一些典型分子的空间构型
一些典型分子的空间构型
3、价层电子对互斥理论
(1)理论要点：
对ABm型分子或离子，中心原子A价层电 子对（包括成键电子对和孤对电子）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，以使各原子之间斥力最小， 分子体系能量最低。
精选ppt
5
(2)模型：
电子对数
目与立体 2
结构
3
4
5
精选ppt
6
6
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含 孤对电子的VSEPR模型）
120°
109028’
空间构型 实例
直线
BeCl2
平面三角形 BF3
四面体形
CH4
精选ppt
3
2．苯分子的空间结构
杂化轨道理论解释苯分子的结构：
C为SP2杂化 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 所有原子（12个）处于同一平面 分子中6个碳原子未杂化的2P轨道 上的未成对电子重叠结果形成了 一个闭合的、环状的大π键 形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面， 一个位于平面下面，经能量精选计pp算t ，这是一个很稳定的体系。4
型
分子的立体 结构模型
直线形
分子 的空 间构 型
直线形
H2O
22
4
四面体
Ｖ形
NH3
314四面体 Nhomakorabea三角锥形
CH2O CH4
30 40
3
平面三角形
4
精选ppt
正四面体
平面三角形
正四面体
13
第2节 共价键与分子的空间构型
第2课时
精选ppt
1
【学习目标】：
1.知道常见分子苯的空间构型； 2.了解价电子对互斥理论的基
《一些典型分子的空间构型》B4
问题一、用杂化轨道理论分析甲烷分子的空间构型是怎样形成的？
问题二、用杂化轨道理论分析乙烯分子的空间构型是怎样形成的？
问题三、用杂化轨道理论分析氨分子的空间构型是怎样形成的？
问题四、用杂化轨道理论分析苯分子的空间构型是怎样形成的？
问题五、总结中心原子轨道杂化类型与分子空间构型的对应关系。
【当堂达标】
一些典型分子的空间构型（学案）
【学习目标】
1、知道一些常见分子的立体构型，了解杂化轨道概念的基本思想，并能用杂化轨道知识解释甲烷、乙烯、乙炔、氨、苯等分子中共价键的成因及立体构型。
2、通过分析具体分子的空间构型培养自己的空间想象能力。
3、通过小组合作提高自己追求新知的欲望，培养自己学习的激情。
【学习重点】杂化轨道理论
【学习难点】用杂化轨道知识解释甲烷、乙烯课
【课前预习指导】认真阅读教材第40—44页内容，独立完成以下题目：
1、什么是轨道杂化？什么是杂化轨道？
2、甲烷、乙烯、乙炔、氨、苯等分子中中心原子发生的杂化类型分别是什么杂化？
3、甲烷、乙烯、乙炔、氨、苯等分子空间构型分别是怎样的？
A．分子中不存在π键B．分子中存在6电子大π键，结构稳定
C．分子是平面结构D．分子中只存在σ键
2、下列分子或离子中，含有孤对电子的是（）
A．H2O B．CH4C．SiH4D．NH4+
3、试用杂化轨道理论分析为什么BF3的空间构型是平面三角形，而NF3是三角锥形的？
4、2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想。
学习指导
一定要记熟练啊
在独立完成的基础上，再进行小组合作学习
独立完成时间5分钟
1至3题必做，第4题选做
选修3第2章第2节第1课时 一些典型分子的空间构型
碳原子的其他杂化类型sp2杂化
栏目导航
↓
栏目导航
栏目导航
Hale Waihona Puke 目导航杂化轨道只能形成σ键 或容纳未成键的孤电 子对，不能形成π键
栏目导航
苯分子的空间构型
栏目导航
栏目导航
苯分子的空间构型 根据杂化轨道理论，形成苯分子时每个碳原子的价电子原子轨道发生 _s_p_2杂化(如 s、px、py)，由此形成的三个 sp2 杂化轨道在同一平面内。这样， 每个碳原子的两个 sp2 杂化轨道上的电子分别与邻近的两个碳原子的 sp2 杂化轨道上的电子配对形成 σ 键，于是六个碳原子组成一个正六边形 的 碳环；每个碳原子的另一个 sp2 杂化轨道上的电子分别与一个氢原子的 1s 电子配对形成 σ 键。与此同时，每个碳原子的一个与碳环平面垂直的未参
