高中化学：分子的立体结构ppt课件01
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分子的立体结构 课件
NH3
CH4
VSEPR模型要点：
1、价层电子对数 = 键合原子数 + 孤对电子对数
2、由于价层电子对互相排斥，分子尽
可能呈现“对称” 构型。
6
VSEPR模型预测分子构型：
中心原子孤对电 子对数
价层电子对数
VSEPR模型
四面体形
立体结构
0 1 2
（正）四面体形
4
三角锥形 V形
平面（正）三角形
平面三角形 3
19ห้องสมุดไป่ตู้
常见的等电子体
类型 N2 CO2 SO2 物质举例 CO 、C22- 、CN- 、NO+ CS2、N2O、N3O3、NO2CO32-、NO3-、BF3 SO42-、PO43分子构型
直线形
直线形 V形 平面三角形 正四面体形
20
SO3
CCl4
反馈练习 1. 下列结构图中，●代表原子序数从1到10的元素 的原子实（原子实是原子除去最外层电子后剩余的 部分），小黑点代表孤对电子，短线代表共价键。
14
简单分子或离子中心原子杂化方式：
中心原子 杂化方式 杂化轨道的 空间取向
杂化轨道数
实例
sp sp2
sp3
……
2
直线形 平面（正） 三角形 （正）四面 体形
……
CH≡CH
3
4 ……
CH2=CH2
CH3—CH3 ……
15
思考与交流
5、杂化轨道理论可用来解释分子的立体
结构问题，尤其有助于《有机化学基础》模块 的学习。请指出下列分子中标有“*”的原子 所采取的杂化轨道类型：
H H
①
O
②
C
*
〔人教课标版〕高中化学分子的空间构型教学PPT1
价层 电子 对数
价层
电子
对排 布
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分子 电子对的排 分子构型 类型 布方式
实例
5
0 AB5
三角双锥 PCl5
4 三角 5 双锥
3
1 AB4 2 AB3
变形四面 体
SF4
T形
ClF3
2
3 AB2
直线形
I
3
价层 价层电 成键 孤对 分子 电子对的排 分子构型 实 例
பைடு நூலகம்
电子 子对排 电子 电子 类型 布方式
利用价层电子对互斥理论，可以预测大多 数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或 离子的空间构型。
中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型
价 价层 成 孤 分子 电子对的排 分子构型 实 例
层 电子 键 对 类型 布方式
电 对排 电 电
子 布 子子
对
对对
数
数数
直线 2 形 2 0 AB2
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s 激发
杂化 直线形
Be基态
180
Cl Be
激发态
Cl
键合
sp杂化态 直线形
化合态
碳的sp杂化轨道
sp 杂 化 ： 夹 角 为 180° 的 直 线 形 杂 化轨道。
NH3 的空间构型
H 2 O 的空间构型
几种常见的杂化轨道类型
杂化类型 sp sp2
sp3
20、赚钱之道很多，但是找不到赚钱 的种子 ，便成 不了事 业家。 21、追求让人充实，分享让人快乐。
22、世界上那些最容易的事情中，拖 延时间 最不费 力。 23、上帝助自助者。
第二章 立体化学
(Z)-1，2-二氯-1-溴乙烯 反-1，2-二氯-1-溴乙烯
(E)-1，2-二氯-1-溴乙烯 顺-1，2-二氯-1-溴乙烯
(E)-3, 4-二甲基-2-戊烯 顺-3, 4-二甲基-2-戊烯
(Z)-3, 4-二甲基-2-戊烯 反-3, 4-二甲基-2-戊烯
二、顺反异构体的性质
▪ห้องสมุดไป่ตู้物理性质不同 ▪ 化学性质：基本相同，与空间构型有关的有差别。
次互换，使最不优先的基团位于顶部，剩下3个原子或基团按照从优先到不优
先的顺序，顺时针方向排列为R-构型，逆时针方向排列为S-构型。
（二）对称中心
如果有机分子中存在一个假想的点，从分子中任一原子或基团向该点作一直 线，再从该点将直线延长，在等距离处遇到相同的原子或原子团，则该点即 为该分子的对称中心。
四、判断对映体的方法
