高二化学苏教版选修3课件：4.1 分子构型与物质的性质
③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。
•确定电子对的空间构型： VP=2 直线形
VP=3
VP=4
平面三角形
正四面体
VP=5
VP=6
三角双锥
正八面体
•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子 的空间构型。 ① LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型 例如：BeH2
BF3
1 VP= 2 (2+2)=2 1 VP= 2 (3+3)=3 1 VP= 2 (4+4)=4 1 VP= 2 (5+5)=5 1 VP= 2 (6+6)=6
5 5 5
电子对的 空间构型
分子的 空间构型
例 SF4 ClF3 XeF2
1
2 3
三角双锥 三角双锥 三角双锥
变形四面体 T形 直线形
（3）判断共价分子结构的实例
例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型 。
AlCl3 解：总数
对数 电子对构型 6 3
XeF4
VP = 5，电子对空间构型为三角双锥， LP占据轴向还是水平方向三角形的某个 顶点？原则：斥力最小。 例如：SF4 VP=5 LP=1 F F F S F S F F F F LP－BP(90o) 3 2 结论：LP占据水平方向三角形, 稳定 分子构型为变形四面体(跷跷板形)。
VP LP
电子式
:O::C::O: H : O : H
O=C=O
H : N :H H H-N-H H -
:
:
H : C :H
结构式
O
H-O-H
H-C-H
H H : C :H H H H-C-H H : :
O: :
=
中心原子 有无孤对电子
空间结构
无 直线形
有 V形
有 三角 锥 形
无
无
平面 正 三角形 四面体
（1）CO2、CNS–、NO2+、N3–具有相同的通式—AX2，
价电子总数16，具有相同的结构—直线型分子，中心原 子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形s-骨架， 键角为180，分子里有两套34p-p大键。
（2）CO32–、NO3–、SO3等离子或分子具有相同的通 式—AX3,总价电子数24，有相同的结构—平面三角形分 子,中心原子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子 的s-骨架，有一套46p-p大键。 （3）SO2、O3、NO2–等离子或分子，AX2，18e，中心 原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中
直线形 平面三角形
CH 4
四面体
三角双锥 八面体
PCl5
SF 6
②LP≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空 间构型。 电子对的 分子的 例 VP LP
空间构型 空间构型
3
1 1
2
平面三角形 四面体 四面体 八面体
V形 三角锥 V形 四方锥
SnCl2 NH3 H 2O IF5
4
6
1
2
八面体
平面正方形
H2S
8 4
SO32 8 4
NH4 +
8 4
NO2
5 3
三角形
IF3
10 5
三角双锥
三角形 正四面体 正四面体 正四面体
Cl
分子构型
Cl
S
Cl
S
H
H
F
N
H H
Al
H
O
O O
H
N
F
O
O
F
三角形
V字构型
三角锥
正四面体 V字形
T字形
小结:
中心原子 无孤对电子
价层电子对互斥模型
代表物 CO2 CH2O CH4 中心原子 结合的原子数 2 3 4 分子类型 AB2 AB3 空间构型
4 4 4 4
直线形 V形 V型 平面三角形 三角锥形 正四面体 四面体 正四面体 正四面体
SO42－
等电子体原理
具有相同的通式——ABm，而且价电子总数相等的
分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电 子体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的 立体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等， 除非键角为180或90等特定的角度。
心原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分子立体
结构为V型(或角型、折线型)，有一套符号为34的p-p 大键。
（4）SO42–、PO43–等离子具有AX4的通式,总价 电子数32，中心原子有4个s-键，故取sp3杂化形式， 呈正四面体立体结构；
