人教版高中化学选修3物质结构与性质第二章第二节分子的立体构型（第1课时）课件

第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2024/5/221江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣第二章 分子结构与性质第二节 分子的立体构型第1课时新课标人复复 习习 回回 顾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稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结描述分子的立体结构的重要因素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，呈镜像对称形形色色的分子形形色色的分子2024/5/222江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣复 习 回 顾共价键键键键参数键能键长键角衡量化学键稳定所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指指多原子多原子构成构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的共价分子中的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。立体结构问题。O2HCl形形色色的分子形形色色的分子2024/5/223江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣所谓“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一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21 1、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2、三原子分子立体结构（有直线形和、三原子分子立体结构（有直线形和V V形）形）直线形直线形180180V V形形105105形形色色的分子形形色色的分子2024/5/224江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子（直线、四四原原子子分分子子立立体体结结构构（直直线线形形、平平面面三三角角形形、三角锥形、正四面体）三角锥形、正四面体）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形 120120三角锥形三角锥形 107107正四面正四面 6060直线形直线形 180180形形色色的分子形形色色的分子2024/5/225江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4正四面体正四面体形形色色的分子形形色色的分子2024/5/226江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣、五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4正四面体形形色CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：形形色色的分子形形色色的分子2024/5/227江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子2024/5/228江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子形形色色的分形形色色的分子形形色色的分子2024/5/229江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣形形色色的分子2023/8/39江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣形形色色的分子形形色色的分子2024/5/2210江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣形形色色的分子2023/8/310江西省鹰潭市第一中学 桂耀形形色色的分子形形色色的分子2024/5/2211江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣形形色色的分子2023/8/311江西省鹰潭市第一中学 桂耀形形色色的分子形形色色的分子2024/5/2212江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣形形色色的分子2023/8/312江西省鹰潭市第一中学 桂耀 肉肉眼眼不不能能看看到到分分子子，那那么么，科科学学家家是是怎怎样样知知道道分分子子的的形形状状的的呢呢?早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测，如如今今，科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定定分分子子结结构构的的现现代代仪仪器器，红红外外光光谱谱就就是是其其中中的的一种。一种。分分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的，而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时，分分子子会会吸吸收收跟跟它它的的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线，再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟，可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的，综综合合这这些些信信息息，可可分分析出分子的立体结构。析出分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？2024/5/2213江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣 肉眼不能看到分子，那么，科学家是怎样知道分子的形状的呢测分子体结构：测分子体结构：红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？形形色色的分子形形色色的分子2024/5/2214江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣测分子体结构：红外光谱仪吸收峰分析。科学视野分子的立体 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构却不分子的空间结构却不同，什么原因？同，什么原因？同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？形形色色的分子形形色色的分子2024/5/2215江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣 同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结二、价层电子对互斥（二、价层电子对互斥（VSEPRVSEPR）理论）理论 （Valence Shell Electron Pair Repulsion）共价分子中，中心原子周围电子对排布的几共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何何构型构型主要主要取决于中心原子取决于中心原子的的价层电子对的价层电子对的数数目。目。价层电子对价层电子对各自占据的位置倾向于彼各自占据的位置倾向于彼此分此分离得尽可能离得尽可能的远，此时电子对之间的的远，此时电子对之间的斥斥力最小力最小，整个，整个分子最稳定分子最稳定。1 1、理论要点、理论要点 价层电子对包括价层电子对包括成键的成键的电子对电子对和和孤电子对孤电子对不包括不包括成键的成键的电子对电子对！