高中化学专题4分子空间结构与物质性质4.1.1分子空间构型课件苏教版.ppt

高三化学第一轮复习分子立体结构专题 C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 分子的立体结构 用实验的方法 红外光谱 X衍射核磁共振等 有关化学理论 能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型了解共价键的主要类型 键和 键 能用键能 键长 键角等数据说明简单分子的某些性质 了解 等电子原理 的含义 能结合实例说明 等电子原理 的应用 有的放矢 鲍林LinusPouling 美国化学家 系统地研究了化学物质的组成 结构 性质三者的关系 于1931年提出了杂化轨道理论 1954年获得诺贝尔化学奖 科学史话 碳原子 情景再现 一 杂化轨道理论 C的基态 例 CH4分子形成 2s 2p 2s 2p 激发态 情景再现 一 杂化轨道理论 杂化 原子内部能量相近的原子轨道 在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化杂化轨道 原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道杂化轨道类型 sp sp2 sp3未杂化杂化轨道 保持原来形状垂直与杂化轨道 知识回顾 例题1 蛋白质由多肽链组成 其基本单元如下图 1 在此基本单元中 采取SP3杂化的原子为 采取SP2杂化的原子为 2 在图中用小红点标出孤对电子 指出分子中共价键的类型及数目 活学活用 杂化理论 分子的立体结构 C1NC3 C2 11个 键1个 键 价电子对的数目决定了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布 与分子立体构型不同 经验公式 对于 m型分子 2对 直线形 3对 平面三角形 4对 正四面体 5对 三角双锥体 6对 正八面体 例题2 下列分子构型是正三角形的是 APBr3BCH3 CBF3DH2O例题3 下列分子和离子中 中心原子的价电子对几何构型不为四面体 A NH4 B SO2C H3O D OF2 活学活用 BC B 杂化理论 分子的立体结构 有人认为由 3 仅仅相当于得到电子 杂化类型不会变 立体结构也不变 你认为呢 讨论判断 如果是错误的 那你从这个变化得到什么启示 分子的空间构型与成建原子的价电子有关 可以用价层电子对互斥模型来预测分子立体结构 sp eCl2 SO2 2 0 2 0 0 直线 直线 sp2 3 1 2 1 大 键 三角形 V SO3 sp2 3 1 3 0 大 键 三角形 正三角形 SO 2 sp3 4 0 四面体 三角锥形 二 VSEPR模型 价层电子对互斥模型 总论 杂化轨道只用于 未杂化的轨道决定 杂化轨道数 中心原子孤对电子对数 中心原子结合的原子数 形成 键或者用来容纳孤电子对 共价单键是键 而共价双键中有个 键 共价三键中有个 键 其余为 键 键的存在 键或大 键的存在 1 1 例题 下列说法正确的是 A 两个原子之间形成共价键最多只有一个 键B 气体单质中 一定有 键 可能有 键C HCN中共有3个 键1个 键D 含 键或 键的一定是共价化合物 A 典型例题 例题 在乙烯分子中有5个 键 一个 键 下列判断正确是 A sp2杂化轨道形成 键 未杂化的2p轨道形成 键B sp2杂化轨道形成 键 未杂化的2p轨道形成 键C C H之间形成的是 键 C C之间有 键 D C C之间形成的全是 键 C H之间是未参加杂化的2p轨道形成的 键 AC 典型例题 例题 ClO ClO2 ClO3 ClO4 中Cl都是以杂化轨道与O原子成键的 指出里面共价键的类型 并推测下列微粒的立体结构 典型例题 问题 N2O CO它们的立体构型是如何确定呢 例题 笑气 N2O 是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一 有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构 包括电子式 又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连 则N2O的电子式可表示为 由此可知它 填 含有 或 不含 非极性键 含有 交流讨论 电子总数或价电子总数相同 原子总数相同分子或离子之间 等电子体理论用来判断分子构型 互为等电子体的物质结构相似 其 填 物理 或 化学 下同 性质相近 而性质差异较大 三 等电子体原理 物理 化学 例题 1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家 O3能吸收有害紫外线 保护人类赖以生存的空间 O3分子的结构如右图 呈V型 键角116 5o 三个原子以一个O原子为中心 与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键 中间O原子提供2个电子 旁边两个O原子各提供1个电子 构成一个特殊的化学键 虚线内部分 三个O原子均等地享有这4个电子 请回答 找出它的等电子体那么O3分子有对孤对电子 5 能力提升 价层电子互斥模型 杂化轨道理论 分子的立体结构 等电子体原理 随着石油资源的日趋紧张 天然气资源的开发利用受到越来越多的关注 以天然气 主要成分CH4 为原料经合成气 主要成分CO H2 制化学品 是目前天然气转化利用的主要技术路线 而采用渣油 煤 焦炭为原料制合成气 常因含羰基铁 Fe CO 5 等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒 请问答下列问题 考题预测 1 Fe CO 5中铁的化合价为0 写出铁原子的基态电子排布式 2 原子数目和电子总数 或价电子总数 相同的微粒互为等电子体 等电子体具有相似的结构特征 与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为和 填化学式 CO分子的结构式可表示成 3 Fe CO 5常温下呈液态 熔点为 20 5 沸点为103 易溶于非极性溶剂 据此可判断Fe CO 5晶体为 4 在CH4 CO CH3OH中 碳原子采取sp3杂化的分子有 CH3OH的熔 沸点比CH4的熔 沸点比高 其主要原因是 C O 1s22s22p63s23p63d64s2 N2 CN 分子晶体 CH4和CH3OH CH3OH形成分子间氢键 感谢各位专家指导谢谢同学们配合 二 探究物质的性质 那么结构的特点会影响物质哪些的性质 例题4 以极性键结合的多原子分子 分子是否有极性取决于分子的空间构型 下列分子不属极性分子的是 A H2OB SO2C SO3D NH3 探究过程 C 结论四 配位原子与中心原子所成价键轨道 键 是否对称性分布 即正 负电荷重心是否重合是决定分子有无极性的前提如SO2极性SO3非极性 探究过程 交流讨论 你能举出反映 键 键强弱的反应吗 探究过程 结论五 随着有机加成反应的发生中心原子的杂化也发生了改变 键 键分子活泼性降低 解决了由单纯 电子配对法 无法解释的分子稳定性问题 探究过程 由此我们发现 分子的空间构型分子极性分子中共价键类型分子活泼性 探究过程