（5）PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX3的通式， 总价电子数26，中心原子有4个s-轨道(3个s-键和1 对占据s-轨道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面 体，(不计孤对电子的)分子立体结构为三角锥体， 中心原子取sp3杂化形式，没有p-pp键或p-p大键， 它们的路易斯结构式里的重键是d-p大键。
推断分子或离子的空间构型的具体步骤： •确定中心原子的价层电子对数， 以AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ： VP=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m 负 ±离子电荷数( 正 )] 原则： ①A的价电子数 =主族序数；
②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价 电子, 规定氧与硫不提供价电子；
探究与讨论：
1、写出H、C、N、O等原子的电子式：
原子 电子式 可形成 共用电子对数 H H· 1 C · · C： 4 N · · N： · 3 O · · O： · · 2
2、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子 式、结构式及分子的空间结构：
分子 CO2 H2O NH3 CH2O CH4
直线形 平面三角形
AB4
正四面体
中心原子 有孤对电子 H2O 2 AB2
V形
NH3 3 AB3
三角锥形
应用反馈:
化学式 HCN SO2 NH2－ BF3 H3O+ 中心原子 孤对电子数 中心原子结合的原 子数 空间构型
0 1 2 0
1 0 0 0 0
SiCl4
CHCl3 NH4+
2 2 2 3 3
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
C2H2
CH2O
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思考：
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 分子的的空间 结构也不同，什么原因？
价层电子对互斥理论:
分子的价电子对（包括成键电子对 和孤电子对）由于相互排斥作用,而 趋向尽可能采取对称的空间构型。
价层电子对互斥理论
基本要点： •分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。 价层电子对=成键电子对+孤对电子对 (VP) (BP) (LP) •价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。
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高中化学苏教版选修三 4.1 分子构型与物质的性质 (2)(共30张PPT)
n)
二、推断分子或离子的杂化类型
方法2：根据分子的结构式进行推断 价电子对数(n)=成键电子对数(m)+孤电子对数
n=2+0=2
sp杂化
n=3+0=3 n=4+0=4
sp2杂化 sp3杂化
n=3+0=3
sp2杂化
二、推断分子或离子的杂化类型
方法3：根据分子空间构型推断杂化方式
分
正四面体形 sp3杂化 CH4 金刚石
子
空
间 构
平面三角形 sp2杂化 SO3 BF3 HCHO
型
直线形 sp杂化
HCN BeCl2
综合练习：
硫的含氧酸根中，中心原子采用sp3杂化，且有一对孤
电子对的离子化学式：
SO32-
巩固练习三
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列 反应可以得到BF3和BN，如下图所示： (1)在BF3分子中，F－B－F的键角是________， B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量 NaF作用可生成NaBF4， B原子的杂化轨道类型 为 ________；BF4-的立体构型为________；
电
子
对 数
n=3 3个杂化轨道 sp2杂化
（
n)
n=2 2个杂化轨道 sp杂化
题型二：根据分子的空间构型推断杂化方式
3.根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构 型和中心原子的杂化方式分别为 ( )
A.直线形、sp杂化
B.三角形、sp2杂化
C.三角锥型、sp2杂化
D.三角锥型、sp3杂化
第一步：确定中心原子上的价层电子对数（ ABm型分子）
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
分
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。
高中化学苏教版选修3 专题4第一单元 分子构型与物质的性质 课件(49张)
三、手性分子
