分子的空间构型(ppt课件)

专题四分子空间结构与物质性质专题四分子空间结构与物质性质单元分子构型与物质的性质单元分子构型与物质的性质分子的空间构型分子的空间构型专题四分子空间结构与物质性质单元分子构型与物质的性质分子的空1复习回顾复习回顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键的强弱衡量化学键的强弱描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称复习回顾共价键键键键参数键能键长键角衡量化学键的强弱描述2形形色色的分子形形色色的分子O2HClH2OCO2形形色色的分子O2HClH2OCO23C2H2CH2OCOCl2NH3P4C2H2CH2OCOCl2NH3P44 C C原子与原子与H H原子结合形成的分子为什么是原子结合形成的分子为什么是CHCH4 4，而不是，而不是CHCH2 2或或CHCH3 3？CHCH4 4分子为什么具有正分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为相同为1092810928）？）？2s 2px 2py 2pz问题：2s 2p2s 2p2s 2p2s 2px x x x 2p 2p 2p 2py y y y 2p 2p 2p 2pz z z z C C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH25为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，1.杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介2s2pC的基态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发它它的的要要点点是是：当当碳碳原原子子与与4个个氢氢原原子子形形成成甲甲烷烷分分子子时时，碳碳原原子子的的2s轨轨道道和和3个个2p轨轨道道会会发发生生混混杂杂，混混杂杂时时保保持持轨轨道道总总数数不不变变，得得到到4个个能能量量相相等等、成成分分相相同同的的sp3杂杂化化轨轨道道，夹夹角角109 28，表表示示这这4个个轨轨道道是是由由1个个s轨轨道道和和3个个p轨道杂化形成的如下图所示：轨道杂化形成的如下图所示：为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，1.杂化轨道理论简6等性等性sp3 杂化杂化 原原子子形形成成分分子子时时，同同一一个个原原子子中中能能量量相相近近的的一一个个 ns 轨轨道道与与三三个个 np 轨轨道道进进行行混混合合组组成成四四个个新新的的原原子子轨轨道道称称为为 sp3 杂化轨道。杂化轨道。SP2等性sp3 杂化 原子形成分子时，同一个原子中7等性等性sp2 杂化杂化 同同一一个个原原子子的的一一个个 ns 轨轨道道与与两两个个 np 轨轨道道进进行行杂杂化化组组合合为为 sp2 杂杂化化轨轨道道。sp2 杂杂化化轨轨道道间间的的夹夹角角是是120，分子的几何构型为平面正三角形。，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的基态的基态2p2s激发态激发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态BF3分子形成分子形成BFFF激发激发120等性sp2 杂化 同一个原子的一个 ns 轨8碳的碳的sp2杂化轨道杂化轨道spsp2 2杂杂化化：三三个个夹夹角角为为120120的的平平面面三角形杂化轨道三角形杂化轨道。碳的sp2杂化轨道sp2杂化：三个夹角为120的平面三角形9 同同一一原原子子中中 ns-np 杂杂化化成成新新轨轨道道：一一个个 s 轨轨道道和一个和一个 p 轨道杂化组合成两个新的轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。杂化轨道。BeCl2分子形成分子形成激发激发2s2pBe基态基态2s2p激发态激发态杂化杂化直线形直线形sp杂化态杂化态键合键合直线形直线形化合态化合态Cl Be Cl180 等性等性sp 杂化杂化 同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 10碳的碳的sp杂化轨道杂化轨道spsp杂杂化化：夹夹角角为为180180的的直直线线形形杂杂化轨道。化轨道。碳的sp杂化轨道sp杂化：夹角为180的直线形杂化轨道。11分子的空间构型(ppt课件)12NH3 的空间构型NH3 的空间构型13分子的空间构型(ppt课件)14的空间构型的空间构型15杂化类型杂化类型 sp sp2sp3杂化轨道排杂化轨道排布布 直线直线形形 三角三角形形 四四 面面 体体杂化轨道中杂化轨道中孤对电子数孤对电子数 分子空间构分子空间构型型 直线直线形形 三角三角形形 正四面正四面体体 三角锥三角锥形形 角角 形形 实实 例例 BeCl2BF3CCl4NH3H2O键键 角角 180 120 0 0 0 1 2几种常见的杂化轨道类型几种常见的杂化轨道类型杂化类型 sp sp2sp3杂化轨道排布 直线形 三角形 四16 根根据据以以下下事事实实总总结结：如如何何判判断断一一个个化化合合物物的中心原子的杂化类型？的中心原子的杂化类型？CCsp3sp2spCCCC 根据以下事实总结：如何判断一个化合物的中心原子171、看看中中心心原原子子有有没没有有形形成成双双键键或或叁叁键键，如如果果有有1个个叁叁键键，则则其其中中有有2个个键键，用用去去了了2个个p轨轨道道，形形成成的的是是sp杂杂化化；如如果果有有1个个双双键键则则其其中中有有1个个键键，形形成成的的是是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。杂化。一般方法一般方法1、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有18 共价分子的几何外形取决于分共价分子的几何外形取决于分子子价层电子对数目和类型价层电子对数目和类型。分子的。分子的价电子对（包括成键电子对和孤电价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于子对）由于相互排斥相互排斥作用作用,而趋向尽而趋向尽可能可能远离远离以以减小斥力减小斥力而采取而采取对称对称的的空间构型。空间构型。