➢ 比较一个分子和它的镜像，如果两者不能重合，则为对映体。 ➢ 有对称面或对称中心的分子为非手性分子（没有对映体）。 ➢ 仅有一个手性碳原子(或手性中心)的分子为手性分子（有对映体）。
第三节
手性、手性分子和对映体
一、手性
镜像与实物不能重合的现象称为手性（chirality）。
二、手性分子和对映体
手性分子：与镜像不能重合的分子。 手性碳（不对称中心）：连接4个不同原子或基团的碳。
手性碳
与镜像不能重合的分子彼此互为对映异构体（手性异构体）
三、分子中常见对称因素
（一）对称面
对称面：能将分子切分为具有实物与镜像关系的假想平面。有对称面的化合 物不是手性分子。
第二章
立体化学
立体化学：研究有机分子的立体结构、反应的立体选择性 及其相关规律和应用。
碳链异构
位置异构 构造异构
2.2分子的立体构型幻灯片
1
所谓“分子的立体构型”指多原子构成 的共价分子中的原子的空间关系问题。
在O2、HCl这样的双原子分子中不存在 分子的立体结构问题。
O2
HCl
2
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形
180°
H2O
V形
105°
3
一、形形色色的分子
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
子
子对数 子对数
目
CO2
2
2
CO32-
3
3
孤电 子对 数
0
0
VSEPR模 分子的立体 型及名称 构型及名称
直线形
O
C
O
直线形
O
平面三角形
OC
平面三角形
O
SO2
3
21
平面三角形
OS
V形O14
应用反馈
化学式
H2S BF3 NH2-
中心原子
孤对电子 数
σ键电子 对数
VSEPR模型
2
2
四面体
0
3 平面三角形
2、根据价键理论，甲烷形成四个C-H键都 应该是σ键，然而C原子最外层的四个电子分别2 个在球形2S轨道、2个在相互垂直2P轨道上， 用它们跟4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能 形成四面体构型的甲烷分子
如何解决上列一对矛盾？
25
值得注意的是价层电子对互斥模 型只能解释化合物分子的空间构形， 却无法解释许多深层次的问题。
3、价层电子对数：4 正四面体
CH4 分子类型 AB4
NH3 AB3
H2O AB2
成键电 子对数
所谓“分子的立体构型”指多原子构成 的共价分子中的原子的空间关系问题。
在O2、HCl这样的双原子分子中不存在 分子的立体结构问题。
O2
HCl
2
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形
180°
H2O
V形
105°
3
一、形形色色的分子
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
子
子对数 子对数
目
CO2
2
2
CO32-
3
3
孤电 子对 数
0
0
VSEPR模 分子的立体 型及名称 构型及名称
直线形
O
C
O
直线形
O
平面三角形
OC
平面三角形
O
SO2
3
21
平面三角形
OS
V形O14
应用反馈
化学式
H2S BF3 NH2-
中心原子
孤对电子 数
σ键电子 对数
VSEPR模型
2
2
四面体
0
3 平面三角形
2、根据价键理论，甲烷形成四个C-H键都 应该是σ键，然而C原子最外层的四个电子分别2 个在球形2S轨道、2个在相互垂直2P轨道上， 用它们跟4个氢原子的1S原子轨道重叠，不可能 形成四面体构型的甲烷分子
如何解决上列一对矛盾？
25
值得注意的是价层电子对互斥模 型只能解释化合物分子的空间构形， 却无法解释许多深层次的问题。
3、价层电子对数：4 正四面体
CH4 分子类型 AB4
NH3 AB3
H2O AB2
成键电 子对数
化学 分子的立体结构
在形成多原子分子的过程中，中心原子的假设干能量相近 的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做 轨道的杂化。杂化以后的轨道称为杂化轨道。
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
1 2
(a－xb)
a为中心原子的价电子数；
x为中心原子结合的原子数；
杂化轨道与形成它的原子轨道形状不同，但成键能力强。