1．手性异构现象：具有完全相同的组成和原子排列的分子， 如左手和右手一样互为_____镜__像______，在三维空间里 __不__能__重__叠_____的现象。 2．手性分子：具有___手__性__异__构__体__的分子。
3．手性碳原子：在有机物分子中，连接 ____四__个__不__同__的__原__子__或__基__团___________的碳原子。
2．价层电子对互斥模型 分子中的价电子对(包括__成__键___电__子__对__和___孤__电__子__对____) 由 于__相___互__排__斥____作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小 ____斥__力_______，分子尽可能采取___对__称______的空间构型。 电子对之间的夹角越大，排斥力____越__小_______。
杂化轨道及 2个sp杂化
数目
轨道
sp2 1个s轨道2 个p轨道
3个sp2杂化 轨道
sp3 1个s轨道3个p轨道 4个sp3杂化轨道
杂化轨道示 意图
杂化类型
sp
sp2
sp3
分子结构 示意图
杂化轨道 间夹角
180°
形成分子 空间构型
直线形
实例
BeCl2、C2H2
120° 平面三角形
BF3
109.5° 正四面体形 CH4、CCl4
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/182021/11/182021/11/182021/11/18
1．用杂化轨道理论分析NH3呈三角锥形的原因。 提示：氨分子中的氮原子价电子的轨道表示式为
高中化学苏教版选修三 4.1.3 分子构型与物质的性质(杂化轨道理论)课件(共22张PPT)
小结：杂化轨道的类型与空间构型
杂化类型
sp
sp2
sp3
参加杂化的 原子轨道
杂化轨道数
夹角
轨道空间构型
1个s和 1个s和 1个s和 1个p 2个p 3个p
2 34
1800 1200 109028’ 直线型 正三角形正四面体
实例 C2H2 BeCl2 C2H4 BF3 CH4 、
杂化类型的判断： （1）杂化轨道只用于形成σ键和用来容纳
例：BF3分子形成
杂化
2s
2p
sp2
2p
B原子的三个SP2杂化轨道 分别与3个F原子含有单电 子的2p轨道重叠，形成3 F 个sp2-p的σ键。
F
120°
B F
例：乙烯中的碳原子 sp2杂
化
杂化 sp2杂化轨道
2s
2p
乙烯分子中键的形成
两个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成C—C 键，各自 剩余两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠 形成两个C—H 键，两个pz轨道分别从侧面相互重叠， 形成垂直C—C键，形成乙炔分子。
孤对电子 （2）杂化轨道数=价层电子对数
=σ键数+孤对电子对数
巩固练习:
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CCl4 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
杂化轨道理论
杂化：杂化是指在形成分子时，由于原子 的相互影响，若干不同类型能量相近的原 子轨道混杂起来，重新组合成一组新的能 量相同的原子轨道。这种重新组合的过程 叫做杂化，所形成的新的轨道称为杂化轨 道。
C原子基态激Fra bibliotek2s2p
高中化学苏教版选修三 4.1.2 分子构型与物质的性质 分子立体构型课件(共28张PPT)
课本37页科学视野
Page ▪ 11
二、价层电子对互斥理论（VSEPR)
1.价层电子对（分子中中心原子上的电子对）
代表物 电子式
与中心原子结 σ键电子 中心原子上 价层电 合的原子数 对数 孤电子对数 子对数
: :: :
H2O H : O: H
2
2
2
4
NH3
H : N:H H
3
H
CH4 H : C: H
Page ▪ 22
一、形形色色的分子：
二、价层电子对互斥理论：
1.价层电子对（分子中中心原子上的电子对） 2.中心原子上的孤电子对数计算 3.价层电子对互斥理论内容 4.价层电子对互斥模型即VSEPR模型 5.VSEPR模型的应用：推测分子的立体构型
Page ▪ 23
1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤电子对，运用价层电子对互斥
一、形形色色的分子
3、五原子分子立体构型
Page ▪ 6
CH4
正四面体
资料卡片： 形形色色的分子（课本36页）
Page ▪ 7
资料卡片：形形色色的分子
C60
C70
Page ▪ 8
C20
C40
Page ▪ 9
分子结构又是怎么测定的呢
测分子的立体构型：红外光谱仪→吸收峰→分析。
Page ▪ 10
BF3
0
3
平面三角形 平面三角形
NH4+
0
4
Page ▪ 21
正四面体 正四面体
规律: 常见ABx型分子的立体构型
中心原子
代表物
中心原子 结合的原子数
分子类 型
分子立体构型
苏教版高中化学选修三课件4.1.1第1单元分子构型与物质的性质