价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2、确定分子空间构型的简易方法：、确定分子空间构型的简易方法：共价分子的几何外形取决于分子价层电子对数目和类型。分19 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的空间构型的步骤如下：空间构型的步骤如下：（1 1）确定中心原子的价层电子对数：）确定中心原子的价层电子对数：价层电子对数（中心原子的价电子数价层电子对数（中心原子的价电子数 配位原子提供的电子数配位原子提供的电子数离子电荷数离子电荷数)/2)/2式中：中心原子的价电子数式中：中心原子的价电子数=主族序数主族序数 例如：例如：B：3，C：4，N：5，O：6，X：7，稀有气体：，稀有气体：8 配位原子提供的价电子数：配位原子提供的价电子数：H与卤素：与卤素：1，O与与S为为0 N原子做配位原子时为原子做配位原子时为-1例如：例如：SO42-VP=(6+0+2)/2=4 价层电子对价层电子对数数 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6电子对排布电子对排布方式方式 直线直线形形平面三角平面三角形形 四面四面体体 三角三角双锥双锥 八面八面体体 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的 价层电子对数20二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电子，C 的价层电子总数为8个，价层电子对为4对。C 的价层电子对的排布为正四面体，由于价层电子对全部是成键电子对，因此 CH4 的空间构型为正四面体。（一）CH4 的空间构型二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CH4 中21（二）的空间构型 在 中，Cl 有7个价电子，不提供电子，再加上得到的1个电子，价层电子总数为个，价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布为四面体，四面体的 3 个顶角被3个O占据，余下的一个顶角被孤对电子占据，因此 为三角锥形。（二）的空间构型 在 中，Cl 22（三）PCl5 的空间构型 在 PCl5 中，P 有5个价电子，5 个Cl分别提供1个电子，中心原子共有5对价层电子对，价层电子对的空间排布方式为三角双锥，由于中心原子的价层电子对全部是成键电子对，因此PCl5 的空间构型为三角双锥形。利用价层电子对互斥理论，可以预测大多数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或离子的空间构型。（三）PCl5 的空间构型 在 PCl5 中，P 有23中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型价层电子对排布 成键电子对数孤对电子对数分子类型 电子对的排布方式 分子构型 实 例直线形 23平面三角形2 0 AB2直线形HgCl23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3角形PbCl2中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型价层电24价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布分子构型 实 例布方式 4四面体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4三角锥形 NH3角形H2O价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类25价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式体5三角双锥50 AB54 1 AB43 2 AB32 3 AB2三角双锥 PCl5变形四面 SF4T形 ClF3直线形价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类26价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式形6八面体60 AB651 AB542 AB4正八面体 SF6四方锥形IF5平面正方价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类271 1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是型相同的是()()A ACOCO2 2与与SOSO2 2 B BCHCH4 4与与NHNH3 3 C CBeClBeCl2 2与与BFBF3 3 D DC C2 2H H2 2与与C C2 2H H4 4B B课堂练习课堂练习1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(282 2、对对SOSO2 2与与COCO2 2说法正确的是说法正确的是()()A.A.都是直线形结构都是直线形结构B.B.中心原子都采取中心原子都采取spsp杂化轨道杂化轨道C.SC.S原子和原子和C C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子D.SOD.SO2 2为为V V形结构，形结构，CO CO2 2为直线形结构为直线形结构D课堂练习课堂练习2、对SO2与CO2说法正确的是()D课堂练习29课堂练习课堂练习3 3、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。并预测分子的几何构型。(1)PCl(1)PCl3 3 (2)BCl (2)BCl3 3 (3)CS (3)CS2 2课堂练习3、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的304、教学必须从学习者已有的经验开始。杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。列夫托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。约翰贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。4、教学必须从学习者已有的经验开始。杜威31