分子的立體結(jié)構(gòu)

1、第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)（第一課時(shí)）（第一課時(shí)）復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 回回 顧顧共價(jià)鍵共價(jià)鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)鍵角鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式成鍵方式 “頭碰頭頭碰頭”,呈軸對(duì)稱(chēng)呈軸對(duì)稱(chēng)成鍵方式成鍵方式 “肩并肩肩并肩”,呈鏡像對(duì)稱(chēng)呈鏡像對(duì)稱(chēng)一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70 同為三原子分子，同為三原子分子，CO

2、2 和和 H2O 分子的空間結(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？構(gòu)卻不同，什么原因？直線(xiàn)形直線(xiàn)形V形形 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的空分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？三角錐形三角錐形平面三角形平面三角形中心原子中心原子：A價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)= 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)+中心原子的孤電子對(duì)中心原子的孤電子對(duì)鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)=n中心原子的孤電子對(duì)中心原子的孤電子對(duì)=(a-xb)/2a:中心原子價(jià)電子數(shù)中心原子價(jià)電子數(shù)X：中心原子結(jié)合的原子數(shù)（即：中心原子結(jié)合的原子數(shù)（即ABn中的中的 n)b=8-該原子的價(jià)電子數(shù)（氫為該原子的價(jià)電子數(shù)（氫為1）（

3、）（注意是注意是B原子的）原子的）二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論ABn型分子型分子例如：例如：H2O和和NH3，中心原子上的孤電子對(duì)分別為中心原子上的孤電子對(duì)分別為2和和l，跟中心原子周?chē)?，跟中心原子周?chē)逆I加起來(lái)都是鍵加起來(lái)都是4，它們相互排，它們相互排斥，形成四面體，因而斥，形成四面體，因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈分子呈三角錐形。三角錐形。C. .H. .H. .HH. . .N. . . .HHHC HHHHOHHCHHO= =N HHHC = =O= =O23423000O. .HH. . . .21直線(xiàn)形直線(xiàn)形平面三角形平面三角形正四面體形正四面體形V

4、形形三角錐形三角錐形HH. .C. . .O. . . .C. . . . .OO.代表物代表物閱讀課本閱讀課本P37-38，思考并填寫(xiě)下列表格：思考并填寫(xiě)下列表格：電子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)中心原子中心原子孤孤電子對(duì)電子對(duì)數(shù)數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型CO2CH2OCH4H2ONH3價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)VSEPR 模型模型分子分子的的立體構(gòu)型立體構(gòu)型鍵角鍵角鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)孤電子對(duì)孤電子對(duì)共計(jì)共計(jì)CO2202直線(xiàn)直線(xiàn)180BeCl2202直線(xiàn)直線(xiàn)180BF3303平面三角形平面三角120CH2O303平面三角形平面三角120SO2213平面三角形 V型120CH4

5、404正四面體正四面體10928H2O224正四面體V型105NH3314正四面體三角錐型107NH4+404正四面體正四面體10928價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)VSEPR 模型模型分子分子的的立體構(gòu)型立體構(gòu)型鍵角鍵角鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)孤電子孤電子對(duì)對(duì)共計(jì)共計(jì)CS2202直線(xiàn)直線(xiàn)180NO2+202直線(xiàn)直線(xiàn)180SO3303平面三角形平面三角形120SO32-314正四面體三角錐形120SO42-404正四面體正四面體10928CO32-303平面三角形平面三角形120NCl3314正四面體三角錐形10928H3O +314正四面體三角錐形10928OF2224正四面體V形10928注意注意:P4的特

6、殊正四面體的特殊正四面體中心原子中心原子：A價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)= 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)+中心原子的孤電子對(duì)中心原子的孤電子對(duì)鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)=n中心原子的孤電子對(duì)中心原子的孤電子對(duì)E:m=(a-xb)/2a:中心原子價(jià)電子數(shù)中心原子價(jià)電子數(shù)X：中心原子結(jié)合的原子數(shù)（即：中心原子結(jié)合的原子數(shù)（即ABn中的中的 n)b=8-該原子的價(jià)電子數(shù)（氫為該原子的價(jià)電子數(shù)（氫為1）（）（注意是注意是B原子的）原子的）二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論ABnEm型分子型分子總結(jié)：總結(jié)：ABnEm E為中心原子孤電子對(duì)為中心原子孤電子對(duì)n+mVSEPR 模型 分子的立體構(gòu)型示例n+m=2直線(xiàn)形m=0直線(xiàn)

