分子的立體構(gòu)型

2024/2/101第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第1課時選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)回顧2024/2/102共價鍵σ鍵π鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式“頭碰頭”，呈軸對稱成鍵方式“肩并肩”，呈鏡像對稱形形色色的分子2024/2/103所謂“分子的立體結(jié)構(gòu)”指多原子構(gòu)成的共價分子中的原子的空間關(guān)系問題。在O2、HCl這樣的雙原子分子中不存在分子的立體結(jié)構(gòu)問題。O2HCl形形色色的分子2024/2/104一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V形）直線形180°V形105°形形色色的分子2024/2/105３、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形120°三角錐形107°正四面60°直線形180°形形色色的分子2024/2/106４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH4正四面體形形色色的分子2024/2/107CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它：形形色色的分子2024/2/108C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子2024/2/109形形色色的分子2024/2/1010形形色色的分子2024/2/1011形形色色的分子2024/2/1012形形色色的分子2024/2/1013肉眼不能看到分子，那么，科學(xué)家是怎樣知道分子的形狀的呢?早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？形形色色的分子2024/2/1014測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析?？茖W(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？形形色色的分子2024/2/1015同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？思考:同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？形形色色的分子2024/2/1016二、價層電子對互斥（VSEPR）理論（ValenceShellElectronPairRepulsion）共價分子中，中心原子周圍電子對排布的幾何構(gòu)型主要取決于中心原子的價層電子對的數(shù)目。價層電子對各自占據(jù)的位置傾向于彼此分離得盡可能的遠(yuǎn)，此時電子對之間的斥力最小，整個分子最穩(wěn)定。1、理論要點價層電子對包括成鍵的σ電子對和孤電子對不包括成鍵的π電子對！

價層電子對互斥理論2024/2/1017注意：a對于原子，為中心原子的最外層電子數(shù)

(對于陽離子，a為中心原子的最外層電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)；對于陰離子，a為中心原子的最外層電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)）x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1，其他原子為“8-該原子的最外層電子數(shù)）=σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤對電子對數(shù)價層電子對數(shù)

σ鍵電子對數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子上的孤電子對數(shù)=?(a-xb)2、價層電子對數(shù)計算價層電子對互斥理論方法12024/2/1018例：孤電子對的計算=?（a-xb)分子或離子中心原子

a

x

b中心原子上的孤電子對數(shù)H2OO

SO2

S

NH4+

N

CO32-C

621

625-1=44

4+2=6321221002024/2/10192、價層電子對數(shù)計算①確定中心原子價層電子對數(shù)目價電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)時，單電子當(dāng)作電子對看待價層電子對數(shù)＝(中心原子價電子數(shù)＋結(jié)合原子數(shù))/2

＝配位原子數(shù)＋孤電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)O、S為結(jié)合原子時，按“0”計算

N為結(jié)合原子時，按“-1”計算

離子計算價電子對數(shù)目時，陰離子加上所帶電荷數(shù)，陽離子減去所帶電荷數(shù)

孤電子對數(shù)＝價層電子對數(shù)—結(jié)合原子數(shù)價層電子對互斥理論H、F、Cl為結(jié)合原子時，按“1”計算方法22024/2/1020化學(xué)式價層電子對數(shù)結(jié)合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO42－012010002223344404234344444價層電子對互斥理論2024/2/1021化學(xué)式價層電子對數(shù)結(jié)合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH4201010012332465304434256544價層電子對互斥理論2024/2/1022②確定價層電子對構(gòu)型價層電子對數(shù)目23456價層電子對構(gòu)型直線平面三角型正四面體三角雙錐正八面體注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對的分布方向，從而改變化合物的鍵角電子間斥力大?。汗聦﹂g＞孤對與鍵合間＞鍵合間價層電子對互斥理論2024/2/10233、確定分子構(gòu)型

在價層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對由真實原子形成的構(gòu)型價層電子對互斥理論2024/2/1024電子對數(shù)目電子對的空間構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子

對數(shù)電子對的

排列方式分子的

空間構(gòu)型實例2直線20直線形BeCl2CO23三角型30三角形BF3SO321V形SnBr2

PbCl2ABn型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)價層電子對互斥理論2024/2/1025電子對數(shù)目電子對的空間構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子

對數(shù)電子對的

排列方式分子的

空間構(gòu)型實例4四面體40四面體CH4CCl4NH4＋SO42—31三角錐NH3PCl3SO32－H3O+22V—型H2O價層電子對互斥理論2024/2/1026電子對數(shù)目電子對的空間構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子

對數(shù)電子對的

排列方式分子的

空間構(gòu)型實例5三角

雙錐50三角雙錐PCl541變形

四面體SF432T—型BrF323直線型XeF2價層電子對互斥理論2024/2/1027微粒結(jié)構(gòu)式VESPR模型分子或離子構(gòu)型HCNNH4＋H3O＋SO2BF3價層電子對互斥理論2024/2/1028價層電子對互斥理論小試牛刀10.用價層電子對互斥理論推測下列分子立體構(gòu)型：

1.BeCl22.NH33.H2O4.PCl32024/2/1029應(yīng)用反饋:化學(xué)式中心原子孤對電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形

V形V形平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體價層電子對互斥理論2024/2/10301、下列物質(zhì)中分子立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是

A．CO2

B．H2S

C．PCl3

D．SiCl42、下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬于直線型分子的是

A．H2O