分子的空间构型分解ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题四 分子空间结构与物质性质,第一单元 分子构型与物质的性质,分子的空间构型,知识回顾,请写出下列物质的电子式,CH,4,NH,3,H,2,O,CO,2,N,2,HClO,共价键的形成,(1),未成对电子,(2),自旋方向相反,(3),原子轨道最大重叠,C,原子与,H,原子结合形成的分子为什么是,CH,4,，而不是,CH,2,或,CH,3,？,CH,4,分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为,10928,）？,问题：,2s 2p,x,2p,y,2p,z,C,杂化轨道理论（鲍林）,1.sp,3,杂化,CH,4,的空间构型为正四面体,C：2s,2,2p,2,sp,3,C：2s,2,2p,2,C,H,H,H,H,10928,原子轨道杂化前后的变与不变,变：轨道的形状和伸展发向,不变：原子轨道数不变,B：2s,2,2p,1,2.sp,2,杂化,BF,3,的空间构型为平面三角形,120,sp,2,sp,2,杂化,B,：,2s,2,2p,1,的形成,3,BF,Be：2s,2,3.sp,杂化,BeCl,2,的空间构型为直线形,Cl,Cl,Be,180,sp,sp,杂化,Be,采用,sp,杂化生成,Be,Cl,2,Be：2s,2,S,和,P,的三种杂化,杂化类型,SP,SP,2,SP,3,参与杂化的原子轨道,杂化轨道数,杂化轨道间夹角,空间构型,实 例,1,个,S 1,个,P,1,个,S 3,个,P,1,个,S 2,个,P,2,个,SP,3,个,SP,2,4,个,SP,3,180,120,109.5,直线形,正三角形,正四面体,BeCl,2,BF,3,CH,4,杂化类型,sp,sp,2,sp,3,杂化轨道示意图,实例,BeCl,2,BF,3,CH,4,分子结构示意图,分子构型,直线形,平面三角形,正四面体形,1.,请用杂化轨道理论分析乙烷，乙烯和乙炔分子的成键情况,?,思考,2.,用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？,有机分子,CH,4,CH,2,=CH,2,CHCH,C,6,H,6,碳原子轨道,杂化方式,sp,3,sp,2,sp,sp,2,分子形状特点,正四面体,平面结构,直线型,平面结构,1,、,下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是,(),A,CO,2,与,H,2,O B,CH,4,与,NH,3,C,BeCl,2,与,BF,3,D,C,2,H,2,与,C,2,H,4,B,课堂练习,共价分子的几何外形取决于分子,价层电子对数目和类型,。分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于,相互排斥,作用,而趋向尽可能,远离,以,减小斥力,而采取,对称,的空间构型。,价层电子对互斥理论,二、确定分子空间构型的简易方法：,推断分子或离子的空间构型的具体步骤：,确定中心原子的价层电子对数，,以,AX,m,为例,(A,中心原子,X,配位原子,),：,原则：,A,的价电子数,=,主族序数；,配体,X,：,H,和卤素每个原子各提供一个价,电子,规定,氧与硫不提供价电子；,正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。,VP=1/2A,的价电子数,+X,提供的价电子数,m,离子电荷数,(),负 正,确定电子对的空间构型：,VP=2,直线形,VP=3,平面三角形,VP=4,正四面体,VP=5,三角双锥,VP=6,正八面体,确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。