高二化学人教版选修三第二章《分子结构与性质》第二节分子的立体结构(第二课时)课件
高中化学 第二章 分子结构与性质 2 分子的立体结构课件高二选修3化学课件
的立体结构。
12/9/2021
第十四页，共四十八页。
知识点 2 价层电子对互斥模型(VSEPR) (1)价层电子互斥模型 ①分子的空间构型与成键原子的价电子有关。②价层电子对互斥模型可以用来预测 分子的立体结构。 (2)价层电子对互斥模型与分子空间构型 ①中心原子中的价电子全部参加形成共价键的分子的空间结构：由中心原子周围的 原子数 n 来预测：
典例精析
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题型 1 形形色色的分子 【例 1】 硫化氢(H2S)分子中，两个 H—S 键夹角接近 90°，说明 H2S 分子的空间构 型为__________；二氧化碳(CO2)分子中，两个 C＝O 键的夹角是 180°，说明 CO2 分子的 空间构型为__________；甲烷(CH4)分子中，任意两个 C—H 键的夹角都是 109°28′，说明 CH4 分子的空间构型为__________。
(5)分子立体结构的测定：
分子中原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分
子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些
化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以
得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，结合这些信息，可分析出分子
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四、配合物理论简介 1．配位键：“电子对____⑳____键”被称为配位键。一方提供__（21）__；一方有 __（22）__，接受__（23）__。 如：[Cu(H2O)4]2＋、NH4＋中存在配位键。 2．配位化合物：通常把金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以__（24）__ 结合形成的化合物称为配位化合物。
人教版高中化学选修三《分子的立体结构》经典课件
2．用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的实例
电子 对数
目
电子对 的立体
构型
成键电 子对数
孤电子 对数
电子对 的排列
方式
分子的 立体构 型名称
实例
HgCl2 、
2 直线形 2
0
直线形 BeCl2 、
②NH4＋结构中具有4对成键电子，且都是完 全等同的N—H键，应向正四面体的四个顶点方向 伸展才能使相互间的斥力最小。VSEPR模型与 CH4类似，是正四面体形结构，VSEPR模型为：
③H3O＋中含有孤电子对，结构与NH3相似，是三 角锥形结构，VSEPR模型为：
④BF3分子中硼原子的价电子为3，完全成键，没 有孤电子对，应为平面三角形分子。VSEPR模型为：
3
0
3 三角形
2
1
CO2 平面三 BF3、
角形 BCl3 SnBr2
V形 、
PbCl2
电子 对数 目
4
电子对 的立体
构型
四面 体形
成键电 子对数
孤电子 对数
电子对 的排列
方式
分子的 立体构 型名称
实例
4
0
3
1
正四面 体形
CH4 、CCl4NH3三角锥形 、
NF3
2
2
V形 H2O
电子 对数 目
电子对 的立体
(2)表示 配位键可以用A→B来表示，其中A是提供孤 电子对的原子，叫做 配位体 ；B是接受孤电子对 的原子，提供空轨道 ，叫做 中心原子。
(3)实验
实验 操作
高二化学选修三第二章第二节2课时
第二章分子结构与性质第二节分子立体结构第2课时分子空间结构与杂化轨道理论学习目标1．认识杂化轨道理论的要点2．进一步了解有机化合物中碳的成键特征3．能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型学习重点、难点：1．共价分子中心原子的杂化方式2．杂化轨道对分子空间结构的影响课前预习使用说明与学法指导1．依据预习案通读教程，进行知识梳理，让学生初步认识杂化轨道理论的要点。
2．认真完成预习自测，将预习中不能解决的问题标记出来，并填写到后面“课后反思“处，利用15分钟高效完成。
知识准备1．共价分子路易斯结构的写法（注意与共价分子的结构式的区别）2．价层电子对互斥模型对分子空间结构的预测3．杂化轨道理论的概念教材助读（P内容）1．写出下列分子的结构式CH4：________________，CH2O：________________，HCN：________________。
2．写出下列分子路易斯结构CH4：________________，CH2O：________________，HCN：________________。
3．杂化轨道理论的概念（1）（课本没有）在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道（价电子轨道）重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
以甲烷为例：形成甲烷分子时，中心原子______的__________个原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，得到__________个能量相同的轨道，夹角__________。