一不变：轨道数目不变 3、只有原子形成分子时才会发生轨道杂化，单个原子是不会杂化的 4、只有能量相近的轨道才会相互杂化
栏目导航
如何确定某原子成键时的杂化类型？
ABn型分子或离子
杂化轨道数=中心原子 的价层电子对数
杂化类型
sp 1
sp 2
sp 3
中心原子的价层电
？
？
？
子对中数心原子采取s_p__2_杂化,形成的__分__子一定是平面__三__角形吗？
杂化轨道的数目
__2__
杂化轨道间的夹角 __1_8__0__°__
_3___ __1_2__0_°___
4____ 10__9_._5__°___
空间构型
__直__线__型___ 平_面__三___角__形___ 正四__面__体__型_____
实例
C O 2、C 2H 2
典型分子的空间构型(第二课时)
即：每个碳原子的杂化轨道数＝碳原子 每个碳原子的杂化轨道数＝ 所成的σ键数 所成的 键数
分子的形成过程及空间构型】 【问题解决一：NH3分子的形成过程及空间构型】 问题解决一：
通过上述结论我们知道： 通过上述结论我们知道：“杂化类型与杂化轨道空间构 型及夹角相对应” 事实验证：氨气中氮原子采用sp 型及夹角相对应”。事实验证：氨气中氮原子采用sp3 杂化，但是氨气的分子构型是三角锥形，键角为107.3 杂化，但是氨气的分子构型是三角锥形，键角为107.30， 我们的结论与事实有矛盾，这是为什么？ 我们的结论与事实有矛盾，这是为什么？通过小组讨论 分析氨分子的形成过程解决下面的问题。 分析氨分子的形成过程解决下面的问题。 氮原子的杂化过程及各个杂化轨道中电子的数目。 1、氮原子的杂化过程及各个杂化轨道中电子的数目。 各个键的形成过程。 2、各个键的形成过程。 键角为107.3 而非109.5 的原因。 3、键角为107.30而非109.50的原因。
乙炔分子中碳原子的杂化,描述各轨道空间位置关系 问2:乙炔分子中碳原子的杂化 描述各轨道空间位置关系 乙炔分子中碳原子的杂化
乙炔中的Ｃ在轨道杂化时 有两个 轨道未参与杂化, 有两个Ｐ 乙炔中的Ｃ在轨道杂化时,有两个Ｐ轨道未参与杂化 只是Ｃ 轨道发生杂化,形成 只是Ｃ的２s与１个２p轨道发生杂化 形成２个相同 与 轨道发生杂化 形成２ 杂化轨道,２ 的sp１杂化轨道 ２个sp１杂化轨道夹角为 ８0°.未 １杂化轨道夹角为1８ ° 未 杂化２ 轨道彼此垂直于sp1杂化轨道 杂化轨道. 杂化２个p轨道彼此垂直于 轨道彼此垂直于 杂化轨道
结论二：杂化轨道空间构型与“ 结论二：杂化轨道空间构型与“分子构 区别， 夹角” 键角” 型”有 区别，但“夹角”与“键角”相 由此， 近，由此，我们可用键角初步判断杂化 类型。 类型。 结论一： 结论一：杂化类型与杂化轨道的空间构 型及夹角相对应。 型及夹角相对应。
高二化学《物质结构与性质》优质课件1：2.2.1 一些典型分子的空间构型
一些典型分子的空间构型
知识点1、甲烷分子的空间构型 总结： sp3杂化的要点
杂化类型 参与杂化的原子轨道 杂化后的轨道及数目 未参与杂化的价电子层轨道 杂化轨道间夹角 空间构型 共价键类型与数量
sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化轨道
无 1090 28’ 正四面体 4个s-sp3 σ键
要点分第析6 页
H
H
:: --
H-C-H H :C :H
H
H
一些典型分子的空间构型
知识点1、甲烷分子的空间构型 1、杂化与杂化轨道
C ↑↓ ↑ ↑
基态 2s 杂化
2px 2py 2pz 正四面体形 2s 2p
sp3杂化
知识解第读4 页 鲍林提出了杂化轨道理论
同一原子能量相近的不同类型原子轨道， 重新组合生成与原轨道数相等的一组能量相等的杂化原子轨道。
NH3 H2O
有机物 C 杂化类型 饱和C : sp3杂化， 连接双键C : sp2杂化， 连接三键C : sp杂化。
一些典型分子的空间构型
当堂巩第固18 页
1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( B ) A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
未参与杂化的价电子层轨道
无
杂化轨道间夹角
1090 28’
空间构型
正四面体
共价键类型与数量
4个s-sp3 σ键
一些典型分子的空间构型
杂化轨道类型
视频导第学9 页
sp
sp2
sp3
