《分子的空间结构》课件

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高中化学 4.1《分子的空间结构》课件 苏教选修3

高中化学 4.1《分子的空间结构》课件 苏教选修3

价电子对数目n从左至右依次为2、3、4、5,6,分子构型为直线形、三角形、正四 面体、三角双锥、正八面体。如HgCl2、BF3、CCl4、PCl5、SF6 。
分子中价电子对数目n=(中心原子价电子数+所有配位原子提供的价电子数)/2 如,CO2 n=(4 + 0)/2=2 价电子对按直线分布,两C=O 键夹角为1800; H2O n=(6 + 2)/2=4 价电子对按四面体分布,两对孤对电子的斥力使两O-H键夹角 变为104.50; NH3 n=(5 + 3)/2=4 价电子对按四面体分布,一对孤对电子的斥力使三个N-H键 夹角变为106.45/ 。
NH4+
有机分子
碳原子轨道 杂化方式
分子形状特 点
CH4 sp3 正四面体
CH2=CH2 sp2
平面结构
CH≡CH sp
直线型
C6H6 sp2 平面结构
分子空间构型的教学 从化学2 已学实例出发: HCl、H2S、CH4 ,讨论: 1. 分子的组成决定与什么?成键原子的化合价、形成共用电 子对的数目。
SF6 (6+6)/2=6
孤对电子、重键电子对斥力较大,会影响分子几何构型。
如 NH3 4原子成三角锥形键角107.3; H2O 3原子成三角形键角104.5; O=CCl2 4原子成三角形,键角124.3、111.4。
了解极性有无的含义与判断方法、对物质性质的影响

极性有无决定于 :正负电荷中心是否重合(电偶极矩为0)
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
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。

分子的空间构型(课件PPT)

分子的空间构型(课件PPT)
sp2 杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是120°,分子的几何构型
为平面正三角形。
BF3分子形成
2s
2p
激发 2s
2p
正三角形
B的基态
激发态
F
B
120°
F
F
sp2 杂化态
碳的sp2杂化轨道
sp2 杂 化 : 三 个 夹 角 为 120° 的 平 面 三 角 形 杂 化轨道。
等性sp 杂化
同一原子中 ns-np 杂化成新轨道:一个 s 轨道和一个 p 轨 道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。
4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西,而不是未知的东西。——贝尔纳 6、学习要注意到细处,不是粗枝大叶的,这样可以逐步学习摸索,找到客观规律。——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的,特别是诗。一个高中文科的学生,与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集,不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务,尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务,可以用一句话来表示,就是要学习。——列宁 9、学习和研究好比爬梯子,要一步一步地往上爬,企图一脚跨上四五步,平地登天,那就必须会摔跤了。——华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的,它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样,鼓励仿效一切好的行为,那末,儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基
BeCl2分子形成
2p 2s
2p 2s
激发
直线形 杂化
Be基态
Cl
180
Be Cl
激发态
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。