称为sp3杂化轨道。
(2)C原子具有的杂化轨道类型:_________、_________、_________。
SP杂化轨道键角__________，杂化轨道的空间构型__________；② SP2杂化轨道键角__________，杂化轨道的空间构型__________；③SP3杂化轨道键角__________，杂化轨道的空间构型__________。
选修3第二章第2节《分子的立体结构》教案
选修3第二章第2节《分子的立体结构》教案教学目标：1.了解分子的立体结构及其对物质性质的影响。
2.学会运用VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.能够运用杂化轨道理论解释分子的立体结构。
教学重点：1.分子的立体结构及其对物质性质的影响。
2.VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.杂化轨道理论解释分子的立体结构。
教学难点：1.VSEPR模型的理解和应用。
2.杂化轨道理论的理解和应用。
教学准备：1.PPT课件2.教学模型3.分子模型教学过程：一、导入1.通过展示一些具有不同立体结构的分子模型，引发学生对分子立体结构的兴趣。
2.提问：你们知道分子的立体结构对物质性质有什么影响吗？二、新课讲解1.讲解分子的立体结构及其对物质性质的影响a.分子的立体结构是指分子中原子的空间排列方式。
b.分子的立体结构对物质的性质，如熔点、沸点、溶解性等有着重要影响。
2.讲解VSEPR模型预测分子的立体结构a.介绍VSEPR模型的原理和步骤。
b.通过实例演示如何运用VSEPR模型预测分子的立体结构。
3.讲解杂化轨道理论解释分子的立体结构a.介绍杂化轨道理论的基本概念。
b.通过实例演示如何运用杂化轨道理论解释分子的立体结构。
三、案例分析1.分析案例一：水分子H2O的立体结构a.运用VSEPR模型预测H2O的立体结构。
b.运用杂化轨道理论解释H2O的立体结构。
2.分析案例二：氨分子NH3的立体结构a.运用VSEPR模型预测NH3的立体结构。
b.运用杂化轨道理论解释NH3的立体结构。
四、互动环节1.学生分组，每组选择一个分子，运用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释其立体结构。
2.各组汇报成果，其他组进行评价和讨论。
六、作业教学反思：本节课通过讲解和案例分析，让学生了解了分子的立体结构及其对物质性质的影响，学会了运用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释分子的立体结构。
在教学过程中，要注意引导学生积极参与，培养学生的动手能力和思维能力。
高二化学选修3第二章第二节分子的立体构型 杂化轨道理论
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
三、杂化轨道理论
1、理论要点
① 同一原子中能量相近的不同种原子轨道在成 键过程中重新组合，形成一系列能量相等的新轨 道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨道,用 于形成σ键或容纳孤对电子 ② 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道数目 之和 ③ 杂化轨道成键能力强，有利于成键 ④ 杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥原 理，不同的杂化方式，键角大小不同 ⑤ 杂化轨道又分为等性杂化和不等性杂化两种
④ 其它杂化方式
dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化
例如：sp3d2杂化：SF6 构型：四棱双锥 正八面体
此类杂化一般是金属作为中心原子 用于形成配位化合物
小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型 • 杂化轨道类型 sp
参加杂化的轨道 s+p 杂化轨道数 2
sp2
s+(2)p 3
+
构型 120° 正三角型
BF3的空间构型 为平面三角形
F
2p
F
激发 2s
B
B： 2s22p1
2s
2p
F
sp2杂化
sp2
③ sp3杂化
2p
2s
以C原子为例
2s 2p
激发
C
杂化
C
sp 杂 化
3
基态 激发态
1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道
构型 109°28′ 正四面体型 4个sp3杂化轨道可形成4个σ键 价层电子对数为4的中心原子 采用sp3杂化方式
CH4的空间构型为正四面体
C：2s22p2
2s
2p
激发 2s
2p
sp 杂化
人教版高二化学上册选修三分子的立体构型PPT课件
S6
2
N 5-1=4 4
C 4+2=6 3
b 中心原子上 价层电 的孤电子对 子对
2
1
3
1
0
4
2
0
3
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
确定VSEPR构型
价层电子 对数目
2
3
4
价层电子 对构型
直 线
平面 三角型
四面体
培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力， 并提高用数学的思想解决化学问题的能力。 【重点难点】
