分子的空间构型与分子性质 PPT课件
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109.5°
sp3 杂化态
等性sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。
sp3杂化： 三个夹角为109 28 ′的正 四面体型形杂化轨道。
等性sp2 杂化
价层电子对数
2
3
4
5
6
电子对排布方式 直线形 平面三角形 四面体 三角锥 八面体
价层电子对互斥理论的应用实例
（一） CH4 的空间构型
在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电子，C 的价 层电子总数为8个，价层电子对为4对 。C 的价层电子对 的排布为正四面体，由于价层电子对全部是成键电子对， 因此 CH4 的空间构型为正四面体。
价层 电子 对数
价层
电子
对排 布
成键 电子 对数
孤对 电子 对数
分子 电子对的排 分子构型 类型 布方式
实例
5
0 AB5
三角双锥 PCl5
4 三角 5 双锥
3
1 AB4 2 AB3
变形四面 体
SF4
T形
ClF3
2
3 AB2
直线形
I
3
价层 价层电 成键 孤对 分子 电子对的排 分子构型 实 例
电子 子对排 电子 电子 类型 布方式
极性分子和非极性分子
极 性 分 子：分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来电 荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为 极性分子。
非极性分子：分子中正负电荷中心重合，从整个分子来看， 电荷的分布是均匀的，对称的，这样的分子为极 性分子。
键的极性与分子的极性的区别与联系
概念
键的极性
分子的极性
含义
2、确定分子空间构型的简易方法
——价层电子对互斥理论
共价分子的几何外形取决于分子价层电子对数目和类型。 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,而趋向尽可能远离以减小斥力而采取对称的空间构型。
利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的 空间构型的步骤如下：
（1）确定中心原子的价层电子对数： 价层电子对数＝（中心原子的价电子数＋
利用价层电子对互斥理论，可以预测大多数主族元素 的原子所形成的共价化合物分子或离子的空间构型。
中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型
价 价层 成 孤 分子 电子对的排 分子构型 实 例
层 电子 键 对 类型 布方式
电 对排 电 电
子 布 子子
对
对对
数
数数
直线 2 形 2 0 AB2
第2节 共价键与分子的空间构型
复习回顾
共价键
σ键 成键方式 “头碰头”,呈轴对称 π键 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键参数
键能 键长 键角
衡量化学键的强弱 描述分子的立体结构的重要因素
形形色色的分子ຫໍສະໝຸດ O2HClH2O
CO2
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
CH4
CH3CH2OH
CH3COOH
同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂化组 合为 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。
类型 实例
H2 X2型
N2
结构
键极性 分子极性 形状
非极性 键
非极性分 子
直线型
非极性 键
非极性分 子
直线型
常见分子的构型及其分子的极性（二）
类型 实例
HF XY型
NO
结构
键极性 分子极性 形状 极性键 极性分子 直线型 极性键 极性分子 直线型
常见分子的构型及其分子的极性（三）
类型 实例
CO2
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
C
2s
2px 2py 2pz
2s
2px
2py
2pz
分子式为什么是CH4， 而不是CH2或CH3？
CH4分子为什么具有正 四面体的空间构型？
1.杂化轨道理论简介
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个能量 相等、成分相同的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：
对数 布
对数 对数
6
0 AB6
正八面体 SF6
6 八面体 5
1 AB5
四方锥形 IF5
4
2 AB4
平面正方 形
ICl
4
1、写出HCN分子和CH2O分子的结构式。
H-C≡N
H-C=O |
H
2．对H直C线N形分子和CH平2面O分三子角的形立体结构进行预测。
3．写出HspC杂N分化子和spC2杂H化2O分子的中心原子的杂化类型。 4．分析HCN分子和CH2O分子中的π键。
直线形
HgCl2
3
平面 三角
3
0
AB3
形
2 1 AB2
平面三角形 BF3
角形
PbCl2
价 价层 成键 孤对 分 电子对的排布 分子构型 实 例
层 电子 电子 电子 子 方式
电 对排 对数 对数 类
子布
型
对
数
4
4 四面
体
3
0 AB4 1 AB3
正四面体 CH4 三角锥形 NH3
2
2 AB2
角形
H2O
如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？
sp3
饱和碳
sp2
双键碳
sp
叁键碳
NH3 的空间构型
H2O 的空间构型
几种常见的杂化轨道类型
杂化类型
sp
sp2
sp3
杂化轨道排布 直线形 三角形
四面体
杂化轨道中孤
对电子数
0
0
0
1
2
分子空间构型 直线形 三角形 正四面体 三角锥 角 形
实例 键角
BeCl2 BF3
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。
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s 激发
杂化 直线形
Be基态
180
Cl Be
激发态
Cl
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。
（二）
ClO
3
的空间构型
在ClO3中，Cl 有7个价电子，O不提供电子，再加上
得到的1个电子，价层电子总数为8个，价层电子对为4
对。Cl的价层电子对的排布为四面体，四面体的 3 个
顶角被3个O占据，余下的一个顶角被孤对电子占据，
因此ClO
3
为三角锥形。
（三） PCl5 的空间构型
在 PCl5 中，P 有5个价电子，5 个Cl分别提供1个电子， 中心原子共有5对价层电子对，价层电子对的空间排布 方式为三角双锥，由于中心原子的价层电子对全部是 成键电子对，因此PCl5 的空间构型为三角双锥形。
CCl4
NH3
H2O
180° 120° 109o28' 107o18' 104o45'
一般方法
1、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个 叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成的 是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的 是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
2、没有填充电子的空轨道一般不参与杂化.