《分子的空间结构》 讲义

《分子的空间结构》 讲义

《分子的空间结构》讲义一、分子结构的基本概念在化学的世界里,分子是构成物质的基本单位之一。

而分子的空间结构,则决定了物质的许多性质,包括物理性质和化学性质。

分子的空间结构指的是分子中原子的空间排列方式。

这种排列方式不是随意的,而是受到多种因素的影响,比如化学键的类型、原子的大小和电负性等。

二、影响分子空间结构的因素1、化学键类型化学键分为共价键、离子键和金属键。

在大多数分子中,共价键起着主导作用。

共价键又分为单键、双键和三键。

单键可以自由旋转,而双键和三键则不能自由旋转,这会对分子的空间结构产生限制。

2、原子的大小不同的原子具有不同的大小。

在分子中,较大的原子会占据更多的空间,从而影响其他原子的位置。

3、电负性电负性是原子吸引电子的能力。

当不同电负性的原子形成共价键时,电子会偏向电负性较大的原子,导致键的极性。

这种极性会影响分子的空间结构,使分子呈现出一定的极性或非极性特征。

三、常见分子的空间结构1、双原子分子像氢气(H₂)、氧气(O₂)等双原子分子,由于只有两个原子,其空间结构是直线型的。

2、三原子分子(1)二氧化碳(CO₂)二氧化碳分子中,碳原子与两个氧原子分别形成双键,分子呈直线型。

(2)水分子(H₂O)水分子中,氧原子与两个氢原子形成共价键,由于氧原子的电负性较大,使得分子呈现出 V 型结构。

3、四原子分子(1)氨气(NH₃)氮原子与三个氢原子形成共价键,氮原子还有一对孤对电子。

由于孤对电子的存在,氨气分子呈现出三角锥型结构。

(2)甲醛(CH₂O)碳原子与氧原子形成双键,与两个氢原子形成单键,分子呈平面三角形结构。

4、五原子分子(1)甲烷(CH₄)甲烷分子中,碳原子与四个氢原子形成四个等同的共价键,分子呈正四面体结构。

四、分子空间结构的测定方法1、 X 射线衍射法这是一种常用的测定晶体中分子结构的方法。

通过 X 射线照射晶体,根据衍射图谱可以推断出分子的空间结构。

2、红外光谱法不同的化学键和官能团在红外光谱中有特定的吸收峰,通过分析红外光谱可以了解分子中的化学键类型和分子的结构。

分子的空间结构_课件

分子的空间结构_课件
价层电子对数=6,正八面体 :
求分子的立体构型
然后,略去孤电子对,便可得到分子的立体构型 。比如,H2O和NH3的中心原子各有_2__对和_1__对孤电子对,价 层电子对都是_4__对,这些价层电子对形成的是_四__面__体____形的 VSEPR模型。
求分子的立体构型
略去孤电子对,便得到H2O的立体构型为_V__形____,NH3的立体 构型为__三__角__锥__形___。如下所示:
常见分子的立体结构
下列分子根据其分子立体构型连线

分子
A:H2O
B:CO2C
:NH3
D:CH2O
E:CH4
分子的立体构型 ①直线形 ②V形 ③平面三角形 ④三角锥形 ⑤正四面体形
答案 A—② B—① C—④ D—③ E— ⑤
VSEPR理论的含义
CO2和H2O都是三原子分子,为什么CO2呈直线形而H2O 呈V形?CH2O和NH3都是四原子分子,为什么CH2O呈 平面三角形而NH3呈三角锥形?
为了探究其原因,发展了许多结构理论。这节课我们来学 习其中一种较简单的理论——价层电子对互斥理论 (VSEPR theory) 。
VSEPR:Valence Shell Electron Pair Repulsion的缩写 。
VSEPR理论的含义
价层电子对互斥理论认为,分子的立体构型是_价__层__电__子___对___相 互排斥的结果。
求分子的立体构型 应用VSEPR理论对几种分子或离子立体构型的推测 :
0
2
ห้องสมุดไป่ตู้
0
3
1
3
直线形 平面三角形
V形
求分子的立体构型
0
4
1
4

4.1.2分子的空间结构(2)-杂化轨道理论-高二化学课件(苏教版2019选择性必修2)

4.1.2分子的空间结构(2)-杂化轨道理论-高二化学课件(苏教版2019选择性必修2)

1
3
平面
三角形
V形
0
3
平面
三角形
平面
三角形
0
4
正四
面体形
正四
面体形
SO2
CO32-
NH4
+
VSEPR理想
模型
VSEPR理想
模型名称
分子或离子的
空间结构
分子或离子的空
间结构名称
离子
空间构型
ClO直线形
ClO−
2
V形
ClO−
3
三角锥形
ClO−
4
正四面体形
6.含氮化合物在生产生活中有重要的应用。
(1)NH4NO3 和尿素(H2NCONH2)是重要的化学肥料。
THANKS
二、sp杂化——BeCl2
3.sp杂化:1个s轨道+1个p轨道
s
sp杂化
180℃
思考讨论
请同学们分析sp杂化(sp3杂化、 sp2杂化、 sp杂化)中原子轨道杂化前后的变与不
变,并归纳整理。
轨道数不变
s
p p
p
能量、形状不同
伸展方向不同
成键结合力不同
排斥力大
sp3
能量、形状相同
伸展方向不同
成键结合力相同,且增强
4.根据键线式确定
5.根据等离子体确定
二、等电子体原理
1.等电子体
具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子
2.等电子体原理
具有相同的结构特征,性质相近
C
O
N
N
1个σ键和2个π键
原子
总数
CO 2
N2 2
价电
子数
10

分子的空间结构 课件 2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修2

分子的空间结构 课件 2022-2023学年高二化学人教版(2019)选择性必修2

3、混杂前后轨道总数不变
4、体系的能量降到最低(轨道间的排斥力 最小)
四、杂化轨道理论简介
s轨道个数 p轨道个数 杂化轨道数 价层电子对数 轨道夹角
sp3
1
3
4
4
109°28′
sp2
1
2
3
sp
1
1
2
3
120°
2
180°
理论要点:杂化轨道数=价层电子对数=孤电子对数+σ键数
四、杂化轨道理论简介
思路:中心原子上的价层电子对数→杂化轨道数目→杂化轨道类型
分子式
价层
杂化 杂化
电子对数 轨道数 类型
VSEPR 模型
分子 空间结构
CH4
4+0=4
4
sp3 正四面体形 正四面体形
NH3
3+1=4
4
H2O
2+2=4
4
sp3 四面体形 三角锥形
sp3 四面体形
V形
四、杂化轨道理论简介
练、CH2O分子有__3__个σ键,有__1_个π键,中心原子有__0__对 孤对电子,中心原子的价层电子对数为__3__,杂化轨道的数目 为___3__,中心原子的杂化类型为_s_p_2_,键角为_1_2_0_°_。 理论要点:杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成 键的孤电子对 思考: π键是如何形成的呢?
轨道 夹角
分子空 间构型
键角
CO2
2
SO2
3
CH2O 3
NH4+
4
CH4
4
NH3
4
H2O
4
sp
直线形 180° 直线形 180°
sp2
平面