1个s 1个p
1个s 2个p
1个s 3个p
2
3
4
180º
120º 109º28`
选修3 第2章第2节 第1课时一些典型分子的空间构型 课件(49张) (1)
第2章 化学键与分子间作用力
价电子对互斥理论、等电子原理
1．价电子对互斥理论
(1)内容：分子中的中心原子的价电子对——成键电子对和孤电子
对由于相互□1 ________作用，尽可能趋向于彼此远离。
(2)成键电子对数可由分子式确定，等于与中心原子成键的原子数；
中心原子上的孤电子对数＝
中心原子的价电子数－与中心原子结合的原子未成对电子数之和
对数 的空间
空间构 实例
子对数 对数 排列方式
目 构型
型
4
0
正四面 CH4 体 CCl4
4 四面体 3
1
三角锥 NH3 NF3
2
2
V 形 H2O
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
杂化类型的判断方法 杂化轨道数＝中心原子形成的 σ 键数＋孤电子对数。sp1 杂化轨 道数为 2，sp2 杂化轨道数为 3，sp3 杂化轨道数为 4。
电子对 成键电
的空间 子对数
构型
孤电子 对数
第2章 化学键与分子间作用力
电子对的 排列方式
分子的 空间构
型
实例
2 直线形 2
0
平面
3
0
3 三角形
2
1
直线形
平面三 角形
BeCl2 CO2 BF3 BCl3
V 形 SnBr2 PbCl2
栏目 导引
第2章 化学键与分子间作用力
电子 电子对
分子的
成键电 孤电子 电子对的
2．根据价电子对互斥理论模型判断分子的空间构型 价电子对互斥理论模型说的是价电子对的空间构型，而分子的 空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。
高二化学《物质结构与性质》精品课件8：2.2.1一些典型分子的空间构型
4．sp 型杂化轨道分类
杂化类型
sp1
sp2
sp3
参与杂化的原子 1 个 s 和 1 1 个 s 和 2 1 个 s 和 3
轨道及数目 个 p 轨道 个 p 轨道 个 p 轨道
杂化轨道的数目 _2___
_3___
4
杂化轨道间的夹
_1_8__0_°_ _1_2__0_°__ _1_0_9__.5_°_
2
。
其中配位原子中，卤素原子、氢原子提供1个价电子，硫原 子、氧原子不提供价电子，即提供价电子数为0。
例如：
代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型
CO2
12(4＋0)＝2
sp1
CH2O 12(4＋2＋0)＝3
sp2
CH4
12(4＋4)＝4
sp3
SO2
12(6＋0)＝3
sp2
NH3
12(5＋3)＝4
sp3
典例 (高考组合题)(1)(2012·山东高考节选)甲醛(H2C O) 在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内 C 原 子的杂化方式为________，甲醇分子内的 O—C—H 键角 ________( 填 “ 大 于 ”“ 等 于 ” 或 “ 小 于 ”) 甲 醛 分 子 内 的 O—C—H 键角。
氰化 H—C≡N
氢 sp1
乙炔 H—C≡C—H
2个σ键 2个π键 3个σ键 2个π键
180° 直线形 180° 直线形
4.当杂化轨道中有未参与成键的孤对电子时
由于孤对电子对成键电子对的排斥作用，会使分子的 构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3 杂化轨道有2个是由孤对电子占据的，其分子不呈正四面体 构型，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤 对电子占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。
(完整版)2-2-1一些典型分子的空间构型课件
甲烷的空间构型 乙烯的空间构型 乙炔的空间构型
H
C
Ｈ
120。 Ｈ
180。
Ｃ Ｃ 120。 Ｈ Ｃ Ｃ Ｈ
H
109.5。 H Ｈ
Ｈ
H
联想质疑
z
y x 杂化轨道理论动画
思考表达
谈谈对课本41页图2-2-3和42页图2-2-6的理解。
归纳总结
决定
典型分子 C杂化类型 反映空间构型
甲烷
sp3
正四面体形
乙烯
课堂检测
直线形 平面三角形 正四面体形