极性键
由不同元素的原子形 成的共价键一般是极性 键，如HCl、CO2 、 CCl4、SO42－、OH－等 都含有极性键。
在化合物分子中，不同种原子形 成 的共价键，由于不同原子吸引 电子的能力不同，共用电子对必 然偏向吸引电子能力强的原子一 方，因而吸引电子能力较强的原 子一方相对地显负电性，吸引电 子能力较弱的原子一方相对地显 正电性。这样的共价键叫做极性 共价键，简称极性键。
SO2 X2Y 型
H2O
结构
键极性 极性键
分子极性 形状
非极性分 子
直线型
极性键 极性分子 角型
极性键 极性分子 角型
H2S
极性键 极性分子 角型
常见分子的构型及其分子的极性（四）
类型 实例
BF3 XY3 型
NH3
结构
键极性 分子极性 形状
极性键
非极性分 平面三
子
角型
极性键
极性分子
三角锥 型
常见分子的构型及其分子的极性（五）
练习
1. 下列化学键中，都属于极性共价键的是： A. 共价化合物中的化学键 B. 离子化合物中的共价键 C. 同种元素原子间的共价键 D. 不同元素原子间的共价键
2. X、Y、Z是三种常见的短周期元素，可以形成XY2、Z2Y、XY3、 Z2Y2、Z2X等化合物，已知Y的离子和Z的离子有相同的电子层结 构，X离子比Y离子多1个电子层。
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高二化学分子空间结构与物质性质PPT精品课件
配合物的组成
(1) 内界与外内界界: 是配位单元，外界是简单 离子。内外界之间是完全电离的。
[Co(NH3)6]
K3[Cr(CN)
C内l3界
外界 外界6] 内界
内界又由中心原子和配 [Co (NH3)6]3+
位体及配位数构成： 中 配 配
心 原 子
位位 体数
[ Cu ( N H3 ) 4 ]2+ SO42-
BF3中的B是sp2杂化，BeCl2 中的Be是sp杂化。
杂化轨道的空间取向
杂化类型
sp sp2
sp3
杂化轨道夹角 180º 120º 109.5º
杂化轨道 空间取向
直线
平面 三角形
正四面体
实例
BeCl2 BF3
CH4
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。
• 当作为中心原子的金属离子相同时， 配合物的稳定性与配体的性质有关。
配合物的稳定性
（1）中心离子的影响 简单阳离子，半径越小稳定性越强。
（2）配位原子电负性的影响 配位原子的电负性越大，配合物越稳定；配
位原子电负性越小，配合物越不稳定。 （3）配位体碱性越强，配合物越稳定。
THANKS
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[Cu(NH3)4]2+的成键情况和空间结构
Cu2+形成dsp2杂化轨道，接受4个NH3 分子提供的孤电子对，形成平面正方形 的[Cu(NH3)4]2+ 。
[Pt(NH3)2Cl2]的成键情况和空间结构
Pt2+形成dsp2杂化轨道，接受2个NH3 和2个Cl-离子提供的孤电子对，形成平 面正方形的[Pt(NH3)2Cl2] 。
高二化学《物质结构与性质》精品课件2：2.2.3分子的空间构型与分子性质
()
A．SO2、SO3都是极性分子 B．CO2分子是由非极性键形成的极性分子 C．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子 【解析】SO3、CO2、CH4、CCl4、CS2、C2H2都是由极 性键形成的非极性分子，H2O是V形分子。 【答案】C
③手性分子：具有 手性 的分子。手性分子和它的镜像
分子构成一对异构体，分别用 D 和 L 标记。
2．分子的极性 (1)极性分子：分子内 存在正、负两极 的分子。 (2)非极性分子：分子内 没有正、负两极 的分子。 (3)对双原子分子来说，化学键有极性，分子就 有极性 。 (4)多原子分子的极性除了与 键的极性 有关外，还与 分子的 空间构型 有关。
第2节 共价键与分子的空间构型
第3课时 分子的空间构型与分子性质
分子的空间构型与分子性质
1．分子的对称性 (1)对称分子： ①依据 对称轴 的旋转或借助 对称面 的反映能够复原 的分子。 ②分子的许多性质如 极性 、 旋光性 及 化学性质 等都 与分子的对称性有关。 (2)手性分子： ①不对称碳原子：连接有 四 个不同的原子或基团的碳 原子。
归纳总结
(1)有机物分子中若存在一个碳原子连有4个不同的原子 或原子团，则该有机物就是手性分子。
