第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型第1课时

1、江西省教育信息技术研究“十二五”规划2012年度课题基于网络的高中化学课件库的建设与应用研究（课题编号：GDK-2012-G-72883） 主持人：桂耀荣主持人：桂耀荣2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣12022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质复复 习习 回回 顾顾2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣3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化学键稳定

2、性衡量化学键稳定性描述分子的立体描述分子的立体结构的重要因素结构的重要因素成键方式成键方式 “头碰头头碰头”，呈轴对称，呈轴对称成键方式成键方式 “肩并肩肩并肩”，呈镜像对称，呈镜像对称形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣4所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指指多原子多原子构成构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的共价分子中的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。立体结构问题。O2HCl形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣5一、形形色色的分子一

3、、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2、三原子分子立体结构（有直线形和、三原子分子立体结构（有直线形和V V形）形）直线形直线形180180V V形形105105形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣6、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）三角锥形、正四面体）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形 120120三角锥形三角锥形 107107正四面正四面 6060直线形直线形 180180形形色色的分子形形色色的分子2022-4-

4、2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣7、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4正四面体正四面体形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣8CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣9C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣10形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣11形形色色的分子形形色

5、色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣12形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣13形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣14 肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形状的呢形状的呢? ?早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系早年的科学家主要靠对物质的宏观性质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定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中

6、的一种。种。 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构所谓分子立体结构其实只是其实只是分子中的原子处于平衡位置分子中的原子处于平衡位置时的模型时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的。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吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一现吸收峰。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，可分析个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可

7、分析出分子的立体结构。出分子的立体结构。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？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣15测分子体结构：测分子体结构：红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。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？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣16 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

8、结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？形形色色的分子形形色色的分子2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣17二、价层电子对互斥（二、价层电子对互斥（VSEPRVSEPR）理论）理论 （ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 共价分子中，中心原子周围电子对排布的几共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何何构型构型主要主要取决于中心原子取决于中心原子的的价层电子对的价层电子对的数数目。目。价层电子对价层电子对各自占据的位置倾向于彼各自占据的位置倾向于彼此分此分离得尽可能离得尽可能的远，此时电子对之间的的远，此时电子对之间的斥斥力最小力最小，整

9、个，整个分子最稳定分子最稳定。 1 1、理论要点、理论要点 价层电子对包括价层电子对包括成键的成键的电子对电子对和和孤电子对孤电子对不包括不包括成键的成键的电子对电子对 ！ 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣182 2、价层电子对数计算、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目确定中心原子价层电子对数目 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待 价层电价层电子对数子对数 (中心原子价电子数结合原子数中心原子价电子数结合原子数)/2 配位原子数孤电子对数配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数键电子对数孤

10、电子对数 O、S为结合原子时，按为结合原子时，按“0 ”计算计算 N为结合原子时，按为结合原子时，按“- 1 ”计算计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带电荷数，阳离子减去所带电荷数电荷数，阳离子减去所带电荷数 孤电子对数价层电子对数孤电子对数价层电子对数 结合原子数结合原子数价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣19化学式化学式 价层电子对数价层电子对数 结合的原子数结合的原子数孤对电子对数孤对电子对数HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2

11、 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣20化学式化学式 价层电子对数价层电子对数 结合的原子数结合的原子数孤对电子对数孤对电子对数H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣21确定价层电子对构型确定价层电子对构型 价层电子对价层电子对数目数目2 23 34 45 56 6价层电子对价层电

12、子对构型构型直线直线平面平面三角型三角型正四面正四面体体三角三角双锥双锥正八正八面体面体注意：孤对电子的存在会改变键合电子对注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小：电子间斥力大小： 孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣223 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江

13、西省鹰潭市第一中学 桂耀荣23电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例2直直 线线20直直 线形线形BeCl2CO23三角型三角型30三角形三角形BF3SO321V形形SnBr2PbCl2ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣24电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方

14、式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例4四面体四面体40四面体四面体CH4CCl4NH4SO4231三角锥三角锥NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2O价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣25电子对数电子对数目目电子对的空电子对的空间构型间构型成键电子成键电子对数对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例5三角三角双锥双锥50三角双锥三角双锥PCl541变形变形四面体四面体SF432T型型BrF323直线型直线型XeF2价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中

15、学 桂耀荣26微粒微粒结构式结构式VESPRVESPR模型模型分子或离子构型分子或离子构型HCNHCNNHNH4 4H H3 3O O SOSO2 2BFBF3 3BFFFSOOOHHHNHHHHCNH价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣27应用反馈应用反馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结合的原中心原子结合的原子数子数空间构型空间构型HCNHCNSOSO2 2NHNH2 2BFBF3 3H H3 3O O+ +SiClSiCl4 4CHClCHCl3 3NHNH4 4+ +0120100022233444直线形直线形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2022-4-2江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣281、下列物质中分子立体结