杂化轨道理论与分子空间构型
1.sp3 杂化与 CH4 分子的空间构型 (1)杂化轨道的形成
1个 2s 碳原子 2s 轨道上的 1 个电子进入 2p 空轨道，_____ 3个 能量相等、成分相同 轨道和 ____2p 轨道“混合”，形成 ____________________
的 4 个 sp3 杂化轨道。
1．确定中心原子价电子对数的方法 对于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子 的价电子对数可以通过下式确定：即n＝ 中心原子的价电子数＋每个配位原子提供的价电子数×m 。 2 规定：①作为配体，卤素原子和氢原子提供1个电子，氧族 元素的原子不提供电子；②作为中心原子，卤素原子按提 供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算，即 中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数；③对 于复杂离子，在计算价电子对数时，还应加上阴离子的电 荷数或减去阳离子的电荷数；④计算价电子对数时，若剩 余1个电子，亦当作1对电子处理。⑤双键、叁键等多重键 作为1对电子看待。
【解析】
碳原子的杂化轨道数为2，采用sp杂化。
C2H2分子中，每个碳原子通过1个2s轨道和1个2p轨道杂化 形成2个sp杂化轨道，呈直线形，2个sp杂化轨道分别与H原 子1s轨道、另一碳原子的1个sp杂化轨道形成2个σ键；每个 碳原子上剩余的2个2p轨道与另一个碳原子上剩余的2个2p 轨道形成2个π键。
2 3个 ________sp 杂化轨道。
图
示
为
：
(2)sp2 杂化轨道的空间指向
平面三角形的三个顶点 硼原子的 3 个 sp2 杂化轨道指向 ____________________， 120° 3 个 sp2 杂化轨道间的夹角为____________ 。
【创新设计】2013-2014高中化学 4.1.1 分子的空间构型同步课件 苏教版选修3
子的空间构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型，如
CO2为直线形分子，因此分子中杂化轨道类型为sp杂化。
【慎思5】若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电 子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是 ( A．若n＝2，则分子的立体结构为V形 B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥型 C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体型 D．以上说法都不正确 解析 若中心原子A上没有未用于成键的孤电子对，则根 )。
答案
HCN分子中C采取sp杂化形成直线形分子，HCN分
子中含有一个C—H σ键，一个C—N σ键，两个C—N π 键；CH2O分子中碳原子的价电子采取sp2杂化形成平面三 角形分子，C原子有一个未成对电子的2p轨道，与O原子 一个未成对电子的2p轨道形成π键。
【慎思3】在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂 化生成4个________，生成的4个杂化轨道中，只有 ________个含有未成对电子，所以只能与________个氢原 子形成共价键，又因为4个sp3杂化轨道其中一个轨道含有 一对________，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。 解析 NH3中N原子为sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道，但 NH3分子空间构型不是正四面体形，而是三角锥形，是因
要点一
|
杂化轨道理论
1．杂化轨道：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子 轨道重新组合的过程叫轨道的杂化，组合后形成的一组新 的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂 化、轨道重叠等过程。但应注意，原子轨道的杂化，只有 在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发 生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道(如2s，2p等)才 能发生杂化，而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大，它是
【最新】2018-2019学年高中化学苏教版选修3课件：专题4第一单元分子构型与物质的性质
的夹角Biblioteka 构型sp3杂化1个s轨道与 3个p轨道
1个s轨道与
sp2杂化 2个p轨道 1个s轨道与
