第二节 分子的立体构型
第二节 分子的立体构型
2. VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
VSEPR 模型
VSEPR 直线形 模型名称 中心原子 的杂化轨 道类型 典型例子 平面三 角形 平面三 角形
四面体
四面体
正四面体
sp
sp2
sp3
sp2
3
sp3
CO2
SO2
H2 O
Ag＋＋NH3· H2O===AgOH↓＋NH4＋ AgOH＋2NH3===[Ag（NH3）2]＋＋OH－
自主探究
精要解读
实验探究
要点一
|
分子结构与价层电子对互斥理论之间的关系
价层电子对互斥理论可以用来预测分子的构型，在应用该 理论时应把握住以下几个要点：
1. 在AXm型分子中，中心原子A的周围配置的原子或原子团
变红 溶液颜色_____
Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
自主探究
精要解读
实验探究
【慎思1】常见分子的空间构型是怎样的？ 提示（1）双原子分子都是直线形，如：HCl、NO、O2、 N2等。
（2）三原子分子有直线形，如：CO2、CS2等；还有V
形，如：H2O、H2S、SO2等。 （3）四原子分子有平面三角形，如：BF3、BCl3、CH2O 等；有三角锥形，如：NH3、PH3等；也有正四面体， 如：P4。
第二节
分子的立体构型
自主探究
精要解读
实验探究
填表
电子式 σ键的类型及个数 π键个数 CO2 H2 O NH3 CH4
提示
〃〃〃 〃〃 〃 〃〃
O
C
〃〃〃〃 〃 〃〃 〃
O
2 个 p－p σ 键
2
H O H 0
人教版化学选修三第二章第二节分子的立体构型(共87张PPT)
2020/7/27
正八面
体形
SF6
正方形 XeF4
24
价电子对的排斥力
1、如果ABn型分子中有双键或叁键，价电子互斥理论仍适用， 把双键或叁键看成一对电子。
2、价层电子对相互排斥作用的大小取决于电子对之间的夹 角和电子的成键情况，一般规律如下：
1）.电子对的夹角越小，排斥力越大 2）.由于成键电子对受到两个核的吸引，电子云比较密紧，
数
4
3
2
孤电子对 VSEPR模 分子的立体
数
型及名称 构型及名称
H
0
正四面体
H
C
H
正四面H体
1
四面体
N
H
H
H 三角锥形
2
四面体
O
H H
V形 20
应用反馈
化学式
H2S BF3 NH2-
中心原子
孤对电子 数
σ键电子 对数
VSEPR模型
2
2
四面体
0
3 平面三角形
2
2
四面体
空间构型
V形 平面三角形
V形
课本P39思考与交流
2020/7/27
18
孤电子对数的计算 =½（a-xb)
分子或 中心原 a
x
b
离子 子
H2O
O
6
1
2
SO2
S
6
2
2
NH4+
N
5-1=4
4
1
CO32- C
4+2=6 3
2
中心原子 上的孤电 子对数
2
1
0
0
4.价层电子对互斥模型即VSEPR模型应用
高中化学 第2章第2节 分子的立体构型 新人教版选修3
节
分
子
的
课堂互动讲练
立
体
构
型
知能优化训练
课前自主学案
一、形形色色的分子 分子的立体构型：两个以上原子构成的分子中 的原子的空间关系问题。 1．三原子分子的立体构型有直线形和V形两种。 如：
化学 式
电子式
结构式
键角
分子的 立体模
型
立体构 型
CO2
__18_0_°__
直__线__形__ _
H2O
_1_0_5_°__ _
化学 式
电子式
结构式
键角
分子的 立体模
型
立体构 型
Байду номын сангаас
CH4
_1_0_9_°_2_8_′_ _
_正__体_四__形__面___
CCl4
_1_0_9_°__2_8′_ _
_正__体__四__形_面___
思考感悟 1.五原子分子都是正四面体结构吗？ 【提示】 不是，如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等， 虽为四面体结构，但由于碳原子所连的四个原子 不相同，四个原子电子间的排斥力不同，使四个 键的键角不再相等，所以并不是正四面体结构。
杂化类型 sp
sp2
sp3
参于杂化 1个s轨道 1个s轨道 1个s轨道
的原子轨 和
和
和
道及数目 1个p轨道 2个p轨道 3个p轨道
杂化轨道
2
的数目 ______
3 ______
4 ______
2.杂化轨道类型与分子空间构型的关系
杂化类型 sp
sp2
sp3
杂化轨道 间的夹角
180° ______
120° 109°28′ ______ _________
第二节 分子的立体结构
BeCl2的成键情况
2p 2p
2p
sp杂化
Be：
2s
激发 2s
sp
Cl
Be
Cl
Cl
我们知道乙炔的结构式为
Be
Cl
乙炔的结构式：
H
C
C
H
每个碳原子的另一个 sp轨道则各与一个氢原子的 1s轨道重叠形成一个 sp-s б 键 p轨道则与另一个碳原子的两个未 杂化的 p以肩并肩的形式重叠形成两个 πsp-sp 键。б 键，每个碳原子相互垂直未杂化的 两个碳原子的 也与两个 sp杂化轨道垂直的 sp杂化轨道重叠形成一个 p轨道。 乙炔分子中每个碳原子都与 CO2 分子中碳原子一样采取 sp杂化形成两个在一条直线上的 sp杂化轨道，并留下两个相互