杂化轨道与形成它的原子轨道的总数一样。
由1个s轨道和3个p轨道杂化成的轨道称为sp3杂化轨道。 共4个轨道。 由1个s轨道和2个p轨道杂化成的轨道称为sp2杂化轨道。 共3个轨道。 由1个s轨道和1个p轨道杂化成的轨道称为sp杂化轨道。 共2 个轨道。
杂化类型与价层电子对数相关。
σ键 孤 价层 VSEPR 立体构型 杂化 电子对 电子对 电子对 模型名称 名称 轨道类型
BO2-
2
0
NO2- 2
1
ClO2- 2
2
NO3- 3
0
SO32-
3
1
NH4+ 4
0
2
直线形 直线形 sp杂化
3 平面三角形 V形 sp2杂化
4 正四面体形 V形 sp3杂化
3 平面三角形平面三角形 sp2杂化
Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝Cu(NH3)42+＋2OH-＋4H2O
析出的深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]2+
Cu(NH3)42+的构造如下：
↓NH3
2+
H3N→C↑u←NH3
NH3
实验2-3
向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴硫氰化钾〔KSCN〕 溶液，观察并记录现象。
σ键电子对＝中心原子所连原子数
孤电子对＝
1 2
(a－xb)
a为中心原子的价电子数；
x为中心原子结合的原子数；
分子的立体构型(VSEPR)
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
共价键
复习回顾
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键参数
键能
衡量化学键稳定性
键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
思考:在O2、HCl这样 的双原子分子中存在
分子的立体结构问题
吗？何谓“分子的立
三原子分子
分子 的立 四原子分子 体结
构
直线 形，如CO2 V 形，如H20
平面三角 形，如HCHO、BF3
三角锥 形，如NH3
五原子分子——— 最常见的是正四面体形，如CH4
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形 V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
体结构”？
O2
HCl
H2O
CO2
所谓“分子的立体结 构”指多原子构成的 共价分子中的原子的 空间关系问题。
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
分子的立体结构是怎样测定的？
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
型
分子的立体结 构模型
分子 的空
间构 型
CO2
20
2
直线形
直线形
SO2
21
3
SO3
30
3
PCl3
31
4
H2S
22
4
第二节 分子的立体结构
共价键
复习回顾
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键参数
键能
衡量化学键稳定性
键长 键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
思考:在O2、HCl这样 的双原子分子中存在
分子的立体结构问题
吗？何谓“分子的立
三原子分子
分子 的立 四原子分子 体结
构
直线 形，如CO2 V 形，如H20
平面三角 形，如HCHO、BF3
三角锥 形，如NH3
五原子分子——— 最常见的是正四面体形，如CH4
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形 V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同，什么原因？
体结构”？
O2
HCl
H2O
CO2
所谓“分子的立体结 构”指多原子构成的 共价分子中的原子的 空间关系问题。
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