sp杂化
1个p轨道
180°
BeCl2
3．用杂化轨道理论分析C2H6、C2H4、C2H2的成键情况
分子结构 C原子杂化方式 成键情况
3 3 个 sp ①每个C原子的 轨
道分别与3个H原子的 1s 轨 sp3杂化 道重叠形成 σ 键 ②两个C原子各以 1个sp3 轨 道发生重叠形成 σ 键
分子结构
C原子杂化方式
成键情况
2 2 个 sp ①每个C原子的 轨
道分别与2个H原子的 1s 轨
道重叠形成 σ 键 sp2杂化 ②两个C原子各以 1个sp2 轨道发生重叠形成 σ 键， 各以1个未杂化的 2p 轨道
发生重叠形成 π 键
分子结构
C原子杂化方式
成键情况 ①每个C原子的 1个sp 轨
道分别与1个H原子的 1s 轨
排斥作用力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形； 当n＝3时，分子结构为平面正三角形；当n＝4时，分子结 构为正四面体形。 答案：C
4．①PH3的分子构型为三角锥形；②BeCl2的分子构型为 直线形；③CH4的分子构型为正四面体形；④CO2为直 线形分子；⑤BF3分子构型为平面正三角形；⑥NF3分子
道重叠形成 σ 键 sp杂化 ②两个C原子各以 1个sp 轨 道发生重叠形成 σ 键，各 以2个未杂化的 2p 轨道发
生重叠形成2个 π 键
4．价层电子对互斥模型
(1)理论：
分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相
互排斥作用，而趋向于尽可能 彼此远离 以减小斥力，分子
尽可能采取 对称 的空间构型。
苏教版高中化学选修三课件分子构型与物质的性质第1课时.pptx
分子构型与物质的性质
CH4分子中C原子的杂化和成键情况 CH4分子中的C原子是sp3杂化，4个sp3杂 化轨道指向正四面体的4个顶点，与4个H 原子的1s轨道形成4个相同的σ键。
CH4分子具有正四面体的空间构型
分子构型与质的性质
关于杂化轨道的注意点
（1）只有能量相近的轨道才能相互杂化。 （2）形成的杂化轨道数目等于参加杂化的 原子轨道数目。 （3）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨 道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小 了，用大的一头与其他原子的轨道重叠，重 叠部分显然会增大。
杂化轨道 空间取向
直线
平面 三角形
正四面体
实例
BeCl2 BF3
CH4
分子构型与物质的性质
思考题：观察书本P62图，回答乙烯 与乙炔分子的成键情况。 乙烯 sp2杂化 5个σ键，1个π键 乙炔 sp杂化 3个σ键，2个π键
分子构型与物质的性质
挑战自我：NH3、H2O分子分别是三角锥 形分子、V形分子，如何用杂化轨道的知 识解释。
分子构型与物质的性质
请完成下列各题:
甲烷分子的空间构型是什么？
思考：甲烷分子中的C原子的电子排布 式是1s22s22p2，只能形成两个共价键， 且键角应该是大约900，而现在形成四个 共价键，且键角是109.50，怎么解释？
分子构型与物质的性质
杂化轨道
原子在形成分子时，为了增强成键能 力，使分子的稳定性增加，趋向于将不同 类型的原子轨道重新组合成能量、形状和 方向与原来不同的新原子轨道。这种重新 组合称为杂化；杂化后的原子轨道称为杂 化轨道。
分子构型与物质的性质
思考题：为了满足生成BF3和BeCl2的 要求，B和Be原子的价电子排布应如何改 变？用轨道式表示B和Be原子的价电子结 构的改变。
高中化学苏教版选修三4.分子构型与物质的性质分子的空间构型课件18页18张
精编优质课PPT高中化学苏教版选修三 4.1.1 分子构型与物质的性质 分子的空间构型 课件（18张PPT）(共18张PPT)(获奖课件 推荐下 载)
C：2s22p2
2p
2s C的基态
激发
2p
2s
激发态
2p
sp 杂化
精编优质课PPT高中化学苏教版选修三 4.1.1 分子构型与物质的性质 分子的空间构型 课件（18张PPT）(共18张PPT)(获奖课件 推荐下 载)
杂化及杂化轨道
指不同类型能量相近的原子轨道，在 形成分子的成键过程中重新组合成一系列 能量相等的新的轨道。这种轨道重新组合 的过程叫杂化，所形成的新轨道称为杂化 轨道。
美国化学家 鲍林
1954年获诺贝尔化学奖 1962年获诺贝尔和平奖
基本要点：
① 能级相近的价电子轨道混合杂化 ② 杂化前后轨道数目不变 ③ 杂化后轨道伸展方向，形状发生改变
sp3 杂化
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杂化轨道 空间构型
实例
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直线形 BeCl2 C2H2
120° 正三角形 BF3 C2H4
109.5° 正四面体 CH4 CCl4
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