2.2.2共價鍵與分子的空間構(gòu)型 課件 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修2

(1)內(nèi)容：分子中的中心原子價電子層電子對（包括成鍵電子對和未成鍵的孤電子對）由于互相排斥作用，盡可能趨向于彼此遠離，總是采取電子對相互排斥最小的那種構(gòu)型，若n個成鍵電子對全部是成單鍵的電子對且沒有孤電子對，為使價電子對之間斥力最小，則分子的幾何構(gòu)型盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。（VSEPR模型）3、價(層)電子對互斥模型2

電子對數(shù)目與立體結(jié)構(gòu)435

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(2)模型一個分子或離子中的價層電子對在空間的分布（即不含孤對電子的VSEPR模型）

2

34

56直線形平面三角形正四面體三角雙錐體正八面體(3)判斷方法a.對ABm型分子，若中心原子A價層電子對只有成鍵電子對（即中心原子上的價電子都用于形成共價鍵），如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預測，概括如下：

ABm

立體結(jié)構(gòu)范例

m=2直線形CO2m=3平面三角形CH2Om=4正四面體形CH4b、另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子對)的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對和1對孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。中心原子代表物中心原子結(jié)合的原子數(shù)分子類型空間構(gòu)型無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4有孤對電子H2O2AB2NH33AB3直線形平面三角形正四面體V形三角錐形價層電子對互斥模型小結(jié)化學式

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+SO42－0120100022233444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04正四面體遷移應(yīng)用4、等電子原理（1）等電子體原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的分子CONN結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定反映相似化學鍵特征，許多性質(zhì)相近的（2）等電子體原理（3）常見等電子體CON22個原子價電子總數(shù)103個原子價電子總數(shù)163個原子價電子總數(shù)184個原子價電子總數(shù)245個原子價電子總數(shù)32平面三角直線形V形CO2

CS2SO2O3SO3

BF3

CCl4

SiF4CN–

NO+

C22–NO2+

N3–NO2–CO32–NO3–SO42–PO43–正四面體核外電子總數(shù)不一定相同；等電子體可以拓展到離子。（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為

（2）NH3、PH3、AsH3的還原性由強到弱的順序為

（填化學式，下同），鍵角由大到小的順序為

。N、P、As這三種元素位于元素周期表中第ⅤA族，原子序數(shù)依次增大，同一主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的還原性逐漸增強，故這三種物質(zhì)的還原性由強到弱的順序為AsH3＞PH3＞NH3；NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3雜化，都有1對孤電子對，中心原子的電負性越小，成鍵電子對之間的斥力越小，成鍵電子對之間的斥力越小，鍵角越小，所以這三種物質(zhì)

