《人教版高中化学选修3物质结构与性质第二章第二节分子的立体构型第1课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中化学选修3物质结构与性质第二章第二节分子的立体构型第1课时（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质2024/8/231复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结描述分子的立体结构的重要因素构的重要因素成键方式成键方式 “头碰头头碰头”，呈轴对称，呈轴对称成键方式成键方式 “肩并肩肩并肩”，呈镜像对称，呈镜像对称形形色色的分子形形色色的分子2024/8/232所谓所谓“分子的立体结构分子的立体结构”指指多原子多
2、原子构成构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的共价分子中的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。立体结构问题。O2HCl形形色色的分子形形色色的分子2024/8/233一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21 1、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）2 2、三原子分子立体结构（有直线形和、三原子分子立体结构（有直线形和V V形）形）直线形直线形180180V V形形105105形形色色的分子形形色色的分子2024/8/234、四四原原子子分分子子立立体体结结构构（直直线线形形、平平面面三三角角形
3、形、三角锥形、正四面体）三角锥形、正四面体）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形 120120三角锥形三角锥形 107107正四面正四面 6060直线形直线形 180180形形色色的分子形形色色的分子2024/8/235、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4正四面体正四面体形形色色的分子形形色色的分子2024/8/236CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：2024/8/237C60C20C40C70资料卡片：资料卡片：形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2
4、38形形色色的分子形形色色的分子2024/8/239形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2310形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2311形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2312 肉肉眼眼不不能能看看到到分分子子，那那么么，科科学学家家是是怎怎样样知知道道分分子子的的形形状状的的呢呢? ?早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测，如如今今，科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定定分分子子结结构构的的现现代代仪仪器器，红红外外光光谱谱就就是是其其中中的的一一种。种。 分
5、分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的，而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时，分分子子会会吸吸收收跟跟它它的的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线，再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟，可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的，综综合合这这些些信信息息，可可分分析析出出分子的立体结构。分子的立体
6、结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？2024/8/2313测分子体结构：测分子体结构：红外光谱仪红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的？形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2314 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构却不分子的空间结构却不同，什么原因？同，什么原因？ 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？形形色色的分子形形色色的分子2024/8/2315二、价层电子对互斥
7、理论二、价层电子对互斥理论1.1.内容内容对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A的的价价层电层电子子对对（包括成（包括成键键键键电电子子对对和未成和未成键键的的孤孤对电对电子子对对）之）之间间由于存在排斥力，将使分子的几何构型由于存在排斥力，将使分子的几何构型总总是采取是采取电电子子对对相互排斥最小的那种构型，相互排斥最小的那种构型，以使彼此之以使彼此之间间斥斥力最小，力最小，分子或离子的体系分子或离子的体系能量最低能量最低能量最低能量最低, ,最最最最稳稳稳稳定。定。定。定。键键电电子子对对和和孤孤对电对电子子对对排斥力最小排斥力最小2024/8/23162.2.价层电
8、子对数的计算价层电子对数的计算价价层电层电子子对对数数 = 键电键电子子对对数数+中心原子上的孤中心原子上的孤电电子子对对数数键电子对数键电子对数 = 键个数键个数= = 与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数中心原子上的孤中心原子上的孤电电子子对对数数 =（a-xb)a: 对对于分子：于分子：为为中心原子的价中心原子的价电电子数子数(对对于阳离子：于阳离子：a为为中心原子的价中心原子的价电电子数减去离子子数减去离子的的电电荷数；荷数；对对于阴离子：于阴离子： a为为中心原子的价中心原子的价电电子子数加上离子的数加上离子的电电荷数）荷数）x 为为配位原子数配位原子数b 为为配位原子最多能
9、接受的配位原子最多能接受的电电子数子数(H为为1，其他，其他原子原子为为“8-该该原子的价原子的价电电子数）子数）配位原子配位原子2024/8/2317分分子子或或离离子子中心原子中心原子 a a x x b b中中心心原原子子上上的的孤孤电电子对数子对数 H H2 2OO O O SOSO2 2 S S NHNH4 4+ + NN COCO3 32-2- C C 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132 6 221=（a-xb)练习：孤电子对的计算练习：孤电子对的计算2024/8/2318代代 表表物物电子式电子式中中心心原原子子结结合合原子数原子数键键电电子子对对孤孤对对电电子子对