CH4 CCl4 BCl3 BeCl2 乙炔
sp3杂化轨道-p
sp3杂化轨道-s sp1杂化轨道-p sp1杂化轨道-s sp2杂化轨道-p sp1杂化轨道sp1杂化轨道
选修3 物质结构与性质（鲁科版） 第2章第2节 共价键与分子的空间构型
一些典型分子的空间构型
山东省章丘市第四中学 范才萌
复习回顾
H2中共价键 的形成过程：
HCl中共价键 的形成过程：
Cl2或N2中共价 键 y
x z y
x
z
y
y
x
x
动画展示：一些典型分子的空间构型
sp2
平面形
乙炔
sp1
直线形
键角
109.5。
120。 180。
迁移运用
结合下列分子的空间构型，分析中心原子的杂化 类型，并尝试应用杂化轨道理论解释其空间构型。
F
C
F
109.5。 F
F 正四面体形
F
B
F
120。
F
平面三角形
180。
Cl Be Cl
直线形
勇敢超越
分子的空间构型
SP3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。由于每个轨道中都含有1/4 的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨 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,四个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体 的四个顶点.
种轨道称之为sp2杂化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp2杂化轨道的形成和特点：
由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2 杂化轨
道的过程称为sp2 杂化。每个sp2 杂化轨道中含有1/3 的s轨道成分和2/3的p轨道成分。
为使轨道间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道呈正 三角形分布，夹角为1200。当3个sp2杂化轨道分别与 其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面 三角形构型的分子。
SP 2 2 180° 直线形 BeCl2 CO2 HgCl2 [Ag(NH3)2]+
SP2 3 3 120° 平面三 角形 BF3 COCl2 NO3— CO32—
SP3 4 4 109.5° 四面体 CH4 CCl4 CHCl3 PO43— 三角 双锥 PCl5 八面体 SF6
价电子 对数目 杂化类 型 理想几 何构型
注：在化合物中以等电子观点看：O－ 和F、Cl、NH2相当，O和CH2、NH相当。 则：
NO2 NOCl NO3 NO2 Cl
1个O 换 成 1个Cl
-
1个O 换 成1个Cl
-
CO3 COCl2
CH 3CH 2 CH 3 CH 3OCH 3
第一单元
分子构型与物质的性质
一 分子的空间构型
分子的空间构型 三原子分子的空间构型有直线型和V型两种.如 CO2分子为直线型,而水的空间构型为V型,键角为 104.5°
有机化合物的空间构型
有机化合物的空间构型一、典型有机化合物的空间构型1．甲烷及烷烃的空间构型(1)甲烷(CH4)结构模型如图1所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，碳原子居于，键角为，构成甲烷分子的五个原子(填“可能”、“不可能”)共面，分子中最多个原子共面，四个氢原子最多有个与碳原子共面。
(2)CH3CH2CH3的结构模型如图2所示，共面情况分析如下：Ⅰ.若该结构中⑤H、①C、②C共面，则①C上的另外两个氢原子(填“一定”、“一定不”或“可能”)在该平面上。
Ⅱ.若该结构中①C、②C、③C共面，则②C上的另外两个氢原子(填“一定”、“一定不”或“可能”)在该平面上，④H和⑤H (填“一定”、“一定不”或“可能”)在该平面上。
Ⅲ.若②C，③C，④H共面，则③C上的另外两个氢原子(填“一定”、“一定不”或“可能”)在该平面上。
Ⅳ.丙烷分子中最多有个碳原子同时共面，最多有个原子同时共面。
图1、甲烷的分子结构模型图2、丙烷的分子结构模型2．乙烯及烯烃的空间构型(1)乙烯(CH2=CH2)结构模型如图3所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，键角为，个原子共面。