,LP=0:,分子的空间构型,=,电子对的空间构型,VP=(2+2)=2,直线形,VP=(3+3)=3,平面三角形,VP=(4+4)=4,四面体,VP=(5+5)=5,三角双锥,VP=(6+6)=6,八面体,例如：,2,、,ABm,型分子,的价电子对数,n,的确定,=,2,中心原子,A,的价电子数,+,配位原子,B,提供的价电子数,m,（,1,）对于主族元素，中心原子价电子数,=,最外层电子数，配位原子中氢或卤素原子提供价电子数为,1;,（,2,）,O,、,S,作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为,6,；,（,3,）离子的价电子对数计算,NH,4,+,：,SO,4,2-,：,如：,PCl,3,中,；,4,2,3,1,5,=,+,=,n,4,2,1,4,1,5,=,-,+,=,n,4,2,2,0,6,=,+,+,=,n,n,例,3,：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表,物质,价电,子对数,中心原,子杂化,轨道类型,杂化轨道,/,电子对空,间构型,轨道,夹角,分子空,间构型,键角,气态,BeCl,2,CO,2,BF,3,CH,4,NH,4,+,H,2,O,NH,3,PCl,3,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp,2,sp,3,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,180,180,120,109.5,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,V,形,三角锥形,180,180,120,109.5,109.5,104.5,107.3,107.3,课堂练习,2,、,下列分子或离子中，空间构型为,V,型的是,(,）,A,、,CS,2,B,、,H,2,Se C,、,HCN D,、,ICl,思考、讨论,1,、,NH,3,、,H,2,O,分子中键角分别为,10718,、,104.5,与,10928,相差不大，由此可推测，,N,、,O,原子的原子轨道可能采取何种类型杂化？原子轨道间夹角小于,10928,，可能说明了什么问题？,4,、,下列分子和离子中，中心原子的价电子对几何构型为四面体，且分子,(,离子,),空间构型为,V,形的是（）,A,、,NH,4,+,B,、,SO,2,C,、,H,3,O,+,D,、,OF,2,3,、,下列分子中哪一个分子的空间构型为正四面体（）,A,、,CHCl,3,B,、,CH,3,Cl C,、,BBr,3,D,、,SnCl,4,思考、讨论,1.,SP,型的三种杂化,杂化类型,SP,SP,2,SP,3,杂化轨道间夹角,空间构型,实 例,价电子对数,n,180,120,109.5,直线形,正三角形,正四面体,BeCl,2,C,2,H,2,BF,3,C,2,H,4,CH,4,CCl,4,课堂,小结,ABm,型分子,的价电子对数,n,的确定,=,2,中心原子,A,的价电子数,+,配位原子,B,提供的价电子数,m,n,3,4,2,不等性,sp,3,杂化,N,：,2s,2,2p,3,O,：,2s,2,2p,4,3,。用等电子原理判断：具有相同原子数（或重原子数）的分子或离子，如果有相同的电子数（或价电子数），则具有相同的结构特点。,如,CO,、,N,2,、,C,2,2-,、,C,2,H,2,（,10,个价电子、,2,个原子），直线型；,CO,2,、,N,2,O,、,C,3,H,4,（,16,个价电子、,3,个原子），,直线型；,O,3,、,SO,2,、,NO,2,-,（,18,个价电子、,3,个原子），三角形；,NO,3,-,、,CO,3,2-,、,BO,3,3-,、,SO,3,（,24,个价电子、,4,个原子）三角形,固体等电子体：金刚石、,AlP,、,Si,、,AgI,（,8,个价电子、,2,个原子）,4,。从分子的偶极矩判断,5,。从是否形成离域键,或多中心键判断,备课参考,初浅了解等电子原理：可用于推测分子、离子的空间结构,1919,年,Langmuir,提出等电子原理：,原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。,理论发展：具有相同价电子数和相同原子数（,H,除外）的分子或离子可能具有相似的结构特征。,具有相同价电子数（或电子数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征,它们的某些物理性质也很相似。这些物质互称为等电子体。,如，,CO,与,N,2,(2,原子,10,电子,键型物性相似,),，,Si,与,Ge,、,AlP,、,GaAs(2,原子,8,电子,半导体,),SiCl,4,与,SiO,4,4-,、,SO,4,2-,(5,原子,32,电子,正四面体构型,),。,NH,4,+,与,CH,4,、,BH,4,-,（,5,原子,8,电子,正四面体构型,),。,备课参考,