2-2-1 分子的空间构型 课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2

化学第二节分子的空间构型价层电子对互斥理论温故知新共价键σ

键：π

键：成键方式“头碰头”，呈轴对称成键方式“肩并肩”，呈镜像对称键参数键能键长键角衡量化学键的稳定性决定分子的立体构型的重要因素分子的立体构型：

在多原子分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，使得分子有不同的结构，这就是所谓的分子的立体构型。一、形形色色的分子1、双原子分子(直线型)O2HCl2、三原子分子立体构型(有直线形和V形)CO2H2O180°105°一、形形色色的分子3、四原子分子立体构型(直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体)比较常见的是：平面三角形、三角锥形NH3三角锥形107°HCHO平面三角形

120°C2H2直线形P4正四面体

60°一、形形色色的分子4、五原子分子立体构型(最常见的是正四面体形)109o28′CH4109o28′资料卡片：形形色色的分子

科学家已经创造出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种。

分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓的分子立体构型其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。

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出吸收峰。通过计算机放入模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式来引起的，综合这些信息，可以分析出分子的立体构型。科学视野—分子的立体构型是怎样测定的？测分子立体构型：红外光谱仪→吸收峰→分析科学视野—分子的立体构型是怎样测定的？思考：为何会有不同的立体构型？问题一：同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？问题二：同为四原子分子，HCHO与NH3分子的空间结构也不同，什么原因？路易斯(G.N.Lewis)结构式路易斯结构式：用短线表示键合电子，小黑点表示未键合的孤电子对的结构式例：HClH:Cl:::H—Cl:::写出下列分子的电子式、Lewis结构式及立体构型分子CO2H2ONH3CH2O电子式Lewis结构式中心原子有无孤对电子空间结构OCO::::::::HOH::....HNH:......HHCH:....O::::::O═C═O:HOH::HNH:H::HCHO无有有无直线形V形三角锥形平面三角形归纳总结同为三原子或四原子分子，其分子空间构型不同，是由于分子中的成键电子对和中心原子上的孤电子对相互排斥，结果趋向尽可能彼此远离，在空间均匀分布，达到斥力最小。吹气球游戏：如果将每个气球吹成一样大小，将其中的两个通过吹气口系在一起，你将会发现这两个气球自然成一直线，再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起，你会发现这三个气球均匀地分开成正三角形分布。依次再向其中加入一个气球并通过吹气口系在一起，你会有什么预期？生活中的一个游戏现象：搭建气球模型结果：两个大小相同的气球成直线分布；三个大小相同的气球成正三角形分布；四个大小相同的气球成正四面体分布；五个大小相同的气球成三角双锥分布；六个大小相同的气球成正八面体分布。二、价层电子对互斥(VSEPR)理论分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果价层电子对：指分子中的中心原子上的电子对包括

σ键电子对和孤电子对

注意：不包括成键的π电子对！

价层电子对互斥理论要点二、价层电子对互斥(VSEPR)理论分子H2OCO2中心原子中心原子的价电子数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数孤电子对数σ键电子对数中心原子的价层电子对数OCO::::::::HOH::....C422O6216-2×12═24-2×22═0中心原子的价电子数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数－×2＝二、价层电子对互斥(VSEPR)理论分子H2OCO2中心原子中心原子的价电子数与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子最多能接受的电子数孤电子对数σ键电子对数中心原子的价层电子对数OCO::::::::HOH::....C422O621226-2×12═24-2×22═042与中心原子结合的原子个数axb孤电子对数=(a－xb)12二、价层电子对互斥(VSEPR)理论1、内容对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低，最稳定。二、价层电子对互斥(VSEPR)理论2、中心原子价层电子对数计算①确定中心原子价层电子对数目价层电子对数═配位原子数＋孤电子对数═σ键电子对数＋孤电子对数═(中心原子价电子数＋结合原子数)/2

中心原子上的孤电子对数═价层电子对数－结合原子数中心原子上的孤电子对数═

(a－xb)12二、价层电子对互斥(VSEPR)理论中心原子上的孤电子对数═

(a－xb)12阴离子:为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。a:x：b：原子:为中心原子的价电子数；阳离子:为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的最外层电子数）分子或离子axb中心原子上的孤电子对数σ键电子对数价层电子对数NH3CH4SO2HCNPCl5SF6NH4+CO32－SO42－53431144440166321641+12201+35555016666015-1444014+2333026+244402二、价层电子对互斥(VSEPR)理论二、价层电子对互斥(VSEPR)理论②确定中心原子价层电子对模型价层电子对数目23456价层电子对模型直线形平面三角形正四面体形三角双锥正八面体注意：孤电子对的存在会改变成键电子对的分布方向，从而改变化合物的键角。不同价层电子对之间排斥作用的顺序为：孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对二、价层电子对互斥(VSEPR)理论3、确定分子或离子的立体构型中心原子价层电子对数VSEPR模型略去孤电子对分子(或离子)的立体构型二、价层电子对互斥(VSEPR)理论分子H2OCO2孤电子对数价层电子对数VSEPR模型及名称分子的立体构型及名称4220正四面体形直线形V形直线形无孤电子对的VSEPR模型与分子的立体构型相同；有孤电子对的VSEPR模型与分子的立体构型不同。二、价层电子对互斥(VSEPR)理论SO2NH4＋31孤电子对数价层电子对数NH341CH440CO32－4030分子或离子VSEPR模型名称分子或离子立体构型名称VSEPR模型分子或离子立体构型三角锥形四面体形正四面体形正四面体形平面三角形V形正四面体形正四面体形平面三角形平面三角形小结：ABn型分子的VSEPR模型和立体结构价层电子对VSER模型成键电子对数孤电子对数分子类型电子对的排布模型分子构型

实例4正四面体AB44

031AB322AB2正四面体形三角锥形V形NH4＋SO42-CH4/CCl4SO32-H3O+NH3/PCl3H2OH2S小结：ABn型分子的VSEPR模型和立体结构价层电子对VSER模型成键电子对数孤电子对数分子类型电子对的排布模型分子构型

实例2320AB2直线形直线形CO2BeCl2平面三角形30AB321AB2平面三角形V形BF3SO3SO2当堂反馈1、下列分子立体构型中属正八面体型分子的是()

A．H3O＋B．CO32—

C．PCl5

D．SF62、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中，

其键角由小到大的顺序为＿＿＿＿＿＿＿＿＿D

分析：①BCl3：平面三角形60◦②CCl4：正四面体③H2S：V形④CS2：直线形180◦分析：CCl4、NH3、H2S的VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。当堂反馈当堂反馈1、下列分子立体构型中属正八面体型分子的是()

A．H3O＋B．CO32