价层 电子对数 VSEPR 模型 VSEPR 直线形 模型名称 中心原子杂 化轨道类型 典型例子
2
sp
CO2
原子轨道以哪种方式杂化能得到两个在一条直线上的杂化轨道呢？ 形成的分子，两个原子形成的分子一定是直线形的。所以价层电子对为 2时，不可能有孤电子对，只能是两个 б 键 原子轨道以哪种方式杂化能得到四个指向四面体四个形顶点的杂化轨道呢？ 很好。价层电子对为 价层电子对数为 2时，可不可能含有孤电子对呢？为什么？ 2时，一定不会有孤电子对，若有一对孤电子对，另外就只有一个 б 键，也就只能有两个原子 原子轨道以哪种方式杂化能得到三个伸向平面三角形顶点的杂化轨道呢？
第二节 分子的立体构型
二、确实分子立体构型的理论 2、杂化轨道理论 VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型
价层 电子对 VSEPR 模型 VSEPR 直线形 模型名称 中心原子杂 化轨道类型 典型例子
2
3
化学选修3第二章第二节分子的立体构型
3个sp2杂化轨 4个sp3杂化轨 道 道
1200 1090 28’
1800
空 间 构 型
实 例
直 线形
平面三角形
四面体形 CH4 , H2O
BeCl2 CO2 C2H2 BF3 , C2H4
杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩 余的p轨道可以形成π键
1、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是 因为（ C ） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化， 而CH4是sp3杂化 B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形 成4个杂化轨道 C．NH3分子中有未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥 作用较强 D．氨气分子中氮原子电负性强于甲烷分子中的碳原子 2、用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个 结论都正确的是（ D ）
sp2杂化轨道的形成过程
120° z z z z
y x x
y x
y x
y
sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º 例如：C2H4
C2H4(sp2杂化）
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y x x
y x
y x
y
sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180º 例如：C2H2
4、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（ D ） A、H2O B、H3O+ C、NH3 D、NH4+
5、以下分子或离子的结构为正四面体，且键角为 109°28′ 的是（ B ） ①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
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
《分子的立体构型》完整ppt课件
SP
直线形
CH2O
0
CH4 0
SO2
1
NH3
1
0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4
SP2
平面三角形
SP3
正四面体形
SP2
V形
碳的sp2杂化轨道 .
三、杂化轨道理论简介 ②sp2杂化 C2H4
.
三、杂化轨道理论简介
③sp杂化
sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。
.
三、杂化轨道理论简介 乙炔的成键
.
三、杂化轨道理论简介
③sp杂化 大π 键
C6H6
.
.
基态N的最外层电子构型为 2s22p3，在H影响下， N 的一个2s轨道和三个2p 轨道进行sp3 不等性杂化， 形成四个sp3 杂化轨道。其中三个sp3杂化轨道中各 有一个未成对电子，另一个sp3 杂化轨道被孤对电 子所占据。 N 用三个各含一个未成对电子的sp3 杂 化轨道分别与三个H 的1s 轨道重叠，形成三个 N―H键。由于孤对电子的电子云密集在N 的周围， 对三个N―H键的电子云有比较大的排斥作用，使 N―H键之间的键角被压缩到 107 o18'，因此NH3 的空 间构型为三角锥形。 .
0
H
H
..
H2O H O. . H
O HH
2
2
.. ..
.. ..
..
NH3 H N. . H H N H
3
1
H
H
.