7、形n+m=3平面三角形m=0平面三角形m=1V形n+m=4正四面體m=0正四面體m=1三角錐形m=2V形n+m=5三角雙錐m=0三角雙錐PCl5n+m=6八面體m=0八面體SF6m=2平面四邊形XeF4分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4電子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式中心原子中心原子有無(wú)有無(wú)孤對(duì)電子孤對(duì)電子空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)O C O: : :H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH無(wú)無(wú)有有有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)直線(xiàn)形直線(xiàn)形V 形形三角三角錐形錐形 平面平面三角形三角形 正正四面四面體體: H C H:O:應(yīng)用反饋應(yīng)用反饋:化學(xué)式化學(xué)式 中

8、心原子中心原子 孤對(duì)電子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線(xiàn)形直線(xiàn)形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角錐形三角錐形四面體四面體正四面體正四面體正四面體正四面體SO4204正四面體正四面體第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)（第二課時(shí)）（第二課時(shí)）鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角相同為鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角相同為10928？2s 2px 2py 2pzC 為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，它的為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，它的要點(diǎn)是：當(dāng)碳原子與要點(diǎn)是：

9、當(dāng)碳原子與4個(gè)氫原子形成甲烷分子時(shí)，碳原子的個(gè)氫原子形成甲烷分子時(shí)，碳原子的2s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生混雜，軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變，得到得到4個(gè)相同的個(gè)相同的sp3雜化軌道，雜化軌道，夾角夾角109 28 ，表示這，表示這4個(gè)軌個(gè)軌道是由道是由1個(gè)個(gè)s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)p軌道雜化形成的如下圖所示：軌道雜化形成的如下圖所示：三、雜化軌道理論簡(jiǎn)介三、雜化軌道理論簡(jiǎn)介2s2pC的基態(tài)的基態(tài)2s2p激激發(fā)態(tài)發(fā)態(tài)正四面體形正四面體形sp3 雜化態(tài)雜化態(tài)CHHHH10928激發(fā)激發(fā)sp3 雜化雜化 原子形成分子時(shí)，同一個(gè)原子中能量相近的一個(gè)原子形成分子時(shí)，

10、同一個(gè)原子中能量相近的一個(gè) ns 軌道與三個(gè)軌道與三個(gè) np 軌道進(jìn)行混合組成四個(gè)新的原子軌道稱(chēng)為軌道進(jìn)行混合組成四個(gè)新的原子軌道稱(chēng)為 sp3 雜化軌道。雜化軌道。sp2 雜化雜化 同一個(gè)原子的一個(gè)同一個(gè)原子的一個(gè) ns 軌道與兩個(gè)軌道與兩個(gè) np 軌道進(jìn)行軌道進(jìn)行雜化組合為雜化組合為 sp2 雜化軌道。雜化軌道。sp2 雜化軌道間的夾角是雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。2s2pB的的基態(tài)基態(tài)2p2s激激發(fā)態(tài)發(fā)態(tài)正三角形正三角形sp2 雜化態(tài)雜化態(tài)BF3分子形成分子形成BFFF激發(fā)激發(fā)120碳的碳的sp2雜化軌道雜化軌道spsp2 2雜化

11、：三個(gè)夾雜化：三個(gè)夾角為角為120120的平面的平面三角形雜化軌道三角形雜化軌道。 同一原子中同一原子中 ns-np 雜化成新軌道雜化成新軌道：一個(gè)一個(gè) s 軌道軌道和一個(gè)和一個(gè) p 軌道雜化組合成兩個(gè)新的軌道雜化組合成兩個(gè)新的 sp 雜化軌道。雜化軌道。BeCl2分子形成分子形成激發(fā)激發(fā)2s2pBe基態(tài)基態(tài)2s2p激激發(fā)態(tài)發(fā)態(tài)雜化雜化直線(xiàn)形直線(xiàn)形sp雜化態(tài)雜化態(tài)鍵合鍵合直線(xiàn)形直線(xiàn)形化化合態(tài)合態(tài)Cl Be Cl180 sp 雜化雜化碳的碳的sp雜化軌道雜化軌道spsp雜化：夾角為雜化：夾角為180180的直線(xiàn)形雜的直線(xiàn)形雜化軌道?；壍馈?根據(jù)以下事實(shí)總結(jié)：如何判斷一個(gè)化合物根據(jù)以下事實(shí)總結(jié)：