分子的立体结构是怎样测定的？
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
型
分子的立体结 构模型
分子 的空
间构 型
CO2
20
2
直线形
直线形
SO2
21
3
SO3
30
3
PCl3
31
4
H2S
22
4
《分子立体结构》课件
3
动力学与热力学关系
动力学参数可以推算热力学参数，反之亦然。
THANKS
感谢观看
生物大分子研究
分子光谱技术可以用于研究生物大 分子的结构和功能，对于药物研发 和生命科学等领域的发展具有推动 作用。
05
CATALOGUE
分子的电子结构与性质
分子轨道理论
分子轨道理论的基本概念
分子轨道理论是一种描述分子中电子行为的量子力学理论。它认为分子中的电子是在一系列的分子轨道上运动，这些 轨道是分子所有电子的能量状态。
在特定的方向上进行排列。因此，不同的取代基排列方式会导致分子具
有不同的立体结构。
对映异构
对映异构
由于手性碳原子的存在，使得分子具有手性，从而产生对映异构体。
总结词
对映异构是由于手性碳原子的存在，导致分子具有手性，从而产生对映异构体。
详细描述
在分子中，如果存在手性碳原子，则该分子具有手性。手性碳原子是指连接了四个不同基 团的碳原子。由于手性碳原子的存在，使得分子可以存在两种不同的立体结构，即对映异 构体。
共价键合特点
具有方向性和饱和性，能 够形成稳定的分子结构。
共价键合类型
包括单键、双键和三键等 类型，不同类型的共价键 合具有不同的性质和稳定 性。
分子几何构型
分子几何构型定义
分子中原子或基团的空间排列方式。
分子几何构型分类
包括直线型、平面三角形、四面体等类型，不同类型的分子几何构 型具有不同的性质和稳定性。
构象异构
要点一
构象异构
由于单键的旋转，使得分子中的原子 或基团在空间上产生不同的排列方式 ，从而产生不同的立体结构。
要点二
总结词
构象异构是由于单键的旋转，导致分 子中的原子或基团在空间上产生不同 的排列方式，从而产生不同的立体结 构。
【有机化学】第三章立体结构化学【课件PPT】
H
D
(2) 构型的确定 一对对映体的两个结构互为镜象，确定哪个 为右旋、哪个为左旋，不能由分子的结构式确 定，只能由旋光仪来确定
(3) 构型的标记 标记——根据分子中各基团的空间排列 按一定原则进行标记
D/ L法：
将手性分子与一对对映体甘油醛进行比较，与D-甘油 醛构型相似称为D-型，L-甘油醛构型相似则称为L-型。
例
手性碳
C
【练习】
请指出下列分子中的手性碳原子
CH3CH2-OH
3 2＊ 1 CHC3HC3H-C(OHH-C)COOOOHH
OH
判断下列化合物是否有手性碳？ 是否是手性分子?
有两个手性碳却不是手性分子！
含一个手性碳原子的分子一定是个手性分子。 含多个手性碳原子的分子不一定是个手性分子． 不能仅从分子中有无手性原子来判断其是否为手性分子
存在一对对映异构体
例如：乳酸 CH3C*H( OH )COOH
右旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
左旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
外消旋体 [ α
15
]D =
0
m.p 18
反应停(thalidomide)事件
O
O
O
N
N H OO
(S)-thalidomide
N
O
N OO H
(R)-thalidomide
GC用手性柱
HPLC用手性柱
9、环状化合物的立体异构
环烷烃在结构上与烯烃双键相似，成环σ键不能 自由绕键轴旋转，当环上有两个或更多的取代基时， 就会有顺反异构产生；若环上有手性碳原子时，还会 产生对映异构体。
D
(2) 构型的确定 一对对映体的两个结构互为镜象，确定哪个 为右旋、哪个为左旋，不能由分子的结构式确 定，只能由旋光仪来确定
(3) 构型的标记 标记——根据分子中各基团的空间排列 按一定原则进行标记
D/ L法：
将手性分子与一对对映体甘油醛进行比较，与D-甘油 醛构型相似称为D-型，L-甘油醛构型相似则称为L-型。
例
手性碳
C
【练习】
请指出下列分子中的手性碳原子
CH3CH2-OH
3 2＊ 1 CHC3HC3H-C(OHH-C)COOOOHH
OH
判断下列化合物是否有手性碳？ 是否是手性分子?