利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构
形形色色的分子
P4
C60
分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收， 常使人流连忘返。那么分子结构又是怎么测定的呢
？
复习导入 引入新课
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
2、价层电子对互斥模型把分子分成两类： （1）含有孤对电子 （2）不含孤对电子
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
2、VSEPR模型：
电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。
电子对数
目与立体 2
结构
3
4
电子对数
目与立体
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
人教版 高二化学（上册）选修三 第二章 2.2分子的立体构型
二、价层电子对互斥理论（VSEPR） 1、要点：对ABn型的分子或离子，中心原子A价层 电子对（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成 键的孤对电子）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，以使彼此之间斥力最小， 分子体系能量最低。
人教版化学选修三第二章第二节分子的立体构型PPT课件
2
无孤电子对 CH2O
3
CH4
4
分子 类型
AB2 AB3 AB4
空间构型 直线形
平面三角形 正四面体
有孤电子对 H2O
2
AB2
V形
NH3
3
AB3 三角锥形
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型 人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
::
..
CH2O
H. . . . H C O. .
.. ..
CH4
H H:C :H
H
O=C=O H-C-H
H H-C-H
H
直线形
V 形 三角锥形 平面三角形 正四面体
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
分析CO2 、 H2O、NH3 、CH2O、CH4电子 式的中心原子价电子层电子的成键情况。
3、五原子分子立体结构 最常见的是正四面体
CH4
正四面体
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
一、形形色色的分子
4、其它
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
P4
正四面体 60°
C2H2
直线形 180°
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
C60
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
C20
C40
C70
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型 人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型
人教版高中化学选修3课件 第二章第二节分子的立体结构(共54张PPT)
四、配合物理论简介
（一）配位键和配位化合物
1、配位键
⑴概念：共用电子对由一个原子单方向提供给另一
原子共用所形成的共价键。
⑵表示： A
B
电子对给予体 电子对接受体
⑶条件：其中一个原子必须提供孤对电子。另一原
子必须有能接受孤对电子的空轨道。
举例： NH4 +
H3O+
实验2-1 CuSO4 CuCl2.2H2
共轭大л键
苯分子中6个碳原子连接成环，每个碳原子上再连一个 氢原子，所有原子处在同一个平面上。
苯的结构式里的碳-碳键有单键和双键之分，这种结构满 足了碳的四价，可是事实上苯分子的单键和双键的键长和键能 并没有区别，苯的结构式并不能反映这个事实。苯形成p-p大 键。
大π 键
C6H6
C6H6的大π键（离域键）
• 杂化 轨道：原子轨道组合杂化后形成的 一组新轨道
• 杂化轨道类型：sp、sp2、sp3、sp3d2等 • 杂化结果：重新分配能量和空间方向，组
成数目相等成键能力更强的原子轨道 • 杂化轨道用于容纳σ键和孤对电子
1、sp3 杂
化
思考： 学习价层电子互斥模型知道: NH3和H2O的模型和甲烷
分子一样,也是四面体形的, 它们的中心原子是不是sp3杂化呢？
ABn 立体结构 n=2 直线型 n=3 平面三角形 n=4 正四面体型
范例 C02
CH20 CH4
另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键 的电子对)的分子，如H2O和NH3，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。
例如，H20和NH3的中心原子工分别有2对和l对孤对电 子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥， 形成四面体，因而H：O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。
