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1、第二节第二节分子的立体构型分子的立体构型填表填表电子式子式键的的类型及个数型及个数键个数个数CO2H2ONH3CH41.认识共价分子共价分子结构的多构的多样性和复性和复杂性。性。2.能根据价能根据价层电子子对互斥理互斥理论和和杂化化轨道理道理论判断判断简单分子或离子的构型。（重点、分子或离子的构型。（重点、难点）点）3.能能说明明简单配合物的成配合物的成键情况。情况。三原子分子三原子分子三原子分子的立体构型有三原子分子的立体构型有_形（如形（如_）和）和V形（如形（如_）两种。）两种。四原子分子四原子分子四原子分子主要有四原子分子主要有_、_两种立体构型。两种立体构型。例如甲例如甲醛分子呈分子
2、呈_形，形，键角角约为_；氨分子；氨分子呈呈_形，形，键角角_。另外白磷分子呈。另外白磷分子呈_形，形，键角角_。笃学笃学一一形形色色的分子形形色色的分子1.2.直直线CO2H2O平面三角形平面三角形三角三角锥形形平面三角平面三角120三角三角锥107.3正四面体正四面体60五原子分子五原子分子五原子分子常见的空间构型为五原子分子常见的空间构型为_形，如常见的形，如常见的_和和_，键角都是，键角都是_。3.正四面体正四面体CH4CCl410928价价层电子子对理理论认为，分子的立体构型是，分子的立体构型是“_”相相互排斥的互排斥的结果。价果。价层电子子对是指分子中的中心原子上的是指分子中的中心
3、原子上的电子子对，包括，包括_和和_。键电子子对数可由数可由_确定。确定。由价由价层电子子对的相互排斥，得到的相互排斥，得到_的的VSEPR模型，然后，略去模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的模型中的中心原子上的_，便可得到，便可得到_。笃学二笃学二价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论1.价价层电子子对键电子子对中心原子上的孤中心原子上的孤电子子对分子式分子式2.中心原中心原子的价子的价电子数子数与中心原子与中心原子结合的原子数合的原子数与中心原子与中心原子结合的原子最多能接受的合的原子最多能接受的电子数子数3.含有孤含有孤电子子对孤孤电子子对分子的立体构型分子的立体构型概念概念：在
4、外界条件影响下，原子内部能量：在外界条件影响下，原子内部能量_的原子的原子轨道重新道重新组合的合的过程叫程叫_，组合后形成的一合后形成的一组新新的原子的原子轨道，叫做道，叫做杂化原子化原子轨道，道，简称称杂化化轨道。道。杂化轨道的类型杂化轨道的类型（1）sp杂化化笃学三笃学三杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介1.接近接近轨道的道的杂化化2.s轨道道p轨道道180s轨道道两个两个p轨道道120平面三角形平面三角形一个一个s轨道道三个三个p轨道道10928四面体形四面体形配位键配位键（1）概念：）概念：_由一个原子由一个原子_提供而跟另提供而跟另一个原子形成的共价键，即一个原子形成的共价键，即“电子
5、对给予电子对给予接受键接受键”，是一，是一类特殊的类特殊的_。（2）表示）表示配位键可以用配位键可以用_来表示，其中来表示，其中A是是_孤电子对的原孤电子对的原子，叫做给予体；子，叫做给予体；B是是_电子对的原子，叫做接受体。电子对的原子，叫做接受体。配位化合物配位化合物（1）概念：）概念：_与某些与某些_（称（称为_）以）以_结合形成的化合物，合形成的化合物，简称配合物。称配合物。笃学四笃学四配合物理论简介配合物理论简介1.2.共用共用电子子对单方面方面共价共价键AB接受接受金属离子（或原子）金属离子（或原子）分子（或离子）分子（或离子）配体配体配位配位键提供提供（2）配合物的形成）配合物的