12、如何判斷一個(gè)化合物的中心原子的雜化類(lèi)型？的中心原子的雜化類(lèi)型？CCsp3sp2spCCCC1、看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或叁鍵，如果有、看中心原子有沒(méi)有形成雙鍵或叁鍵，如果有1個(gè)個(gè)叁鍵，則其中有叁鍵，則其中有2個(gè)個(gè)鍵，用去了鍵，用去了2個(gè)個(gè)p軌道，形成的軌道，形成的是是sp雜化；如果有雜化；如果有1個(gè)雙鍵則其中有個(gè)雙鍵則其中有1個(gè)個(gè)鍵，形成的鍵，形成的是是sp2雜化；如果全部是單鍵，則形成的是雜化；如果全部是單鍵，則形成的是sp3雜化。雜化。2、沒(méi)有填充電子的空軌道、沒(méi)有填充電子的空軌道一般一般不參與雜化，不參與雜化，1對(duì)孤對(duì)孤對(duì)電子占據(jù)對(duì)電子占據(jù)1個(gè)雜化軌道。個(gè)雜化軌道。一般方法一般方法化學(xué)式

13、化學(xué)式 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)中心原子中心原子 孤對(duì)電子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)中心原子的中心原子的雜化類(lèi)型雜化類(lèi)型HCN20SPSO221SP2NH222SP2BF330SP2H3O+31SP3SiCl440SP3CHCl340SP3NH4+40SP340SP3 SO42雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)= 鍵電鍵電子對(duì)數(shù)子對(duì)數(shù)中心原子孤電子對(duì)數(shù)中心原子孤電子對(duì)數(shù)注意：雜化軌道只用于形成注意：雜化軌道只用于形成鍵或者用來(lái)容納孤對(duì)電子鍵或者用來(lái)容納孤對(duì)電子練習(xí)：在學(xué)習(xí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論的基礎(chǔ)上練習(xí)：在學(xué)習(xí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型和雜化軌道理論的基礎(chǔ)上描述化合物中每個(gè)化學(xué)鍵是怎樣形成的？描述化合物中每個(gè)化學(xué)鍵是怎樣形成

14、的？C原子發(fā)生原子發(fā)生SP雜化生成了兩個(gè)雜化生成了兩個(gè)SP軌道分別與兩個(gè)軌道分別與兩個(gè)O原子原子的一個(gè)的一個(gè)P軌道形成兩個(gè)軌道形成兩個(gè)鍵；鍵； C原子剩余的兩個(gè)原子剩余的兩個(gè)P軌道分軌道分別與兩個(gè)別與兩個(gè)O原子剩余的原子剩余的1個(gè)個(gè)P軌道形成兩個(gè)軌道形成兩個(gè)鍵。鍵。2 H2OO原子發(fā)生原子發(fā)生SP3雜化生成了四個(gè)雜化生成了四個(gè)SP3雜化軌道，其雜化軌道，其中的兩個(gè)分別與兩個(gè)中的兩個(gè)分別與兩個(gè)H原子的原子的S軌道形成兩個(gè)軌道形成兩個(gè)鍵；鍵； O原子剩余的兩個(gè)原子剩余的兩個(gè)SP3雜化軌道分別被兩對(duì)孤對(duì)電雜化軌道分別被兩對(duì)孤對(duì)電子占據(jù)。子占據(jù)。1CO2O： 1S22S 2PO C O提示：提示：C：

15、1S22S 2P激發(fā)激發(fā)C：1S22S 2PSP雜化雜化1、寫(xiě)出、寫(xiě)出HCN分子和分子和CH2O分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。分子的路易斯結(jié)構(gòu)式。2用用VSEPR模型對(duì)模型對(duì)HCN分子和分子和CH2O分子的立分子的立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)。體結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)。 3寫(xiě)出寫(xiě)出HCN分子和分子和CH2O分子的中心原子的雜分子的中心原子的雜化類(lèi)型?；?lèi)型。4分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的鍵。鍵。直線(xiàn)形直線(xiàn)形 平面三角形平面三角形sp雜化雜化 sp2雜化雜化2個(gè)個(gè)鍵鍵1個(gè)個(gè)鍵鍵雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)=0+2=2sp直線(xiàn)形直線(xiàn)形0+3=3sp2平面三角形平面三角形0+4=4sp3正四面體形正四面體形1+2=3

