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1、分子的空间构型与分子性质,小结：,若能求出中心原子的杂化轨道数，便可知中心原子所发生的杂化类型,中心原子的杂化类型,杂化轨道数,杂化轨道空间构型,sp3 杂化,sp2 杂化,sp 杂化,4,3,2,正四面体,平面三角形,直线形,原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化。,求算中心原子杂化轨道数目的经验公式,适合：ABm型分子(或离子),A：中心原子,B：配位原子,A的杂化轨道数,1.A的价电子数 = A的最外层电子数,2.B中，,X、H 各提供1个价电子，,O、S 按不提供价电子计算,3.阳离子应减去电荷数，阴离子应加上电荷数。,试计算：下列分子或离子的中心原
2、子可能采用的杂化轨道类型,CCl4、SiCl4、 PCl3、NF3、NH4+、H2S、H3O+、SO42-、 SO32-、Cl2O,BF3、AlCl3、 SO2、 SO3、 O3、 NO3-、 NO2-、 CO32-、 NO2,BeCl2、CO2、CS2、 NO2+,A的杂化轨道数,分子中A的 价电子对数,A的价层电子对的空间构型,确定,分子或离子的空间构型,推断,价电子对互斥理论,价电子对互斥理论,分子中的中心原子的价电子对（包括成键电子对bp和孤电子对lp）由于相互排斥作用，而趋向尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间构型。,分子中A的价电子对数,价层电子对数与价层电子构型的关
3、系,因为价电子对包括成键电子对和孤电子对，所以价电子构型与分子或离子构型不完全等同。,确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。, 孤电子对=0:,n= (2+2)=2 直线形,n= (3+3)=3 平面三角形,n= (4+4)=4 四面体,例如：,分子的空间构型=电子对的空间构型,孤对电子0 ：,3,4,1,1,2,SnCl2,平面三角形 V形,NH3,四面体 三角锥,H2O,四面体 V形,n,孤电 子对,电子对的 空间构型,分子的 空间构型,例,分子的空间构型不同于电子对的空间构型,判断共价分子结构的实例,利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何构型。 要求写出价层电子总数、对
4、数、电子对构型和分子构型 。 AlCl3 H2S SO32 - NH4 + NO2,解：总数 对数 电子对构型,6 8 8 8 5 3 4 4 4 3 三角形 正四面体 正四面体 正四面体 三角形,分子构型 三角形 V字构型 三角锥 正四面体 V字形,PCl5？,等电子原理,经验规律 化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的空间构型和化学键类型等结构特征 等电子体的许多物理和化学性质是相近的,常见的等电子体：,N2 与 CO、,CO2 与 N2O,NO2- 与 SO2（或O3）,了解,（1）CO2、CNS、NO2+、N3具有相同的通式AX2，价电子总数16，具有相同的结构直线型分子，
5、中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形s-骨架，键角为180。,了解,（2）CO32、NO3、SO3等离子或分子具有相同的通式AX3,总价电子数24，有相同的结构平面三角形分子,中心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子的s-骨架。 （3）SO2、O3、NO2等离子或分子，AX2，18e，中心原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分子立体结构为V型(或角型、折线型) 。,了解,（4）SO42、PO43等离子具有AX4的通式,总价电子数32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形式，呈正四面体立体结构； （5）PO33
6、、SO32、ClO3等离子具有AX3的通式，总价电子数26，中心原子有4个s-轨道(3个s-键和1对占据s-轨道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面体，(不计孤对电子的)分子立体结构为三角锥体，中心原子取sp3杂化形式，没有p-pp键或p-p大键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p大键。,分子的空间构型与分子性质,研究表明，许多分子具有对称性,依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子所具有的这种性质称为对称性。,分子对称性与分子的许多性质如极性、旋光性及化学性质都有关,CHBrClF 分子,CHBrClF 分子,左手和右手不能重叠,左右手互为镜像,手性异构体和手性分
7、子,如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。,条件： 当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。 其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。,例如:乳酸分子CH3CHOHCOOH有以下两种异构体：,A.OHCCHCH2OH B. OHCCHCCl C.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3,H,Cl,OH,Br,OH,Cl,H,Br,Br,下列化合物中含有2个“手性”碳原子的是( ),B,课堂练习,根据电荷分布是否均匀，共价键有极性
8、、非极性之分 以共价键结合的分子也有极性、非极性之分,分子的极性是根据什么来判定呢？,极性分子与非极性分子,分子呈电中性，可以设想： 它的全部正电荷集中于一点，叫正电荷重心 它的全部负电荷集中于一点，叫负电荷重心,若，正电荷重心与负电荷重心,重合的分子非极性分子,不相重合的分子极性分子,共用电子对,2个Cl原子吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，整个分子的电荷分布均匀，为非极性分子,只含有非极性键的双原子分子因为共用电子对无偏向，分子是非极性分子,例：,HCl分子中，共用电子对偏向Cl原子，Cl原子一端相对地显负电性，H原子一端相对地显正电性，整个分子的电荷分布不均匀，为极性分子
9、,以极性键结合的双原子分子为极性分子,分子极性的判断方法,1.双原子分子,取决于成键原子之间的共价键是否有极性,2.多原子分子(ABm型),取决于分子的空间构型,ABm分子极性的判断方法,1.化合价法,请判断PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的极性。,若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子； 若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。,ABm分子极性的判断方法,1.化合价法,将分子中的共价键看作作用力，不同的共价键看作不相等的作用力，运用物理上力的合成与分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡则为非极性
10、分子；否则为极性分子。,2.物理模型法,C=O键是极性键，但从分子总体而言CO2是直线型分子，两个C=O键是对称排列的，两键的极性互相抵消（ F合=0），整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极性分子。,180,F1,F2,F合=0,10430,F1,F2,F合0,O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，两个O-H键的极性不能抵消（ F合0），整个分子电荷分布不均匀，是极性分子,BF3：,NH3：,120,10718,三角锥型, 不对称，键的极性不能抵消，是极性分子。,F1,F2,F3,F,平面三角形，对称，键的极性互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子。,109.5,正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子。,分子的极性,分子的空间结构,键角,键的极性,只含有非极性键的单质分子是非极性分子。 含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。 含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。,