价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2216江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣二、价层电子对互斥（VSEPR）理论（Valence S2 2、价层电子对数计算、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目确定中心原子价层电子对数目 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待 价层电价层电子对数子对数 (中心原子价电子数结合原子数中心原子价电子数结合原子数)/2 配位原子数孤电子对数配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 O、S为结合原子时，按为结合原子时，按“0”计算计算 N为结合原子时，按为结合原子时，按“-1”计算计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带电荷数，阳离子减去所带电荷数电荷数，阳离子减去所带电荷数 孤电子对数价层电子对数孤电子对数价层电子对数 结合原子数结合原子数价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2217江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目 价电子确定价层电子对构型确定价层电子对构型 注意：孤对电子的存在会改变键合电子对注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小：电子间斥力大小：孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2218江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣确定价层电子对构型 注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 3 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2219江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣3、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对价层三三、价层电子对互斥模型、价层电子对互斥模型 1、一一类类是是中中心心原原子子上上的的价价电电子子都都用用于于形形成成共共价价键键，如如CO2、CH2O、CH4等等分分子子中中的的碳碳原原子子，它它们们的的立立体体结结构构可可用用中中心心原原子子周周围围的的原原子子数数n来来预测预测，概括如下：，概括如下：ABn 立体立体结结构构 范例范例 n=2 直直线线形形 CO2、CS2 n=3 平面三角形平面三角形 CH2O、BF3 n=4 正四面体形正四面体形 CH4、CCl4 n=5 三角双三角双锥锥形形 PCl5 n=6 正八面体形正八面体形 SCl62024/5/2220江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣(VSEPR models)三、价层电子对互斥模型 1、一类O C O:H C H:HHO=C=OH-C-H=OH-C-H-HH无无无无无无直直线线形形 平面平面三角形三角形 正正四面体四面体:H C H:O:2024/5/2221江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣O C O:H C H:HHO=2 2、另另一一类类是是中中心心原原子子上上有有孤孤对对电电子子(未未用用于于形形成成共共价价键键的的电电子子对对)的分子。的分子。ABn 立体立体结结构构 范例范例 n=2 V形形 H2O n=3 三角三角锥锥形形 NH32024/5/2222江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)原因：原因：中心原子上的孤中心原子上的孤对电对电子也要子也要占据中心原子占据中心原子周周围围的空的空间间，并参与互相排斥。例如，并参与互相排斥。例如，H2O和和NH3的中心原子分的中心原子分别别有有2对对和和l对对孤孤对电对电子，跟中子，跟中心原子周心原子周围围的的键键加起来都是加起来都是4，它，它们们相互排斥，相互排斥，形成四面体，因而形成四面体，因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈分子呈三角三角锥锥形。形。2024/5/2223江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣原因：2023/8/323江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2024/5/2224江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣2023/8/324江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣ABABn n 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2225江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构价层电子对互斥理论2价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2226江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣价层电子对互斥理论2023/8/326江西省鹰潭市第一中学 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2227江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣价层电子对互斥理论2023/8/327江西省鹰潭市第一中学 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/5/2228江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣价层电子对互斥理论2023/8/328江西省鹰潭市第一中学 直直线线形形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角三角锥锥形形小小结结:价价层电层电子子对对互斥模型互斥模型2024/5/2229江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣直线形平面三角形正四面体V 形三角锥形小结:价层电子对互斥模应应用反用反馈馈:0120100022233444直直线线形形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角三角锥锥形形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体2024/5/2230江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣应用反馈:0120100022233444直线形 V 形V形课堂练习课堂练习p1.1.下下列列物物质质中中，分分子子的的立立体体结结构构与与水水分分子子相相似似的的是是 （）pA.COA.CO2 2 B.HB.H2 2S S C.PClC.PCl3 3 D.SiClD.SiCl4 4p2.2.下下列列分分子子的的立立体体结结构构，其其中中属属于于直直线线型型分分子子的的是是 （）pA.HA.H2 2O B.COO B.CO2 2 C.C C.C2 2H H2 2 D.P D.P4 4BBC2024/5/2231江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 p3.3.若若ABABn n型型分分子子的的中中心心原原子子A A上上没没有有未未用用于于形形成成共共价价键键的的孤孤对对电电子子，运运用用价价层层电电子子对对互互斥斥模模型型，下下列列说说法法正正确的（确的（）pA.A.若若n=2n=2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V V形形p B.B.若若n=3n=3，则分子的立体构型为三角锥形，则分子的立体构型为三角锥形p C.C.若若n=4n=4，则分子的立体构型为正四面体形，则分子的立体构型为正四面体形p D.D.以上说法都不正确以上说法都不正确C2024/5/2232江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电p美美 国国 著著 名名 化化 学学 家家 鲍鲍 林林（L.Pauling,L.Pauling,1901190119941994）教教授授具具有有独独特特的的化化学学想想象象力力：只只要要给给他他物物质质的的分分子子式式，他他就就能能通通过过“毛毛估估”法法，大大体体上上想想象象出出这这种种物物质质的的分分子子结结构构模模型型。请请你你根根据据价价层层电电子对互斥理论，子对互斥理论，“毛估毛估”出下列分子的空间构型。出下列分子的空间构型。pPClPCl5 5 pPClPCl3 3 pSOSO3 3 pSiClSiCl4 4 三角双三角双锥锥形形三角三角锥锥形形平面三角形平面三角形正四面体正四面体2024/5/2233江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣美国著名化学家鲍林（L.Pauling,190119941 1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl42 2、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP43 3、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的 AH3O+BCO32 CPCl5 DSF6 B BC D 2024/5/2234江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 B BC D 2Thanks 谢谢您的观看！2024/5/2235江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣Thanks 2023/8/335江西省鹰潭市第一中学 桂耀