4.1.1 分子的空间结构模型 课件高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修2

4.1.1 分子的空间结构模型 课件高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修2
3+1×3
BCl3:价电子对数为 2
=3,价电子对分布的几何构型为平面三角形,分子
中价电子对数等于Cl原子数,因此分子空间结构为平面三角形,B原子为sp2
杂化。
5+1×3
NCl3:价电子对数为 2 =4,价电子对分布的几何构型为正四面体形,分子
中价电子对数为4,Cl原子数为3,说明分子中还含有一对孤电子对,因此分
B.CO2
C.BeCl2
D. SO24
解析 C2H2的结构简式为CH≡CH,分子中含有π键,A错误;CO2的结构式为
O═C═O,分子中含有π键,B错误;BeCl2分子中,铍原子形成两个共价单键,
不含孤电子对,中心原子以sp杂化轨道成键,分子的空间结构为直线形,分
3
子中不含π键,C正确; SO24 中S原子的价电子对数为4,是sp 杂化,为正四面体
子对,则空间结构发生变化,如NH3、PCl3分子是三角锥形,H2O为V形,D错
误,C正确。
视角2 杂化轨道与分子的空间结构
3.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是( A )
①BF3
②CH2═CH2
③Cl2C═CCl2
A.①②③
B.①⑤⑥
C.②③④
D.③⑤⑥
④CH≡CH
⑤NH3
⑥CH4
解析 sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形,①BF3为平面三角形且
子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电
子对与成键电子对之间的斥力。随着孤电子对数目的增多,孤电子对对成
键电子对的排斥作用增强,使得成键电子对与成键电子对之间的键角也被
“压缩”而减小。
(4)典型实例

分子的空间结构 《价层电子对互斥模型及其应用》 课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2

分子的空间结构 《价层电子对互斥模型及其应用》 课件-高二化学人教版(2019)选择性必修2

尽可能远离
能量最低结 构最稳定
对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括σ键电子对和孤电子对)之间存在 排斥力,将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上,以使彼此之间斥力最小,分子体系 能量最低,最稳定。
12
模型应用并提出疑问 多重价键只计σ键不计π键
三原子分子CO2和H2O,四原子分子NH3和CH2O,它们的 空间结构为什么不同呢?
价层电子 对数
σ键电 子对数
中心原子 上的孤电 子对数
18
第一步:计算中心原子上的σ键电子对数
多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对
H2O中心原子为O,结 合2个H原子,O有2
个σ键电子对
NH3中的中心原子 为N,结合3个H
原子,N有3个σ
键电子对
SO3有3 个σ键电子 对 SO42-有4个σ键 电子对
基础教育精品课
价层电子对互斥模型及其应用 价层电子对互斥模型 及其应用
课堂引入
形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
复习 多样的分子空间结构
1、双原子分子(直线形)
O2
HCl
2、三原子分子空间结构(有直线形和V形)
H2O
CO2
3、四原子分子空间结构(直线形、平面三 角形、三角锥形、正四面体)
四面体形
11
价层电子对互斥模型(VSEPR)
Valence Shell Electron Pair Repulsion
分子的空间结构是中心原 01 子周围的“价层电子对相
互排斥”的结果
VSEPR的“价层电子
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2。价层电子子对互斥理论(VSEPR)---分子中的价电 子对(成键电子对和孤对电子)由于相互排斥,尽可能趋 于彼此远离,形成单键的价电子对,在空间尽可能取对称 结构,使电子对斥力最小。
价电子对数目n=2、3、4,电子对几何分布呈直线、三 角形、正四面体。以此,可以确定分子构型。
价电子对数目n从左至右依次为2、3、4、5,6,分子构型为直线 形、三角形、正四面体、三角双锥、正八面体。如HgCl2、BF3、 CCl4、PCl5、SF6 。
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
如,CO与N2(2原子10电子,键型物性 相似),
体。等电子体的结 构相似、物理性质
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)。
编写 思路
揭示分子构型与物质性质的关系
结构模拟
认识杂化 轨道
理解分 子构型
说明物 质性质
图4-8 NH3、H2O分子结构示意图
极性、旋光性、溶解性
杂化轨道
在成键时,能量相近的原子轨道形成杂化轨道。
NH4+
有机分子
CH4
CH2=CH2
碳原子轨