新人教版高二化学选修3：分子的立体结构(第2课时)教案 Word版
第二課時教學目標1、認識雜化軌道理論的要點2、進一步瞭解有機化合物中碳的成鍵特徵3、能根據雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構型4、採用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行教學5、培養學生分析、歸納、綜合的能力和空間想像能力教學重點：雜化軌道理論的要點教學難點：分子的立體結構，雜化軌道理論教學過程：碳的價電子構型是什麼樣的？甲烷的分子模型表明是空間正四面體，分子中的C—H鍵是等同的，鍵角是109°28′。
說明什麼？[結論]碳原子具有四個完全相同的軌道與四個氫原子的電子雲重疊成鍵。
師：碳原子的價電子構型2s22p2，是由一個2s軌道和三個2p軌道組成的，為什麼有這四個相同的軌道呢？為了解釋這個構型Pauling提出了雜化軌道理論。
板書：三、雜化軌道理論1、雜化的概念：在形成多原子分子的過程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道重新組合，形成一組新的軌道，這個過程叫做軌道的雜化，產生的新軌道叫雜化軌道。
[思考與交流]甲烷分子的軌道是如何形成的呢？形成甲烷分子時，中心原子的2s和2p x，2p y，2p z等四條原子軌道發生雜化，形成一組新的軌道，即四條sp3雜化軌道，這些sp3雜化軌道不同於s軌道，也不同於p 軌道。
根據參與雜化的s軌道與p軌道的數目，除了有sp3雜化軌道外，還有sp2雜化和sp雜化，sp2雜化軌道表示由一個s軌道與兩個p軌道雜化形成的，sp雜化軌道表示由一個s軌道與一個p軌道雜化形成的。
[討論交流]：[總結評價]：引導學生分析、歸納、總結多原子分子立體結構的判斷規律，完成下[討論]：怎樣判斷有幾個軌道參與了雜化？（提示：原子個數）[結論]：中心原子的孤對電子對數與相連的其他原子數之和，就是雜化軌道數。
[討論總結]：三種雜化軌道的軌道形狀，SP雜化夾角為180°的直線型雜化軌道，SP2雜化軌道為120°的平面三角形，SP3雜化軌道為109°28′的正四面體構型。
高二化学人教版选修三 2.2 分子的立体结构 课件 (共15张PPT)
化学式
HCN
SO2 NH2－ BF3 H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ SO42－
价层电 结合的原 孤对电子
子对数 子数
对数
2
2
0
3
2
1
4
2
2
3
3
0
4
3
1
4
4
0
4
4
0
4
4
0
4
4
0
化学式
H2O SO3 NH3 CO2 SF4 SF6 PCl5 PCl3 CH4
价层电 子对数
4 3 4
2
5
2、四原子分子的空间结构
①平面三角型： SO3、HCHO ②三角锥型： NH3
3、五原子分子的空间结构
①四面体： CCl4、 CH4 ②其它等
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
1、理论要点
共价分子中，中心原子周围电子对排布的几 何构型主要取决于中心原子的价层电子对的 数目。价层电子对各自占据的位置倾向于彼 此分离得尽可能的远，此时电子对之间的斥 力最小，整个分子最稳定。 价层电子对包括成键的σ电子对和孤电子对
4
0
4
四面体
3
1
电子对的 排列方式
分子的 空间构型
四面体
三角锥
实例
CH4 CCl4 NH4＋ SO42—
NH3 PCl3 SO32－ H3O+
2
2
V—型
H2O
电子对 电子对的 成键电 孤电子 数目 空间构型 子对数 对 数
电子对的 排列方式
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化学式 HCN 中心原子 孤对电子数 中心原子结 合的原子数 空间构型 直线形 V形 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体 正四面体
SO2
NH2－
BF3
H3 O+ SiCl4 CHCl3
+ NH SO 442－
0 1 2 0
1 0 0 0 0
2 2 2 3 3
4 4 4 4
新课标人教版选修三物质结构与性质
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构 （第二课时） 2/22/2019
复习回顾
一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)
1、一类是中心原子上的价电子都用于形成共 价键，它们的立体结构可用中心原子周围的原 子数n来预测，概括如下： ABn 立体结构 范例 n=2 直线形 CO2 n=3 平面三角形 CH2O n=4 正四面体形 CH4 n=5 三角双锥形 PCl5 n=6 正八面体形 SCl6
2s 2p 激发 2s 2p 正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态
H H
C H H
109°28’
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。
14
8
方使 向轨为 分道了 别间四 指的个 向排杂 正斥化 四最轨 面小道 体︐在 的 空 四个间 个杂尽 顶化可 点轨能 ︒道远 的 伸离 展︐