(2)当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子(填“一定”、“一定不”或“可能”)在乙烯的平面内。
(2)CH3CH=CH2结构模型如图4所示，①②③④⑤⑥原子(填“一定”、“一定不”或“可能”)共面。
(3)若⑤C，⑥C，⑦H共面，则⑥C上的另外两个氢原子 (填“一定”、“一定不”或“可能”)在该平面上。
综上所述，CH3CH=CH2分子中有个碳原子同时共面，最少有个原子同时共面，最多有个原子同时共面。
(4) (CH3)2C=C(CH3)2分子中有个碳原子同时共面，最少有个原子同时共面，最多有个原子同时共面( 个碳原子和个氢原子)。
3．乙炔及炔烃的空间构型(1)乙炔(CH≡CH)结构模型如图5所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，键角为，个原子共直线，个原子共面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
选修3 第三章第二节分子的立体构型
第1课时价层电子对互斥理论导学案
茂名市第一中学陈敏健
【课标要求】
①了解一些典型分子的立体结构，认识分子结构的多样性和复杂性；
②通过对典型分子立体结构探究过程，学会运用观察、比较、分类及归纳等方法对信息进行加工，提高科学探究能力；
③初步认识价层电子对互斥模型；
④能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构。
【活动一：探究CH4的构型】
1、写出CH4的电子式，结合共价键的知识，可用什么描述CH4的立体结构？
2、利用几何知识，将中心原子C的4对共用电子对的电子云看成4个点，则它们在空间上
可能构成几种形状？你觉得哪种结构最稳定？为什么？
3、尝试把气球当成电子对的电子云，将4个气球用橡皮圈捆扎在一起进行实验。
【活动二：模型初探】
【活动三：探究NH3的构型】
1、写出NH3的电子式，根据上述模型，可推知NH3分子是什么构型？
2、动手拼NH3的球棍模型，你有什么新体会？
3、NH3分子为什么是三角锥形而不是正三角形？
【活动四：探究HCHO的构型】
1、已知HCHO 的电子式为，尝试推测其空间构型。
2、动手构建HCHO的球棍模型，你有什么新体会？
【理论认知】价层电子对互斥理论（VSEPR theory）
基本要点：分子的立体构型是__________________________的结果。
价层电子对数= _________________+___________________
①σ键电子对数可由__________确定；
②中心原子上的孤对电子数=____________________。
【活动五：VSEPR模型应用】
【科学视野】分子的立体构型是怎样测定的？
【链接高考】
1、（2015全国I卷，37）
（3）CS2分子中，共价键的类型有___________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________________。
2、（2016全国II卷，37）
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是_____________。
3、（2017全国I卷，35）
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子。
I3+离子的几何构型为____________。
【课后练习】
1、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（）
A．H2O B．H3O+C．NH3D．NH4+
2、分子中原子个数与立体结构对应关系不正确的是（）
3、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）
A.CO2
B.H2S
C. SO2
l4
4、运用价层电子对互斥模型推测下列分子或者离子的立体构型
BeCl2：________________ BF3：________________
SO32－：________________ PCl5：________________。