6、形成举例例实验操作操作实验现象象有关离子方程式有关离子方程式滴加氨水后，滴加氨水后，试管管中首先出中首先出现_，氨水，氨水过量后沉淀逐量后沉淀逐渐_，滴加乙醇，滴加乙醇后析出后析出_溶液溶液颜色色_Fe33SCN=Fe（SCN）3蓝色沉淀色沉淀溶解溶解深深蓝色晶体色晶体变红常常见分子的空分子的空间构型是怎构型是怎样的？的？提示提示（1）双原子分子都是直线形，如：）双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、N2等。等。（2）三原子分子有直线形，如：）三原子分子有直线形，如：CO2、CS2等；还有等；还有V形，形，如：如：H2O、H2S、SO2等。等。（3）四原子分子有平面三角形，如：）四原子
7、分子有平面三角形，如：BF3、BCl3、CH2O等；有三角锥形，如：等；有三角锥形，如：NH3、PH3等；也有正四面体，如：等；也有正四面体，如：P4。（4）五原子分子有正四面体，如：）五原子分子有正四面体，如：CH4、CCl4等，也有等，也有不规则四面体，如：不规则四面体，如：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。【慎思慎思1】几种分子或离子的中心原子上的孤几种分子或离子的中心原子上的孤电子子对数数提示提示S6221N514410C426320【慎思慎思2】分子或分子或离子离子中心中心原子原子axb中心原子上的中心原子上
8、的孤孤电子子对数数SO2NH4CO32杂化化轨道与共价道与共价键的的类型的关系是怎型的关系是怎样的？的？提示提示 杂化轨道只能用于形成杂化轨道只能用于形成键或者用来容纳未参与成键或者用来容纳未参与成键的孤对电子，不能形成键的孤对电子，不能形成键；未参与杂化的键；未参与杂化的p轨道可用于轨道可用于形成形成键。键。【慎思慎思3】用用杂化化轨道理道理论分析分析CH4的中心原子的的中心原子的杂化化类型。型。提示提示 在形成在形成CH4分子时，碳原子的一个分子时，碳原子的一个2s轨道和三个轨道和三个2p轨道发生混杂，形成四个能量相等的轨道发生混杂，形成四个能量相等的sp3杂化轨道。四杂化轨道。四个个sp
9、3杂化轨道分别与四个杂化轨道分别与四个H原子的原子的1s轨道重叠成键形成甲轨道重叠成键形成甲烷分子，所以四个烷分子，所以四个CH是等同的。可表示为：是等同的。可表示为：【慎思慎思4】用用杂化化轨道理道理论分析分析NH3呈三角呈三角锥形的原因。形的原因。提示提示NH3分子中的分子中的N原子价电子排布图为原子价电子排布图为，1个个2s轨道与轨道与3个个2p轨道杂化后，形成轨道杂化后，形成4个个sp3杂化轨道，其中杂化轨道，其中3个杂化轨道中是单电子，分别与个杂化轨道中是单电子，分别与3个个H原原子形成子形成键，一个杂化轨道中是成对电子，不形成共价键。键，一个杂化轨道中是成对电子，不形成共价键。sp
10、3杂化轨道应为正四面体构型，但由于孤电子对不形成化杂化轨道应为正四面体构型，但由于孤电子对不形成化学键，故学键，故NH3分子为三角锥形。分子为三角锥形。【慎思慎思5】在四水合在四水合铜离子中，离子中，铜离子与水分子之离子与水分子之间的化学的化学键是是如何形成的？如何形成的？该化学化学键如何表示？如何表示？提示提示在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子是由水分子提供孤电子对给予铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的，该离子可表示为：的孤电子对形成的，该离子可表示为：【慎思慎思6】配制配制银氨溶液
