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1、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,CH4 NH3 H2O CO2 N2 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CH4，而不是CH2或CH3？CH4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：,杂化轨道理论（鲍林）,1.sp3杂化,CH4的空间构型为正四面体,C：2s22p2,C：2s22p2,10928,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、22p1,2.sp2杂化,BF3的空间构型为平面三角形,B：2s22p1,Be：2s2,3.sp杂化,BeCl2的空间构型为直线形,Be采用sp杂化生成BeCl2,Be：2s2,S和P的三种杂化,1个S 1个P,1个S 3个P,1个S 2个P,2个SP,3个SP2,4个SP3,180,120,109.5,直线形,正三角形,正四面体,BeCl2,BF3,CH4,1.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？,1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) ACO2与H2O BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H
3、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：,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+
4、6)=6 八面体,例如：,2、ABm型分子的价电子对数n的确定,（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,NH4+ ：,SO42- ：,如：PCl3 中,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,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp2,sp3,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,180,180,120,109.5,10
5、9.5,104.5,107.3,107.3,课堂练习,2、下列分子或离子中，空间构型为V型的是( ） A、CS2 B、H2Se C、HCN D、ICl,思考、讨论,1、NH3、H2O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、NH4+ B、SO2 C、H3O+ D、OF2,3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正四面体（ ） A、CHCl3 B、CH3Cl C、BBr3 D、
6、SnCl4,思考、讨论,1. SP型的三种杂化,180,120,109.5,直线形,正三角形,正四面体,BeCl2 C2H2,BF3 C2H4,CH4 CCl4,课堂小结,ABm型分子的价电子对数n的确定,n,3,4,2,不等性sp3杂化,N：2s22p3,O：2s22p4,3。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、N2、C22-、C2H2 （10 个价电子、2个原子），直线型； CO2、N2O、C3H4 （16 个价电子、3个原子），直线型； O3、SO2、NO2- （18个价电子、3个原子），三角形；
7、 NO3-、CO32-、BO33-、SO3（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N2(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), SiCl4与SiO44-、SO42- (5原子32电子,正四面体构型)。 NH4+与CH4 、BH4- （5原子8电子,正四面体构型)。,备课参考,