10、对价价层层电电子对数子对数H2ONH3CO2CH4:H O H:H N H:H:H C H:HHO C O: : :2342224314404202练习：价层电子对的计算练习：价层电子对的计算2024/8/2319确定价层电子对构型确定价层电子对构型 价价层层电电子子对对数目数目2 23 34 45 56 6价价层层电电子子对对构型构型直线直线平面平面三角型三角型正正四四面面体体三角三角双锥双锥正八正八面体面体注意：孤对电子的存在会改变键合电子对注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小：电子间斥力大小： 孤对间孤对与键
11、合间键合间孤对间孤对与键合间键合间价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/8/23203 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/8/2321三三、价层电子对互斥模型、价层电子对互斥模型 1、一一类类是是中中心心原原子子上上的的价价电电子子都都用用于于形形成成共共价价键键，如如CO2、CH2O、CH4等等分分子子中中的的碳碳原原子子，它它们们的的立立体体结结构构可可用用中中心心原原子子周周围围的的原原子子数数n来来预测预测，概括如下：
12、，概括如下： ABn 立体立体结结构构 范例范例 n=2 直直线线形形 CO2、 CS2 n=3 平面三角形平面三角形 CH2O、BF3 n=4 正四面体形正四面体形 CH4、 CCl4 n=5 三角双三角双锥锥形形 PCl5 n=6 正八面体形正八面体形 SCl62024/8/2322分子分子COCO2 2CHCH2 2OOCHCH4 4电子式电子式结构式结构式中心原子中心原子有无有无孤对电子孤对电子空间结构空间结构O C O: : :H C H:HHO=C=OH-C-H=OH-C-H-HH无无无无无无直直线线形形 平面平面三角形三角形 正正四面体四面体: H C H:O:2024/8/23
13、232 2、另另一一类类是是中中心心原原子子上上有有孤孤对对电电子子( (未未用用于于形形成成共共价价键键的的电电子子对对) )的分子。的分子。ABn 立体立体结结构构 范例范例 n=2 V形形 H2O n=3 三角三角锥锥形形 NH32024/8/2324原因：原因： 中心原子上的孤中心原子上的孤对电对电子也要子也要占据中心原子占据中心原子周周围围的空的空间间，并参与互相排斥。例如，并参与互相排斥。例如，H2O和和NH3的中心原子分的中心原子分别别有有2对对和和l对对孤孤对电对电子，跟中子，跟中心原子周心原子周围围的的键键加起来都是加起来都是4，它，它们们相互排斥，相互排斥，形成四面体，因而
14、形成四面体，因而H2O分子呈分子呈V形，形，NH3分子呈分子呈三角三角锥锥形。形。2024/8/23252024/8/2326电电子子对对数数目目电电子子对对的空的空间间构型构型成成键电键电子子对对数数孤孤电电子子对对 数数电电子子对对的的排列方式排列方式分子的分子的空空间间构型构型实实 例例2直直 线线20直直 线线形形BeCl2CO23三角三角型型30三角三角形形BF3SO321V形形SnBr2PbCl2ABABn n 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/8/2327电电子子对对数数目目电电子子对对的空的空间间构型构
15、型成成键电键电子子对对数数孤孤电电子子对对 数数电电子子对对的的排列方式排列方式分子的分子的空空间间构型构型实实 例例4四面体四面体40四面体四面体CH4CCl4NH4SO4231三角三角锥锥NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2O价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论2024/8/2328电电子子对对数数目目电电子子对对的空的空间间构型构型成成键电键电子子对对数数孤孤电电子子对对 数数电电子子对对的的排列方式排列方式分子的分子的空空间间构型构型实实 例例5三角三角双双锥锥50三角双三角双锥锥PCl541变变形形四面体四面体SF432T型型BrF323直直线线型型XeF2价层电子对互斥理论
16、价层电子对互斥理论2024/8/2329中心原子中心原子代表物代表物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子类型分子类型空间构型空间构型无孤对电子无孤对电子COCO2 22 2ABAB2 2CHCH2 2OO3 3ABAB3 3CHCH4 44 4ABAB4 4有孤对电子有孤对电子H H2 2OO2 2ABAB2 2NHNH3 33 3ABAB3 3直直线线形形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角三角锥锥形形小小结结:价价层电层电子子对对互斥模型互斥模型2024/8/2330应应用反用反馈馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结合的原中心原子结合的原子
17、数子数空间构型空间构型HCNHCNSOSO2 2NHNH2 2BFBF3 3H H3 3OO+ +SiClSiCl4 4CHClCHCl3 3NHNH4 4+ +0120100022233444直直线线形形 V 形形V形形平面三角形平面三角形三角三角锥锥形形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体2024/8/2331课堂练习课堂练习p1.1.下下列列物物质质中中，分分子子的的立立体体结结构构与与水水分分子子相相似似的的是是 （ ）pA.COA.CO2 2 B.H B.H2 2S C.PClS C.PCl3 3 D.SiCl D.SiCl4 4p2.2.下下列列分分子子的的立立体体结结构构
18、，其其中中属属于于直直线线型型分分子子的的是是 （ ）pA.HA.H2 2O B.COO B.CO2 2 C.C C.C2 2H H2 2 D.P D.P4 4BBC3 3、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的 A AH H3 3O O + + B BCOCO3 32 2 C CPClPCl5 5 D DSFSF6 6 D 2024/8/2332p3.3.若若ABABn n型型分分子子的的中中心心原原子子A A上上没没有有未未用用于于形形成成共共价价键键的的孤孤对对电电子子，运运用用价价层层电电子子对对互互斥斥模模型型，下下列列说说法法正正确的（确的（
19、 ）pA.A.若若n=2n=2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V V形形p B. B.若若n=3n=3，则分子的立体构型为三角锥形，则分子的立体构型为三角锥形p C. C.若若n=4n=4，则分子的立体构型为正四面体形，则分子的立体构型为正四面体形p D. D.以上说法都不正确以上说法都不正确C2024/8/2333p美美 国国 著著 名名 化化 学学 家家 鲍鲍 林林 （ L.Pauling, L.Pauling, 1901190119941994）教教授授具具有有独独特特的的化化学学想想象象力力：只只要要给给他他物物质质的的分分子子式式，他他就就能能通通过过“毛毛估估”法法，大大体体上上想想象象出出这这种种物物质质的的分分子子结结构构模模型型。请请你你根根据据价价层层电电子对互斥理论，子对互斥理论，“毛估毛估”出下列分子的空间构型。出下列分子的空间构型。pPClPCl5 5 pPClPCl3 3 pSOSO3 3 pSiClSiCl4 4 三角双三角双锥锥形形三角三角锥锥形形平面三角形平面三角形正四面体正四面体2024/8/2334Thanks 谢谢您的观看！2024/8/2335