有两个手性碳却不是手性分子！
含一个手性碳原子的分子一定是个手性分子。 含多个手性碳原子的分子不一定是个手性分子． 不能仅从分子中有无手性原子来判断其是否为手性分子
存在一对对映异构体
例如：乳酸 CH3C*H( OH )COOH
右旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
左旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
外消旋体 [ α
15
]D =
0
m.p 18
反应停(thalidomide)事件
O
O
O
N
N H OO
(S)-thalidomide
N
O
N OO H
(R)-thalidomide
GC用手性柱
HPLC用手性柱
9、环状化合物的立体异构
环烷烃在结构上与烯烃双键相似，成环σ键不能 自由绕键轴旋转，当环上有两个或更多的取代基时， 就会有顺反异构产生；若环上有手性碳原子时，还会 产生对映异构体。
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2018/7/3 该资料由764723079友情提供
分子或离子
结构式
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
HCN
H
C H
N +
NH4 +
H N H H H +
H3O+
H
SO2
O
H
O =S =O
F
BF3
2018/7/3
F
B
F
该资料由764723079友情提供
值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空 间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中 四个 C H的键长、键能相同及H—C —H的键角为109 28′。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H 单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个 相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子 的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。
2018/7/3 该资料由764723079友情提供
Cu OH2 H2O
★配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子） 与配位体(某些分子或阴离子) 以配位键的形式结合而成的复 杂离子或分子。 实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应 NH3 2+ 后溶解是因为生成了[Cu(NH3) 4] ，其 H3N Cu NH3 结构简式为： NH3 试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？ Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O
提示：C：1S22S 2P 激发 C：1S22S 2P
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是： 当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个 2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个相同 的sp3杂化轨道，夹角109 28 ′ ，表示这4个轨道是由1个s轨道 和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
思考题：根据以下事实总结：如何判断一个
化合物的中心原子的杂化类型？
2018/7/3
该资料由764723079友情提供
已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★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
结合上述信息完成下表： 代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3
2018/7/3
【选修3《物质结构与性质》】
第 二 章《分子结构与性质》
第二节 分子的立体结构
2018/7/3
该资料由764723079友情提供
阅读课本P37-38，思考并填写下列表格：
代表物 电子式 .. .. CO2 O .. C O .. H CH2O .. H C CH4 .. . . .. . . .. . . .. .. .. .. .. .. .. .. O .. 结构式 中心原子结 中心原子孤 空间构型 合的原子数 对电子对数
配合物理论简介： 实验2-1 CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 固体颜色 白色 溶液颜色 天蓝色 绿色 天蓝色 NaCl K2SO4 白色 无色 KBr 白色 无色 深褐色 白色 天蓝色 无色
思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？ 结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表 示为[Cu(H2O) 4]2+。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中的O原子提供孤对电子对给予铜离 子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形 成的，这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。 2+ H2O H2O
O =C =O
H H C= O H H C H H O H H
2
3 4
0
0 0 2
直线形
平面三角形 正四面体形
H .. H C .. H H
.. H2O H O H .. .. NH3 H N .. H 2018/7/ 该资料由764723079
1
三角锥形
★价层电子对互斥模型(VSEPR模型)是一种可以用来预 测分子立体结构的理论模型，总的原则是分子的中心原 子上孤对电子对与成键电子对之间的排斥力最小（注意： 分子中的双键、叁键等多重键要作为一对电子看待）。 这种理论把分子分为两类：一类是中心原子上的价电子 都用于形成共价键，这种分子中，中心原子周围的原子 数决定着分子的立体结构。 如HCN的空间结构为直线形； 另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电 子)的分子，由于中心原子上的孤对电子也要占据中心原 子周围的空间，并参与互相排斥。所以H2O的空间结构 为V形。 结合上述信息完成课本P40的思考与交流
蓝色沉淀
2+
Cu（OH）2
+2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
2018/7/3
该资料由764723079友情提供
实验2-3
Fe 3+ +SCN—
硫氰酸根
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜色极似 血液，常被用于电影特 血红色 技和魔术表演。
杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 0+2=2 0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4 SP SP2 SP3 SP2 SP3 SP3 直线形 平面三角形 正四面体形 V形 三角锥形 V形
H2O
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练习：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上 描述化合物中每个化学键是怎样形成的？ SP杂化 1．CO2 激发 C：1S22S 2P 提示：C：1S22S 2P σ σ 22S 2P O ： 1S O C O π π C原子发生SP杂化生成了两个SP轨道分别与两个O原子 的一个P轨道形成两个σ键； C原子剩余的两个P轨道分 别与两个O原子剩余的1个P轨道形成两个π键。 2 ．H2O O原子发生SP3杂化生成了四个SP3杂化轨道，其 中的两个分别与两个H原子的S轨道形成两个σ键； O原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电 2018/7/3 子占据。 该资料由764723079友情提供
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2018/7/3