sp3
sp2
杂化方式
分子形状 特点
正四面体
平面结构
CH≡CH sp
直线型
C6H6 sp2 平面结构
分子空间构型的教学
从化学2 已学实例出发: HCl、H2S、CH4 ,讨论: 1. 分子的组成决定与什么?成键原子的化合价、形成共 用电子对的数目。 2. 分子的空间结构决定于什么?---杂化轨道理论
3. 分子空间结构的预测、解释与判断的一些理论----价 电子对互斥理论、等电子原理。
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),角形; NO3-、CO32-、BO33-、SO3(24个价电子、4个原子)三角 形
4. 为什么有对映异构?手性碳原子的存在形成具有对映 异构体的手性分子。
关于分子空间结构的推测
1。运用杂化轨道概念---如甲烷、乙烯、二氧化碳分子 的空间构型
CO2 C原子以SP杂化轨道与两个O原子的 一个 P电子形成σ键,C原子的两个P电子分 别和两个 O原子的另一个P电子和孤对电子形成两个三电子 键。
问题解决:通过实例讨论配合物的形成条件、成键 情况 2.配合物的结构与性质 交流讨论:配合物的顺反异构 3.配合物的应用
活动与探究—拓展视野:通过实验与资料阅读,了解 配合物的的应用
编写 思路
实验
认识配合 物结构
了解结构 与性质的 关系
分子中价电子对数目n=(中心原子价电子数+所有配 位原子提供的价电子数)/2
如,CO2 n=(4 + 0)/2=2 价电子对按直线分布, 两C=O 键夹角为1800;
H2O n=(6 + 2)/2=4 价电子对按四面体分布, 两对孤对电子的斥力使两O-H键夹角变为104.50;
NH3 n=(5 + 3)/2=4 价电子对按四面体分布, 一对孤对电子的斥力使三个N-H键夹角变为106.45/ 。ຫໍສະໝຸດ 手性 分子 和手 性碳 原子
初步了解对映异够构体及其形成原因与学习的意义
从物体与镜像、海螺壳旋向、攀缘缠绕植物的茎蔓 旋向引入手性,认识手性现象的普遍性;
理解镜像、叠合与重合的含义。 理解认识对映异构体性质差异的重要性。
认识配合物
学习目标:能说明简单配合物的成键情况。
1.人类对配合物结构的认识(配合物的成键情 况)
分子的空间结构
1.杂化轨道理论简介、分子空间构型
拓展视野:价层电子对互斥理论;等电子原理
中心内容:分子结构怎样影响物质性质的关系
通过具体实例了解分子的空间构型的含义、 能运用原子轨道、杂化轨道理论说明简单分子的空间 构型; 了解如何运用结构原理分析、判断分子的空间构型 (运用价电子对互斥理论确定分子的空间构型,运用等电 子原理判断简单分子或离子的空间构型); 认识分子的极性并能简单说明分子极性的缘由、对物 质某些物理性质的影响; 认识手性分子的特点; 能通过实例说明分子立体结构对物质性质(极性、稳 定性、手性、物理性质的相似性等)的影响; 能运用分子结构的原理说明生产生活中的一些相关问题。
HgCl2 (2+2)/2=2
H2O (6+2)/2=4
BF3 (3+3)/2=3
CCl4 (4+4)/2=4;
O=CCl2 (4+2)/2=3
PCl5、 (5+5)/2=5
NH3 (5+3)/2=4
SF6 (6+6)/2=6
孤对电子、重键电子对斥力较大,会影响分子几何构型。
如 NH 4原子成三角锥形键角107.3; 3 H2O 3原子成三角形键角104.5; O=CCl2 4原子成三角形,键角124.3、111.4。
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
NH4+与CH4 、BH4- (5原子8电子, 正四面体构型)。
可能具有相似的结 构特征。 备课参考
备课参考
ABm型分子价电子对数n的计算:(O与S配位原子以不提 供计价电子计)
n=(中心原子的价电子数+各个配位原子提供的价电 子数)/2
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—
备课参考
5。从是否形成离域键π或多中心键判断
初浅了解等电子原理:可用于推测分子、离子
的空间结构
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。
了解极性有无的含义与判断方法、对物质性质的影响
分 极性有无决定于 :正负电荷中心是否重合(电偶极矩
子 为0)
的 正负电荷中心是否重合决定于:键的极性与分子构型
极 性
分子构型主要考察:配位原子是否对称分布(怎么理解 对称?)在中心原子周围使键的极性抵消。
(为什么NH3、H2O中H原子不认为是对称分布在中心原子周围?)
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