11、氨溶液时，向，向AgNO3溶液中滴加氨水，先生溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，溶解，为什么？什么？提示提示因为氨水呈弱碱性，滴入因为氨水呈弱碱性，滴入AgNO3溶液中，会形成溶液中，会形成AgOH白色沉淀，继续滴加氨水时，白色沉淀，继续滴加氨水时，NH3分子与分子与Ag形成形成Ag（NH3）2配合离子，配合离子很稳定，会使配合离子，配合离子很稳定，会使AgOH逐渐溶解，反应过程如下逐渐溶解，反应过程如下AgNH3H2O=AgOHNH4AgOH2NH3=Ag（NH3）2OH【慎思慎思7】价价层电子子对互斥理互斥理论可以用来可以用来预测分子的构型，在分子的构型，
12、在应用用该理理论时应把握住以下几个要点：把握住以下几个要点：在在AXm型分子中，中心原子型分子中，中心原子A的周的周围配置的原子或原子配置的原子或原子团的几何构型，主要决定于中心原子价的几何构型，主要决定于中心原子价电子子层中中电子子对（包（包括成括成键电子子对和未成和未成键的孤的孤对电子子对）的互相排斥作用，）的互相排斥作用，分子的几何构型分子的几何构型总是采取是采取电子子对相互排斥作用最小的那种相互排斥作用最小的那种结构。构。要点一要点一|分子结构与价层电子对互斥理论之间的关系分子结构与价层电子对互斥理论之间的关系1.在在AXm型分子中，型分子中，A与与X之之间通通过两两对或三或三对电子（
13、即通子（即通过双双键或三或三键）结合而成，合而成，则价价层电子子对互斥理互斥理论把双把双键或三或三键作作为一个一个电子子对。价价层电子子对之之间相互排斥作用大小的一般相互排斥作用大小的一般规律：孤律：孤对孤孤对孤孤对键对键对键对。中心原子的价中心原子的价层电子子对数目和空数目和空间构型的关系构型的关系为：价价层电子子对数数23456电子子对空空间构构型型直直线形形 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双三角双锥八面体八面体2.3.4.价价层电子子对互斥理互斥理论对几种分子或离子的立体构型的推几种分子或离子的立体构型的推测5.分子分子或离子或离子中心原中心原子上的子上的孤孤电子子对数数分子或
14、分子或离子的离子的价价层电子子对数数VSEPR模模型型VSEPR模型名模型名称称分子或离分子或离子的立体子的立体模型模型分子或分子或离子的离子的立体构立体构型名称型名称CO202直直线形形直直线形形SO213平面三平面三角形角形V形形CO3203平面平面平面三平面三角形角形CH404正四面正四面体形体形正四面正四面体形体形用价用价层电子子对互斥理互斥理论推推测下列分子的空下列分子的空间构型：构型：BeCl2NH3H2OPCl3解析解析中心原子中心原子Be的价电子都参与成键，所以可以根据的价电子都参与成键，所以可以根据中心原子的周围原子数来判断为直线形，中心原子的周围原子数来判断为直线形，中心原
15、子中心原子有孤对电子，孤对电子也要占据中心原子周围的空间，所有孤对电子，孤对电子也要占据中心原子周围的空间，所以以为三角锥形，为三角锥形，为为V形，形，为三角锥形。为三角锥形。答案答案直直线形形三角三角锥形形V形形三角三角锥形形【例例1】下列分子或离子的空下列分子或离子的空间构型构型为平面三角形的是平面三角形的是（）（）A.NO3B.NH3C.H3OD.CO2答案答案A【体验体验1】价价层电子子对互斥模型及原子的互斥模型及原子的杂化化轨道理道理论的建立都是的建立都是为了了解解释分子的立体构型，所以必分子的立体构型，所以必须要会利用要会利用这两种理两种理论去解去解释某些分子、离子的空某些分子、离
16、子的空间立体立体结构。用价构。用价层电子子对互斥理互斥理论来来判断分子的立体构型的一般判断分子的立体构型的一般规律是：律是：（1）判断中心原子的孤）判断中心原子的孤对电子数。子数。（2）找出与中心原子相）找出与中心原子相连的原子个数（即共价的原子个数（即共价键数）。数）。（3）若二者相加等于）若二者相加等于2，那么中心原子采用，那么中心原子采用sp杂化，化，VSEPR模型模型为直直线形，分子空形，分子空间构型构型为直直线形。二者相加形。二者相加等于等于3，那么中心原子采用，那么中心原子采用sp2杂化，化，VSEPR模型模型为平面三角平面三角形，分子空形，分子空间构型可能构型可能为V形或平面三角