(2)双原子分子的极性与键的极性一致，多原子分子除 看键的极性外，还要看分子的空间构型，当分子的空间构 型对称时(如直线形、平面正三角形、正四面体形等)，虽然 含有极性键，但分子是非极性分子。
(3)相似相溶原理：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂， 极性溶质一般能溶于极性溶剂。
【解析】 由极性键构成的分子若空间构型均匀对称， 则是非极性分子，A错误；含有非极性键的分子也可能含有 极性键，分子也可能是极性分子，如CH3CH2OH等，B错误； 非极性分子中可能只含有极性键，如CO2分子，C错误；以 极性键结合的双原子分子都是极性分子，D正确。
分子的空间构型PPT课件
444 233 444 353 346
.
13
价层电子对互斥 (VSEPR)模型：
电子对数
目与立体
结构
2
3
电子对数 目与立体
结构
5.
4
6
14
价层电子对互斥 (VSEPR)模型：
2
3
4
5
6
直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体
.
15
中心原子上无孤对电子的分子： VSEPR模型就是其分子的立体结构。
CH2O
BF3
.
21
3、价层电子对数：4 正四面体
CH4
NH3
孤对电 0
1
子对数
H2O 2
正四面体
三角锥形
.
角形
22
NH3 的空间构型
H 2 O 的空间构型
.
23
4、价层电子对数：5 三角双锥
PCl5 SF4
ClF3
I3-
孤对电
子对数 0
1
2
3
三角双锥
变形四面体
.
T形
直线形
24
5、价层电子对数：6 八面体
SF6
孤对电 子对数 0
IF5
ICl4-
1
2
八面体
四方锥形.
平面正方形 25
项目 价层
中心 原子
电子
所含 孤对
分子式
对数
电子 对数
CO2
20
VSEPR模型
价层电 子对的 空间构
型
分子的立体 结构模型
分子 的空 间构 型
直线形
直线形
H2O
42
NH3
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
《分子的空间构型》PPT课件
2、下列各组分子中,都属于含有
极性键的非极性分子的是( C ) 3 A CH4和Br2 B NH3和H2O
4 C C2H4和CO2 D H2S和
C2H2
3 、下列分子中:SO2、SiF4、H2S、 H分2子O2的、NSiHF34、、BPFC3l3，、属BF于3，极属性于分非子极的性有
SO2、H2S、H2O2、NH3、PCl3
[探究一] 用毛皮摩擦的玻璃棒靠近 CCl4液流，观察现象
[探究二] 用上述橡胶棒靠近水流， 观察现象
编辑ppt
7
二、分子的极性
[问题组一]
1.水分子中氧原子和氢原子得电子能力 相比哪个强，为什么？
2.哪个原子带负电荷，哪个原子带正电 荷？
3.正电荷的重心和负电荷的重心分别在空间 的哪个位置，是否重叠？
分子极性
X2Y型 CO2
SO2
极性键
非极性分子
直线型
极性键 角形
极性分子
类型 实例
结构
XY3型 BF3
NH3
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
判断非极性分子和极性分子子 HCl，CO，NO 非极性键→非极性分子 H2，O2，N2
多原子分子
4.四氯化碳和水的空间结构有什么区别？
5.为什么水分子有正负极而四氯化碳不存 在？
水和四氯化碳
编辑ppt
10
二、非极性分子和极性分子
(一) 非极性分子：整个分子的电荷分 布均匀的、正负电荷重心重合的分 子是非极性分子。如： H2、Cl2、N2、 O2等。
二、非极性分子和极性分子
(二) 极性分子：整个分子中电荷分 布不均匀、正负电荷重心不重合的分 子叫做极性分子。 如：HCl、H2O、NH3等。
分子的空间结构第1课时课件高二下学期化学人教版选择性必修2
空间结构
实例
直线型 V型
平面型 三角锥型 正四面体型
CO2、BeCl2、CS2 H2O、H2S
BF3、BCl3、CH2O NH3、PH3 CH4、CCl4
本节小结
对点训练
1、下列分子的空间结构模型正确的是( D ) A. CO2的空间结构模型： B. H2O的空间结构模型： C. NH3的空间结构模型： D. CH4的空间结构模型：
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
知识精讲
一、分子结构的测定 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。化学键就像
弹簧一样也不停的振动，不同的化学键振动频率、振动方式是不相同的。