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除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化 轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨 道和2个p轨道杂化而得，如图所示。
2018/7/3
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分子或离子
结构式
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
HCN
H
C H
N +
NH4 +
H N H H H +
H3O+
H
SO2
O
H
O =S =O
F
BF3
2018/7/3
F
B
F
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值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空 间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中 四个 C H的键长、键能相同及H—C —H的键角为109 28′。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H 单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个 相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子 的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。
2018/7/3 该资料由764723079友情提供
Cu OH2 H2O
★配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子） 与配位体(某些分子或阴离子) 以配位键的形式结合而成的复 杂离子或分子。 实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应 NH3 2+ 后溶解是因为生成了[Cu(NH3) 4] ，其 H3N Cu NH3 结构简式为： NH3 试写出实验中发生的两个反应的离子方程式？ Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O
提示：C：1S22S 2P 激发 C：1S22S 2P
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是： 当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个 2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个相同 的sp3杂化轨道，夹角109 28 ′ ，表示这4个轨道是由1个s轨道 和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
思考题：根据以下事实总结：如何判断一个
化合物的中心原子的杂化类型？
2018/7/3
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已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★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
结合上述信息完成下表： 代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3
2018/7/3
【选修3《物质结构与性质》】
第 二 章《分子结构与性质》
第二节 分子的立体结构
2018/7/3
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阅读课本P37-38，思考并填写下列表格：
代表物 电子式 .. .. CO2 O .. C O .. H CH2O .. H C CH4 .. . . .. . . .. . . .. .. .. .. .. .. .. .. O .. 结构式 中心原子结 中心原子孤 空间构型 合的原子数 对电子对数
配合物理论简介： 实验2-1 CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 固体颜色 白色 溶液颜色 天蓝色 绿色 天蓝色 NaCl K2SO4 白色 无色 KBr 白色 无色 深褐色 白色 天蓝色 无色
思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？ 结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表 示为[Cu(H2O) 4]2+。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中的O原子提供孤对电子对给予铜离 子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电子形 成的，这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。 2+ H2O H2O
O =C =O
H H C= O H H C H H O H H
2
3 4
0
0 0 2
直线形
平面三角形 正四面体形
H .. H C .. H H
.. H2O H O H .. .. NH3 H N .. H 2018/7/ 该资料由764723079
1
三角锥形
★价层电子对互斥模型(VSEPR模型)是一种可以用来预 测分子立体结构的理论模型，总的原则是分子的中心原 子上孤对电子对与成键电子对之间的排斥力最小（注意： 分子中的双键、叁键等多重键要作为一对电子看待）。 这种理论把分子分为两类：一类是中心原子上的价电子 都用于形成共价键，这种分子中，中心原子周围的原子 数决定着分子的立体结构。 如HCN的空间结构为直线形； 另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电 子)的分子，由于中心原子上的孤对电子也要占据中心原 子周围的空间，并参与互相排斥。所以H2O的空间结构 为V形。 结合上述信息完成课本P40的思考与交流
蓝色沉淀
2+
Cu（OH）2
+2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
深蓝色溶液
2018/7/3
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实验2-3
Fe 3+ +SCN—
硫氰酸根
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜色极似 血液，常被用于电影特 血红色 技和魔术表演。
杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 0+2=2 0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4 SP SP2 SP3 SP2 SP3 SP3 直线形 平面三角形 正四面体形 V形 三角锥形 V形
H2O
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练习：在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上 描述化合物中每个化学键是怎样形成的？ SP杂化 1．CO2 激发 C：1S22S 2P 提示：C：1S22S 2P σ σ 22S 2P O ： 1S O C O π π C原子发生SP杂化生成了两个SP轨道分别与两个O原子 的一个P轨道形成两个σ键； C原子剩余的两个P轨道分 别与两个O原子剩余的1个P轨道形成两个π键。 2 ．H2O O原子发生SP3杂化生成了四个SP3杂化轨道，其 中的两个分别与两个H原子的S轨道形成两个σ键； O原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电 2018/7/3 子占据。 该资料由764723079友情提供
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2018/7/3
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除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化 轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨 道和2个p轨道杂化而得，如图所示。
2018/7/3
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