17、形。二者相加等于形或平面三角形。二者相加等于4，那么中心原子采用，那么中心原子采用sp3杂化，化，VSEPR模型模型为四面体形，分四面体形，分子空子空间构型可能构型可能为V形、三角形、三角锥形或正四面体形。形或正四面体形。要点二要点二|分子的立体构型与价层电子对互斥理分子的立体构型与价层电子对互斥理论及原子的杂化轨道的理论的关系论及原子的杂化轨道的理论的关系1.VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型模型与中心原子的杂化轨道类型2.VSEPR模型模型VSEPR模型名称模型名称直直线形形平面三平面三角形角形四面体四面体平面三平面三角形角形四面体四面体正四面体正四面体中心原子中心原子的的杂化化轨道道
18、类型型spsp2sp3sp2sp3sp3典型例子典型例子CO2SO2H2OSO3NH3CH4根据价根据价层电子子对互斥理互斥理论及原子的及原子的杂化理化理论判断判断NF3分子的空分子的空间构型和中心原子的构型和中心原子的杂化方式化方式为（）。（）。A.直直线形形sp杂化化B.三角形三角形sp2杂化化C.三角三角锥形形sp2杂化化D.三角三角锥形形sp3杂化化解析解析判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤对电子数判断分子的杂化方式要根据中心原子的孤对电子数以及与中心原子相连的原子个数。在以及与中心原子相连的原子个数。在NF3分子中分子中N原子的原子的孤对电子数为孤对电子数为1，与其相连的原子数为，
19、与其相连的原子数为3，所以根据价层电，所以根据价层电子互斥理论分子构型为三角锥形，进而可推知中心原子的子互斥理论分子构型为三角锥形，进而可推知中心原子的杂化方式为杂化方式为sp3杂化，类似杂化，类似NH3。答案答案D【例例2】下列分子中的中心原子下列分子中的中心原子杂化化轨道的道的类型相同的是型相同的是（）。（）。A.CO2与与SO2B.CH4与与NH3C.BeCl2与与BF3D.C2H4与与C2H2解析解析题中题中A选项选项CO2为为sp杂化，杂化，SO2为为sp2杂化，故二者杂化，故二者不相同，不相同，A项不正确；项不正确；B选项中选项中CH4为为sp3杂化，杂化，NH3为为sp3杂化，二
20、者相同，故杂化，二者相同，故B项正确；项正确；C选项中选项中BeCl2为为sp杂化，杂化，BF3为为sp2杂化，不合题意；杂化，不合题意；D选项中选项中C2H4为为sp2杂化，杂化，C2H2为为sp杂化，二者不相同，故杂化，二者不相同，故D项不正确。项不正确。答案答案B【体验体验2】配位键的特点配位键的特点（1）配位键是一种特殊的共价键，但形成配位键的共用）配位键是一种特殊的共价键，但形成配位键的共用电子是由一方提供，给予体有孤对电子，接受体有空轨道。电子是由一方提供，给予体有孤对电子，接受体有空轨道。（2）过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨道，）过渡金属原子或离子都有接受孤对电子的空轨
21、道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。主族金属配合物多。配位键的形成对分子构型的影响配位键的形成对分子构型的影响若分子中含有孤对电子，则容易与含有空轨道的原子或离若分子中含有孤对电子，则容易与含有空轨道的原子或离子形成配位键，随着配位键的形成，相应的分子空间构型子形成配位键，随着配位键的形成，相应的分子空间构型也发生变化。也发生变化。要点三要点三|配位键及配合物的组成配位键及配合物的组成1.2.（1）由于中心原子（）由于中心原子（ABn型分子）上的孤型分子）上的孤对电子也占据子也占据原子周原子周围的空的空间，并
