分子的立体构型

1
N
正四面体
H H
三角锥形
O H
H
2
2
正四面体
H
V形
应用反馈
化学式
中心原子 孤对电子 σ键电子 对数 数
VSEPR模型
空间构型 V形 平面三角形 V形
H 2S BF3 NH2-
2 0 2
2 3 2
四面体 平面三角形 四面体
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价 成 孤 层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排 电 电 电 类型 布模型 立体结构 子 模型 子 子 对 对 对 数 数 数
NH3
2
2
AB2
V形
H2O
1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模 型，下列说法正确的（C ） A.若n=2，则分子的立体构型为V形 B.若n=3，则分子的立体构型为三角锥形 C.若n=4，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确 D 2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 ＿＿ ＿ A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面 三角形
σ键电子对和 孤对电子对
排斥力最小
二、价层互斥理论
2.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）
代表 物 H2O 电子式 H :O:H : : : : 中心原子结合 σ键电子 孤对电 价层电 原子数 对 子对 子对数
2
2
2
4
H : N :H H H CH4 H : C : H H CO2 :O::C::O:
2 直线 2 形 平面 3 3 三角 形 实 例
0 AB2
直线形
CO2
0 AB3
平面三角形 V形
BF3
2 1 AB2
SO2
价 VSEPR 层 模型 电 子 对 数
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分 子 类 型
实 例
电子对的排布 模型 分子构型
4
4
正四 面 体
0
AB4 AB3
正四面体
CH4
3
1
三角锥形
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断：
对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道 数恰好与A的价电子对数相等。
A的价电子对数 2 2 sp 3 3 sp2 4 sp3 正四面体 4
A的杂化轨道数 杂化类型
A的价电子空间构型 A的杂化轨道空间构型
直线型 平面三角形 直线型 直线型 平面三角形 平面三角 形或V形
排斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对成键电子对>成键电子对-成键电子对
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断：
因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来
容纳孤电子对，故有
杂化轨道数=中心原子价层电子对数
=中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
杂化类型的判断方法：先确定分子或离子 的VSEPR模型，然后就可以比较方便地确定中 心原子的杂化轨道类型。
（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一 能级组或相近能级组的轨道）；
（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子 轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；
三、杂化理论简介
2.要点：
（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一 能级组或相近能级组的轨道）；
课堂练习：
1、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有＿＿ ＿直线 形和 V 形，大多数四原子分子采取 平面三角 形和 ＿ 三角锥 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是 ＿＿ 正四面体 形。 D 2 、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 ＿＿＿ A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+ 3 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大 ③②① 的顺序为＿＿＿ ④ 4、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为109°28′ 的是＿ C ＿＿＿ ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
第二节
分子的立体构型
第一课时
——价层电子对互斥理论
活动：
1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点 是否一定在同一直线？ 迁移:两个原子构成的分子，将这2个原子看成两 个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别 是什么？
O2
HCl
活动：
2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点 是否一定在同一直线上？ 迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成 三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分 别是什么？
ABm型分子或离子空
正四面体 正四面体三角 锥形或V形
课堂练习
例1：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 物质 价电 子对 数 中心原 子杂化 轨道类型 杂化轨道/ 电子对空 间构型 轨道 夹角 分子空 间构型 键角
气态 BeCl2
CO2 BF3 CH4 NH4+ H2 O
NH3
PCl3
y x
y x
y
sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
形成2个sp杂化轨道。
每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小， 含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分 两个轨道间的夹角为180°，呈直线型
例如：
Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成
Cl
Be
180° sp
Cl
px Be原子：1s22s2 Cl
2 2 3 4 4 4 4 4
直线形 sp 直线形 180° sp 直线形 180° 直线形 sp2 平面三角形 120°平面三 角形
180° 180°
3 sp
正四 面体
120° 正四 109.5° 面体 109.5° 109.5° V形 104.5°
三角 107.3° 锥形 107.3°
例题二：对SO2与CO2说法正确的是( A．都是直线形结构 B．中心原子都采取sp杂化轨道
3、五原子分子立体结构
正四面体
CH4
一、形形色色的分子
4、其它
P4
正四面体
C2H2
直线形 180°
60°
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不 同，什么原因？
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的空间 结构也不同，什么原因？
二、价层电子对互斥理论
1.内容
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对 （包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取 电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
(对于阳离子：a为中心原子的 最外层电子数减 去离子的电荷数；对于阴离子： a为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数） x 为与中心原子结合的原子数 b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 (H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）
孤电子对的计算
分子或 中心原 离子 子
H2O SO2 NH4+ CO32O S N
在多原子构成的分子中，由于原子间排 列的空间顺序不一样，使得分子有不同 的结构，这就是所谓的分子的立体构型。
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形
H2O
V形 105°
180°
一、形形色色的分子
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形
NH3
三角锥形
120°
107°
一、形形色色的分子
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论
2p
C：2s22p2
2s
3
激发
2p
2s
sp3
sp 杂化
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与 形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化 轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥 最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?
px 没有单个电子， Cl
2p
2s
激发 2s
sp
2p
sp杂化
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
y x x
y x
y x
y
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
形成3个sp2 杂化轨道。 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分
四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个 sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、 能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，从而构成一 个正四面体构型的分子。
三、杂化理论简介
1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同 类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组 新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道 就称为杂化轨道。 2.要点：
NH3
3
4
3
4
1
0
4
4
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数 δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数
: : :
2
2
0
2
:
2.成键σ键电子对和未成键的孤对电子对
价层电子对数 =δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数
δ键电子对数
=
与中心原子结合的原子数
中心原子上的孤电子对数 =½（a-xb) a: 对于原子：为中心原子的最外层电子数
（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子 轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠； （3）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故 在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向 不同；