中心原子有，中心原子有4个个s-键，故取键，故取sp3杂化杂化形式，呈正四面体立体结构；形式，呈正四面体立体结构； （5PO33

10、、SO32、ClO3等离子具有等离子具有AX3的通式，总价电子数的通式，总价电子数26，中心原子有，中心原子有4个个s-轨道轨道(3个个s-键和键和1对占据对占据s-轨道的孤对电子轨道的孤对电子)，VSEPR理想模理想模型为四面体，型为四面体，(不计孤对电子的不计孤对电子的)分子立体结构为三分子立体结构为三角锥体，中心原子取角锥体，中心原子取sp3杂化形式，没有杂化形式，没有p-pp键或键或p-p大大键，它们的路易斯结构式里的重键是键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p大大键。键。1 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 ( )( )A ACO2CO2与与SO2 BSO2 BCH4CH4与与NH3 NH3 C CBeCl2BeCl2与与BF3 DBF3 DC2H2C2H2与与C2H4C2H4B B2 2、对、对SO2SO2与与CO2CO2说法正确的是说法正确的是( )( )A.A.都是直线形结构都是直线形结构B.B.中心原子都采取中心原子都采取spsp杂化轨道杂化轨道C.SC.S原子和原子和C C原子上都