22、参与相互排斥，并参与相互排斥，这就使得价就使得价层电子子对（包括（包括键和孤和孤对电子）的空子）的空间构型与分子（原子的空构型与分子（原子的空间排布）的空排布）的空间构型不同，但是判断分子的空构型不同，但是判断分子的空间构型必构型必须根根据价据价层电子子对的空的空间构型，如在构型，如在H2O分子中有两个分子中有两个键和和2对孤孤对电子，由于排斥作用使子，由于排斥作用使这四四对价价层电子子对呈四面体呈四面体形排布，因此水分子中两个形排布，因此水分子中两个H与与O的空的空间结构构为“V”形，即形，即水分子的空水分子的空间结构构为“V”形。形。（2）当孤）当孤对电子形成配位子形成配位键时，价，价层电
23、子子对的空的空间构型构型没没变化，但由于使原子数增多，故分子（或离子）的化，但由于使原子数增多，故分子（或离子）的结构构也相也相应的的变化。如化。如H3O中由于多一个中由于多一个H，使，使H3O的空的空间构型呈三角构型呈三角锥形而与形而与H2O的构型不同。的构型不同。配合物的组成配合物的组成配合物是由内界和外界组成的，内界是配合物是由内界和外界组成的，内界是由中心离子和配位体组成的，如右图所由中心离子和配位体组成的，如右图所示示配合物的内界是以配位键形成的，一般配合物的内界是以配位键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子不电离，而内界和外界之间是通过离子键相结合的，可以完全电离。键相结
24、合的，可以完全电离。3.有两种有两种络合物：合物：A.CoCl35NH3H2OB.CoCl35NH3H2O试根据下面的根据下面的实验结果，确定它果，确定它们的的络离子、中心离子和配位体。离子、中心离子和配位体。（1）A和和B的水溶液呈微酸性，向其中加入的水溶液呈微酸性，向其中加入强强碱并加碱并加热至至沸沸腾，有，有NH3放出，同放出，同时有有Co2O3的沉淀。（的沉淀。（2）向）向A和和B的溶液中，加入的溶液中，加入AgNO3后均有后均有AgCl沉淀：（沉淀：（3）沉淀）沉淀过滤后，再加后，再加AgNO3均无均无变化，但加化，但加热至沸至沸腾，B溶液又有溶液又有AgCl沉淀生成，其沉淀量沉淀生
25、成，其沉淀量为原来原来B溶液的一半。溶液的一半。【例例3】解析解析根据实验（根据实验（1）可知两种物质络离子被破坏，而放出）可知两种物质络离子被破坏，而放出NH3。根据（。根据（2）可知：）可知：Cl为外界，加为外界，加AgNO3后有沉淀析出。后有沉淀析出。由（由（3）可知：）可知：A再滴加再滴加AgNO3，加热前后无变化，证明，加热前后无变化，证明Cl全是外界，而全是外界，而B再滴加再滴加AgNO3加热后，沉淀量为原来的一半，加热后，沉淀量为原来的一半，证明由证明由2个个Cl在外界，在外界，1个个Cl在内界，所以在内界，所以A：Co（NH3）5H2OCl3B：Co（NH3）5ClCl2H2O
26、答案答案A：Co（NH3）5H2OCl3，络离子离子为Co（NH3）5H2O3，中心离子，中心离子为Co3，配位体，配位体NH3、H2OB：Co（NH3）5ClCl2H2O，络离子离子为Co（NH3）5Cl2，中心离子中心离子为Co3，配位体，配位体NH3、Cl配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其络离子、中心离子和配子的个数，从而可以确定其络离子、中心离子和配位体。位体。向盛有硫酸向盛有硫酸铜溶液的溶液的试管中滴加氨水，先生成管中滴
27、加氨水，先生成难溶溶物，物，继续滴加氨水，滴加氨水，难溶物溶解，得到深溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。色透明溶液。下列下列对此此现象的象的说法正确的是法正确的是（）。（）。A.反反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后前后Cu2的的浓度不度不变B.沉淀溶解后，生成深沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子色的配离子Cu（NH3）22C.Cu（NH3）42的空的空间构型构型为正四面体形正四面体形D.在在Cu（NH3）42配离子中，配离子中，Cu2给出孤出孤电子子对，NH3提供空提供空轨道道【体验体验3】解析解析答案答案C如何判断分子（离子）的空如何判断分子（离子）的空间构型构型