乙醛分子空间结构模型
知识精讲
一、分子结构的测定 1、红外光谱仪
红外光谱仪
红外光谱仪工作原理
一束红 透过
分子吸收红外线 检测仪 红外 对比
由于孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使键角变小；并且 孤电子对数越多排斥作用越大，键角越小。 注意：价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子
对点训练
1、下列微粒的VSEPR模型与空间立体构型一致的是( C )
A. H2O
B. SO2
C. BF3
D. SO32-
2、下列粒子的VSEPR模型为四面体，且空间构型为三角锥形的是( B )
知识精讲
【问题1】怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？
孤电子对 形成σ键
N原子
↑↓
↑↑↑
2p
2s
基态
sp3杂化
↑↓ ↑ ↑ ↑
sp3 杂化轨道
H原子 ↑
↑
1s
1s
3个N－H相互垂直 键角为90°
分子的空间构型 PPT
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s 激发
杂化 直线形
Be基态
180
Cl Be
激发态
Cl
键合
sp杂化态 直线形
化合态
根据以下事实总结：如何判断一个化合物 的中心原子的杂化类型？
sp3
C－C
sp2
C＝C
sp
C≡C
2、判断中心原子的杂化类型一般方法
（1）看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成 的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成 的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
思考:CH4、H2O、NH3分子中的中心原 子均采用SP3杂化，但为何键角存在差异？
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。
2s
2p
激发 2s
2p
杂化 正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109°28’
sp3 杂化态
sp3 杂化
原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。
SP2
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。
CO2 和 N2O 。
Li Be B C N O F Ne
物质结构与性质：2-2-2分子的空间构型
3.分子的极性
非极性分子：
电荷分布均匀对 称的分子
正电荷重心和负电荷重心相重合的分子
极性分子：
电荷分布不均匀 不对称的分子
正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子
Cl
Cl
Cl
Cl
2个共C用l原电子子吸对引电子的能力相同，共用电 子对不偏向任何一个原子，整个分子的 电荷分布均匀，∴为非极性分子
只含有非极性键的分子因为共用电 子对无偏向，∴分子是非极性分子
第2节 共价键与分子的空间构型
第三课时
复习
杂化 参与杂 类型 化的原
子轨道
杂 sp
化
轨 道
sp2
理 论 sp3
1个s + 1 个p
杂化 轨道 数
3
4
杂化轨 道间夹 角 180°
120°
109028’
空间构型 实例
直线
BeCl2 ，
C2H2
平面三角形 BF3BCl3
四面体形
CH4CCl
4
杂化类型
sp型的三种杂化
H
H
H
H
109.5º C
正四面体型 ，对称结构，C-H键的极性 互相抵消（ F合=0） ，是非极性分子。
ABm分子极性的判断方法
1. 化合价法
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在 的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分 子； ②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则 为极性分子，若无孤对电子则为非极性分子。
条件：当四个不同的原子或基团连接在碳 原子上时，形成的化合物存在手性异构体。 其中，连接四个不同的原子或基团的碳原子 称为手性碳原子。
课堂练习
1．下列化合物中含有手性碳原子的是( B )