16、sp2V形形1+3=4sp3三角錐形三角錐形2+2=4sp3V形形代表物代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù) 雜化軌道類(lèi)型雜化軌道類(lèi)型 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)CO2CH2OCH4SO2NH3H2O中心原子孤電子對(duì)數(shù)中心原子孤電子對(duì)數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)（第三課時(shí)）（第三課時(shí)）天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-1 固體顏色固體顏色溶液顏色溶液顏色CuSO4CuCl2.2H2O CuBr2NaClK2SO4KBr白色白色綠色綠色深褐色深褐色白色白色白色白色白色白色思考：前三種溶液呈天藍(lán)色大

17、概與什么物質(zhì)有關(guān)？依據(jù)是什么？思考：前三種溶液呈天藍(lán)色大概與什么物質(zhì)有關(guān)？依據(jù)是什么？結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)中呈天藍(lán)色的物質(zhì)叫做結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)中呈天藍(lán)色的物質(zhì)叫做四水合銅離子，可表示為四水合銅離子，可表示為Cu(HCu(H2 2O) O) 4 4 2+2+。在四水合銅離子中，銅離子與水分子之在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子中的間的化學(xué)鍵是由水分子中的O O原子提供孤原子提供孤對(duì)電子對(duì)給予銅離子（銅離子提供空軌對(duì)電子對(duì)給予銅離子（銅離子提供空軌道），銅離子接受水分子的孤對(duì)電子形道），銅離子接受水分子的孤對(duì)電子形成的，這類(lèi)成的，這類(lèi)“電子對(duì)給予電子對(duì)給予接受鍵接受鍵”被被稱(chēng)為配位鍵。

18、稱(chēng)為配位鍵。四、配合物理論簡(jiǎn)介四、配合物理論簡(jiǎn)介CuOH2H2OH2OH2O2+什么是配位鍵？配位鍵如何表示？什么是配位鍵？配位鍵如何表示？配位化合物的概念？配位化合物的概念？1 1、配位鍵、配位鍵概念概念: :共用電子對(duì)由一個(gè)原子共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方面單方面提供提供給另一原子共用所形成的共價(jià)鍵。給另一原子共用所形成的共價(jià)鍵。條件條件：其中一個(gè)原子必須其中一個(gè)原子必須提供提供孤對(duì)電子。孤對(duì)電子。 另一原子必須有能另一原子必須有能接受接受孤對(duì)電子孤對(duì)電子軌道軌道。表示表示:B :B A電子對(duì)電子對(duì)給給予體予體 電子對(duì)電子對(duì)接接體體 舉出含有配位鍵的離子或分子舉出含有配位鍵的離子或分子: :N

19、HNH4 4+ +、H H3 3OO+ + 、定義：定義：由金屬離子（或原子）與中性分子由金屬離子（或原子）與中性分子或者陰離子以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化合物叫做或者陰離子以配位鍵結(jié)合形成的復(fù)雜化合物叫做配配合物合物。其中。其中: :金屬原子是金屬原子是中心原子，中性分子或者陰中心原子，中性分子或者陰離子離子( (如如H H2 2OO、NHNH3 3、ClCl- -) )叫做叫做配體。配體。2 2、配位化合物、配位化合物 注：金屬離子（或原子）注：金屬離子（或原子）一方有空軌道；接受孤一方有空軌道；接受孤對(duì)電子；對(duì)電子；中性分子或者陰離子中性分子或者陰離子一方提供孤對(duì)電子。如：一方提供孤對(duì)電子。

20、如：Cu(HCu(H2 20)0)4 4 2 2中存在配位鍵。中存在配位鍵。C u(N H3)42 +S O42-內(nèi)界（配離子）中心原子外界離子配位原子配位體配位數(shù)配合物2+CuNH3H3NNH3NH3實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-2 2-2 已知?dú)溲趸~與足量氨水反應(yīng)已知?dú)溲趸~與足量氨水反應(yīng)后溶解是因?yàn)樯闪撕笕芙馐且驗(yàn)樯闪薈u(NHCu(NH3 3) ) 4 4 2+2+ ，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： 試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式？方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶深藍(lán)色溶液液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-32-3Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根硫氰酸根血紅色血紅色由于該離子的顏色極由于該離子的顏色極似血液，常被用于電似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。影特技和魔術(shù)表演。結(jié)論：結(jié)論：配位鍵的強(qiáng)度有