28、判断分子或离子空判断分子或离子空间构型的方法有很多，构型的方法有很多，归纳如下：如下：（1）用）用VSEPR理理论判断。判断。（2）用）用键角判断，分子的空角判断，分子的空间构型和构型和键角的关系如下表角的关系如下表所示：所示：【探究原理探究原理】实验探究四分子（离子）空间构型的判断实验探究四分子（离子）空间构型的判断分子分子类型型键角角空空间构型构型实例例AB2180直直线形形CO2、BeCl2180V形形H2O、H2SAB3120平面三角形平面三角形BF3、BCl3120三角三角锥形形NH3、PH3、H3OAB410928正四面体形正四面体形CH4、CCl4、NH4（3）根据等）根据等电子
29、原理判断子原理判断通常情况下，等通常情况下，等电子体的空子体的空间构型相同，如构型相同，如SO2与与O3均均为V形，形，CH4与与NH4均均为正四面体形。常正四面体形。常见的等的等电子体及其子体及其空空间构型如下表所示：构型如下表所示：类型型实例例空空间构型构型2个原子个原子10个价个价电子的等子的等电子体子体N2、CO、NO、C22、CN直直线形形3个原子个原子16个价个价电子的等子的等电子体子体CO2、CS2、N2O、NCO、NO2、N3、NCS、BeCl2直直线形形3个原子个原子18个价个价电子的等子的等电子体子体NO2、O3、SO2V形形4个原子个原子24个价个价电子的等子的等电子体子
30、体NO3、CO32、BO33、CS32、BF3、SO3平面三角形平面三角形5个原子个原子32个价个价电子的等子的等电子体子体SiF4、CCl4、BF4、SO42、PO434个个键，正四面体，正四面体形形7个原子个原子48个价个价电子的等子的等电子体子体SF6、PF6、SiF62、AlF636个个键，正八面体，正八面体形形（4）根据）根据杂化化轨道道类型判断型判断由于由于杂化化轨道道类型不同，型不同，杂化化轨道道间的的夹角也不相同，其角也不相同，其成成键时键角也就不相同，故角也就不相同，故杂化化轨道道类型与分子空型与分子空间构型构型有关。如下表所示：有关。如下表所示：杂化化类型型spsp2sp3
31、用于用于杂化的原子化的原子轨道数道数234杂化化轨道道间的的夹角角18012010928空空间构型构型直直线形形平面平面三角三角形形四面体形四面体形指出下列分子或离子中的指出下列分子或离子中的杂化化轨道道类型及分子或离子的路型及分子或离子的路易斯易斯结构式。构式。（1）CO2中的中的C：，。（2）BF3中的中的B：，。（3）CH4中的中的C：，。（4）NH3中的中的N：，。思路点拨思路点拨杂化轨道所用原子轨道的能量要相近，且杂化杂化轨道所用原子轨道的能量要相近，且杂化轨道只能用于形成轨道只能用于形成键，剩余的键，剩余的p轨道还可形成轨道还可形成键。键。CO2分子中分子中C原子用价电子层的原子用价电子层的1个个s轨道和轨道和1个个p轨道发生轨道发生sp杂杂化，形成化，形成2个个sp杂化轨道，分别与两个杂化轨道，分别与两个O原子形成原子形成键，键，C【问题探究问题探究】原子剩余的两个相互垂直的原子剩余的两个相互垂直的p轨道分别与两个轨道分别与两个O原子的原子的p轨轨道形成道形成键。键。BF3中的中的B原子发生原子发生sp2杂化，其路易斯结构式杂化，其路易斯结构式为为；CH4中的中的C原子发生原子发生sp3杂化，其路易斯结杂化，其路易斯结构式为构式为；NH3中的中的N原子发生原子发生sp3杂化，其路杂化，其路易斯结构式为易斯结构式为。答案答案（1）