立体结构
应用反馈:
0 1 2
0
1 0
0
0
PO43－
0
2 2 2
3 3
人教版化学《分子的立体构型》课件完美版
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不 同，什么原因？分析中心原子的价电子是否全部参加成 键？
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？
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
物
原子数
对
子对 子对数
: : :: : : : :
H2O H :O : H
2
2
2
4
NH3 H :N :H
3
HH
CH4 H :C :H
4
H
CO2 :O::C::O: 2
3
14
4
0
4
2
0
2
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
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
孤电子对的计算
=½ （a-xb)
分子或 中心原 a
x
b
离子 子
H2O
O
6
2
1
SO2
S
6
2
2
NH4+
N
5-1=4
4
1
CO32- C
4+2=6 3
2
人教版化学选修三第二章第二节分子 的立体 构型3课 时(共7 4张PPT )
中心原子 上的孤电 子对数
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《第二节 分子的立体构型》
1．能说明CH 4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体构型的是( )
A ．两个键之间夹角为109°28′
B ．
C —H 键为极性共价键
C ．4个C —H 键的键能、键长相同
D ．碳的价层电子都形成共价键
2．(2010年扬州高二检测)下列说法中正确的是( )
A ．NO 2、SO 2、BF 3、NCl 3分子中没有一个分子中原子的最外层
电子都满足了8电子稳定结构
B ．P 4和CH 4都是正四面体分子且键角都为109°28′
C ．NH 4＋
的电子式为[H ··N ··H ··H]＋，离子呈平面正方形结构 D. NH 3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作
用较强
3．(2010年泉州高二检测)用价层电子对互斥理论预测H 2S 和BF 3的立体构型，两个结构都正确的是( )
A ．直线形；三角锥形
B ．V 形；三角锥形
C ．直线形；平面三角形
D ．V 形；平面三角形
4．(2010年普宁高二检测)有关乙炔分子中的化学键描述不．
正确的是( ) A ．两个碳原子均采用sp 杂化方式 B ．两个碳原子均采用sp 2杂化方式
C ．每个碳原子都有两个未杂化的2p 轨道形成π键
D ．两个碳原子形成两个π键
5．下列有关苯分子中的化学键描述正确的是( )
A ．每个碳原子的sp 2杂化轨道中的一个形成大π键
B ．每个碳原子的未参与杂化的2p 轨道形成大π键
C ．每个碳原子的三个sp 2杂化轨道与其他两个碳原子和一个氢原
子形成三个σ键
D ．每个碳原子的未参加杂化的2p 轨道与其他原子形成σ键
6．下列对二氧化硫与二氧化碳的说法中正确的是( )
A ．都是直线形结构
B ．中心原子都采取sp 杂化
C ．硫原子和碳原子上都没有孤电子对
D ．SO 2为V 形结构，CO 2为直线形结构
7．下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是( )
A ．CO 2与SO 2
B ．CH 4与NH 3
C ．BeCl 2与BF 3
D ．C 2H 4与C 2H 2
8．膦(PH 3)又称磷化氢，在常温下是一种无色、有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。
它的分子构型是三角锥形。
则下列关于PH 3的叙述正确的是( )
A ．PH 3分子中有未成键的孤电子对
B ．PH 3是空间对称结构
C ．PH 3是一种强氧化剂
D ．PH 3分子中的P —H 键间夹角是90°
9．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl 3和PCl 5，氮与氢也可形成两种化合物——NH 3和NH 5。
②PCl 5分子中，磷原子的1个3s 轨道、3个3p 轨道和1个 3d 轨道发生杂化形成5个sp 3d 杂化轨道，PCl 5分子呈三角双锥形。
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是____________(填分子式)，该分子的形状是______________。
(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，氮原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。
请你对该同学的观点进行评价_______________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)经测定，NH5中存在离子键，氮原子最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是______________。
10．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥理论(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子立体构型。
其要点可以概括为：
Ⅰ.用AX n E m表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m) 称为价层电子对数。
分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀的分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ.分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为：ⅰ.孤电子对之间的斥力＞孤电子对与共用电子对之间的斥力＞共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；ⅳ.其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
2
___________________________________________________________；
(3)H2O分子的立体构型为：____________，请你预测水分子中∠H—O—H 的大小范围并解释原因：________________________
___________________________________________________________；
(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S—O之间以双键结合，S—Cl、S—F 之间以单键结合。
请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“＜”、“＞”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。