鍵角由大到小的順序為NH3＞PH3＞AsH3；正四面體形AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3二、分子的空間構(gòu)型與分子性質(zhì)圖片導學1、分子的對稱性對稱性普遍存在于自然界?；ò?、雪花（軸對稱或中心對稱）；建筑物和動物的鏡面對稱；美術(shù)與文學中也存在很多對稱的概念。研究表明，許多分子也具有對稱性，如CH3CH3(乙烷)、H2O、NH3等(1)若將三種分子分別繞C1、C2、C3軸旋轉(zhuǎn)一定角度后可與原分子重合，C1、C2、C3分別為相應(yīng)分子的對稱軸。1、分子的對稱性(2)甲烷分子中碳原子和其中兩個氫原子所構(gòu)成的平面為甲烷分子的對稱面。(3)依據(jù)對稱軸的旋轉(zhuǎn)或借助對稱面的反映能夠復原的分子稱為對稱分子，分子所具有的這種性質(zhì)稱為對稱性。分子的許多性質(zhì)如極性、旋光性及化學性質(zhì)等都與分子的對稱性有關(guān)。1、分子的對稱性科學史話“反應(yīng)?！笔录鐖D所示的分子，是由一家德國制藥廠在1957年10月1日上市的高效鎮(zhèn)靜劑，中文藥名為“反應(yīng)?！?，它能使失眠者美美地睡個好覺，能迅速止痛并能夠減輕孕婦的妊娠反應(yīng)。然而，不久就發(fā)現(xiàn)世界各地相繼出現(xiàn)了一些畸形兒，后被科學家證實，是孕婦服用了這種藥物導致的隨后的藥物化學研究證實，在這種藥物中，只有圖左邊的分子才有這種毒副作用，而右邊的分子卻沒有這種毒副作用。人類從這一藥物史上的悲劇中吸取教訓，不久各國紛紛規(guī)定，今后凡生產(chǎn)手性藥物，必須把手性異構(gòu)體分離開，只出售能治病的那種手性異構(gòu)體的藥物?？磮D整理2、手性分子巴斯德實驗室合成的有機物酒石酸鹽并制得手性機物酒石酸鹽(1)手性異構(gòu)體看圖整理2、手性分子左右手不能重疊互為鏡像(1)手性異構(gòu)體具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左右手一樣互為鏡像，卻在三維空間里不能重疊，互稱手性異構(gòu)體看圖整理2、手性分子(2)手性分子有手性異構(gòu)體的分子(3)手性碳原子手性有機物，含有手性碳原子碳原子結(jié)合的4個原子或原子團各不同，該C是手性碳原子，記作﹡C乳酸分子兩種異構(gòu)體科普導學2、手性分子(4)手性分子應(yīng)用①常見手性分子：珍貴的法螺左旋貝，百萬分之一，十分罕見絕大多數(shù)構(gòu)成生命體的有機物為手性分子。兩手性異構(gòu)體的性質(zhì)不同，且手性分子中必定含手性碳原子。②應(yīng)用：生產(chǎn)手性藥物；生產(chǎn)手性催化劑(手性催化劑只催化或主要催化一種手性分子的合成)。手性合成、手性催化方面做出貢獻的科學家探究導學探究一、手性分子的判斷方法1、實物與其鏡像能否重合不能重合，是手性分子2、是否有手性碳原子有一個手性C，是手性分子若2個手性C不一定手性分子跟蹤強化1、下列物質(zhì)中不存在手性異構(gòu)體的是()A．BrCH2CHOHCH2OHB．C．CH3CHOHCOOHD．CH3COCH2CH3D視頻導學思考討論分子中鍵的極性對分子的性質(zhì)有影響嗎？3、分子的極性(1)分子的極性O(shè)HHCO2δ＋δ-180oF1F2F合=0極性分子:正電中心和負電中心不重合非極性分子:正電中心和負電中心重合探究導學3、分子的極性(1)分子的極性判斷NH3、BF3是極性分子還是非極性分子？探究討論分子極性分子非極性分子正電中心和負電中心不重合，鍵的向量和不為0.正電中心和負電中心重合，鍵的向量和為0.NH3BF3三角錐型,鍵的極性不能抵消，極性分子平面正三角形對稱F合=0

非極性分子現(xiàn)象解讀3、分子的極性(2)判斷方法①雙原子分子取決于成鍵原子之間的共價鍵是否有極性共價鍵的極性分子空間構(gòu)型決定分子極性A-B型分子(HCl)：異核雙原子分子都是極性分子A-A型分子(Cl2)：同核雙原子分子是非極性分子同核多原子分子也有非極性分子，如：P4，C60、S8、B12特別注意：O3（V型）是極性分子經(jīng)驗歸納3、分子的極性(2)判斷方法②多原子分子(ABm型)取決于分子的空間構(gòu)型和共價鍵的極性共價鍵的極性分子空間構(gòu)型決定分子極性化合價法：當中心原子的化合價的絕對值等于該元素的價電子數(shù)時，該分子為非極性分子；否則為極性分子。判斷PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的極性化合價：+3+4+4+6價電子數(shù)：5444非極性分子經(jīng)驗歸納3、分子的極性(2)判斷方法②多原子分子(ABm型)物理模型法：共價鍵看作作用力，不同共價鍵看作不等的作用力，根據(jù)力的合成與分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡則為非極性分子；否則為極性分子。例：CO2直線型，兩個C=O鍵對稱，鍵極性互相抵消(F合=0)H2O折線型，兩個O-H鍵的極性不能抵消(F合≠0)F1F2F合≠0CH4正四面體型(F合=0)問題導學3、分子的極性常見分子鍵極性鍵角分子構(gòu)型分子類型(3)常見分子的構(gòu)型及分子的極性雙原子分子H2、Cl2無無直線型非極性HCl有無直線型極性H2O有104.50

折線型極性CO2有180o直線型非極性三原子分子四原子分子NH3有107.30三角錐型極性BF3有120o平面三角形非極性CH4

有109.50

正四面體型非極性五原子分子4、對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)熔、沸點：在相對分子質(zhì)量相同的情況下，極性分子構(gòu)成的物質(zhì)比非極性分子構(gòu)成的物質(zhì)沸點高，如沸點：N2<