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杂化轨道的形成和空间取向示意图
sp杂化轨道的形成及特点： 由1个s轨道和1个p轨道“混杂”成2个sp杂化轨道的 过程称为sp杂化，所形成的轨道称为sp杂化轨道。 为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为1800 。当 2个sp杂化轨道与其他原子轨道重叠成键后就会形成直线 型分子。
三、杂化轨道理论简介
根据以上对SP2杂化过程的分析，自己 尝试推测一下乙烯分子中C原子的杂化类型 和成键情况，尤其是C=C的形成情况？ 现在你能否解释乙烯分子的结构和性质 特点了？
SP杂化轨道
由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个 能量与形状完全相同的轨道。 由于每个杂化轨道中都含有1/2的s轨道成分和 1/2的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为SP杂 化轨道。
杂化轨道理论简介
分析思考：
１、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此推 测：CH４分子的C原子有没有可能形成四个共价 键？怎样才能形成四个共价键？
２、如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ轨道 上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ轨道上的单 电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？ 这与CH４分子的实际情况是否吻合？
杂化轨道 间夹角 空 间 构 型
实 例
直 线
BeCl2 , C2H2
正三角形
BF3 , C2H4
正四面体
CH4 , CCl4
实例分析1： 试分析BeCl2分子的形成和空间构型。
Be 原子的价层电子排布为 2s2 。在形成 BeCl2 分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p 空轨道，价层电子排布变为为 2s1 2px1 。这2个 含有单电子的 2s 轨道和 2px 轨道进行 sp 杂化，组 成夹角为1800 的2个能量相同的sp杂化轨道，其 形成过程可表示为：
理论分析：Be原子上的两个SP杂化轨道分别与2个 Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp 的σ键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。
2、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键 的电子对)的分子，
ABn n=2 n=3
立体结构 V形 三角锥形
范例 H2O NH3
原因：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。例如，H2O 和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子， 跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互 排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3 分子呈三角锥形。
4
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，形成一个正 四面体构型的分子。
通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你 对“杂化”及“杂化轨道”的理解。 C原子为什么要进行“杂化”？ C原子是如何进行“杂化”的？
“杂化轨道”有哪些特点？
1、杂化轨道 原子中能量相近的几个轨道间通过相互的混 杂后，形成相同数量的几个能量与形状都相同的 新轨道。 2、杂化轨道的类型
（1）SP3杂化轨道
（2）SP2杂化轨道 （3）SP杂化轨道
三种SP杂化轨道的比较
杂 化 类 型 sp sp2 sp3
参与杂化的 1 个 s + 1 个p 1 个s + 2 个p 1 个s + 3 个p 原子轨道 杂 化 轨 道 数 2个sp 杂化轨道 1800 3个sp2 杂化轨道 1200 4个sp3 杂化轨道 1090 28’
如何才能使CH４分子中的 C原子与四个H原子形成完 轨道理论简介
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：
通过分析CH2=CH2分子的结构，你认 为分子中的C原子是否也需要“杂化”？ 它又应该进行怎样的“杂化”？
由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个 能量与形状完全相同的轨道。
由于每个杂化轨道中都含有1/3的s轨道成分和 2/3的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp2 杂化轨道。
sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图