第一单元分子构型与物质的性质 (6).ppt

1、专题三 分子构型与物质性质,教学目标： 1、了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型SP SP2 SP3 2、能用价层电子对理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的立体构型。 3、理解记忆具有等电子体的分子或者离子,(一)：复 习 回顾 ，引入新课,问题2、为什么原子形成分子时它们的个 数是固定的？,因为原子的价电子数是固定的，原子要达到稳定结构所需的电子数就是固定的。,问题1.分子的结构是通过什么实验手段测定的?,X射线衍射、电子衍射,一、分子的空间构型,问题3、为什么不同的分子的空间构型（即分子的形状）是不同的？,当成键的原子相互接近时，原子轨道相互重叠，形成共用电子对，从而形成分子。

2、 由于原子轨道的伸展方向是不同的，所以成键时轨道的重叠方向就不同，因而分子的空间形状就不同。,所谓“分子的立体结构”指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。,在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。,O2,HCl,特别提醒：,问题4: C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2?,14,7,由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。轨道间的夹角为109028,sp3杂化轨道,(二)、认真探究、掌握规律,一、杂化轨道理论,理论分析：C原子的4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，每个轨道上都有一个未成对电子。这样C原子的4个sp

3、3杂化轨道分别与4个H原子的含有单电子的1S轨道重叠，形成4个相同的键。从而形成CH4分子,问题5： CH2=CH2分子C原子是否也需要“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？,由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2 杂化轨道的过程称为sp2 杂化。 轨道间的夹角为1200,sp2杂化轨道,C2H4分子中每个C原子的SP2轨道分别与2个H原子的1S轨道重叠形成C-H键;两个C原子各以1个SP2轨道发生重叠形成C-C键,各以1个未杂化的2P轨道发生重叠，形成键,问题6：CHCH分子C原子是否也需要“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？,由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个能量与形状完全相

4、同的轨道。,分析乙炔中的共价键,问题7: 如何判断SO3 H20 NH3这些分子的杂化类型与分子的空间构型呢？,二、分子空间构型的确定方法,1.价层电子对互斥理论(简称为VSEPR理论。,对于ABm型分子:可以用下式计算：,价电子对数目为2、3、4时，价电子对的几何分布分别呈直线形、平面三角形、正四面体构型。,中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数。,计算方法,(1) H、卤素只提供1个共用电子； (2) 在形成共价键时，作为配体的氧族可以 认为不提供共用电子； (3)当氧族原子作为中心原子时,则可以认 为提供6电子； (4) 对于离子，中心原子的价电子数应相应 加上或减去离子价数；,练

5、习: NH3、 NH4+ 、SO3 、SO2、SO42- 、 H2O 、 H3O+ 中心原子的杂化类型、价电子对的几何构型、分子的空间构型,问题8: 上述分子为何价电子对相同，分子的空间够型却不一致呢？,对于ABm型分子： 若价电子对数与配位原子数目相等，则分子的空间构型与价电子对的几何分布构型相同。 若价电子对数与配位原子数目不等，则中心原子的孤电子对影响分子的空间构型。,归纳总结：,问题9：NH3、H2O分子分别是三角锥形分子、V形分子，如何用杂化轨道的知识解释。,NH3、H2O分子中N、O原子都是sp3杂化，由于孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对的斥力成键电子对与成键电子对

6、间的斥力。 NH3、H2O键角分别为107.50 104.50,2.杂化轨道数 n=中心原子孤对电子对数+中心原子 结合的原子数,问题10：如何确定HCHO 、HCN、N2H4中心原子的杂化和分子的空间构型,二、分子空间构型的确定方法,1.具有相同价电子总数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理称为“等电子原理”,2.等电子体的判断和利用 判断方法：原子总数相同，价电子总数相同 运用：利用等电子体的性质相似，空间构型相 同，可运用来预测分子空间的构型和性质,思考：利用等电子体理论判断O3的空间 构型为？,三、等电子体理论,练习.根据等电子原理，判断下列各组分子属于等电子体的是（

7、） A、H2O、H2S B、HF、NH3 C、CO、CO2 D、NO2、SO2,A,强化记忆的知识点：,2个原子10个价电子的等电子体： N2 CO C22- CN-,3个原子16个价电子的等电子体： CO2 CS2 N2O N3- CNO- OCN- SCN- BeCl2,3个原子18个价电子的等电子体： NO2- O3 SO2,4个原子24个价电子的等电子体: NO3- CO32- BO33- CS33- BF3 SO3,5个原子32个价电子的等电子体: SiF4 CCl4 BF4- SO42- PO43-,1、:极性分子,正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子,2、非极性分子,正电荷重心和

8、负电荷重心相重合的分子,四、分子的极性,ABm分子极性的判断方法,请判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。,1、若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子； 2、若无孤对电子则为非极性分子。即对称的直线形，平面三角形，正四面体为非极性分子。若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子，,相似相溶原理,1.极性溶剂（如水）易溶解极性物质 .若溶剂和溶质分子间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。 2.非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳 酒精等）能溶解非极性物质（Br2、I2等） 3.随着分子中憎水基个数的增大，溶质在水中溶解度减小。如甲醇、乙醇易溶于水，而戊醇溶解度明显减小,研究分子极性的实