分子的立體構(gòu)型

關(guān)于分子的立體構(gòu)型一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V形）第2頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天３、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4第3頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH4第4頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子第5頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測(cè)定的呢？第7頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測(cè)，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測(cè)定的？（指導(dǎo)閱讀P37）第8頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。第9頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天

同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？思考:直線形V形第10頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天

同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？思考:三角錐形平面三角形第11頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、要點(diǎn)：對(duì)ABn型的分子或離子，⑴分子或離子的空間構(gòu)型取決于中心原子A周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)（包括用于形成共價(jià)鍵的共用電子對(duì)和沒(méi)有成鍵的孤對(duì)電子）。⑵價(jià)層電子對(duì)盡可能彼此遠(yuǎn)離，使它們之間的斥力最小，分子體系能量最低。⑶價(jià)層電子對(duì)數(shù)通常采取斥力最小對(duì)稱分布：2對(duì):直線型；3對(duì)：平面三角形；4對(duì)：四面體；5對(duì)：三角雙錐；6對(duì)：雙四棱錐。二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR模型)——預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單理論第12頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、分子構(gòu)型預(yù)測(cè)舉例（1）基本概念：（以氨分子為例說(shuō)明）

HNH3HNH中心原子配位原子配位數(shù)?

??××?×?孤電子對(duì)σ鍵電子對(duì)σ鍵電子對(duì)σ鍵電子對(duì)第13頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天

中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)+(配位原子數(shù)×配位原子提供的成鍵電子數(shù))】÷2

特例：氧、硫作配位原子時(shí)，看作不提供成鍵電子。中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)】÷2

中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)—(配位原子數(shù)×配位原子提供的成鍵電子數(shù))】÷2（2）中心原子周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算

方法①（通用，比較繁雜一點(diǎn)）

中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)

（可由電子式直接數(shù)出）

方法②（簡(jiǎn)潔，有特例，要單獨(dú)處理）第14頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）氨分子立體構(gòu)型預(yù)測(cè)

①N原子上的孤電子對(duì)數(shù)=【5-(3×1)】÷2=1(對(duì)）

中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=3+1=4(對(duì))

或由另一公式算出：【5+(3×1)】÷2=4（對(duì)）②4對(duì)電子相互遠(yuǎn)離的最大對(duì)稱位置是四面體的四個(gè)頂角。

③氨分VSEPR模型（四面體）

⑤氨分子的立體構(gòu)型(三角錐)

⑥4孤對(duì)電子只受到中心原子的吸引，電子云比較“肥大”，對(duì)鄰近電子對(duì)的斥力較大，使鍵角從109°28′變?yōu)?07°。?

?

④氨分子路易斯結(jié)構(gòu)式為：??NHHH第15頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)：預(yù)測(cè)水分子的立體構(gòu)型

①O原子上的孤電子對(duì)數(shù)=【6-(2×1)】÷2=2(對(duì)）

中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=3+1=4(對(duì))

或由另一公式算出：【6+(2×1)】÷2=4（對(duì)）

②4對(duì)電子相互遠(yuǎn)離的最大對(duì)稱位置是四面體的四個(gè)頂角。

③水分VSEPR

模型(四面體)

⑤水分子的立體構(gòu)型(V型）

④水分子路易斯結(jié)構(gòu)式為：??OHH??????

⑥兩對(duì)孤對(duì)電子對(duì)鄰近電子對(duì)的斥力較大，使鍵角從109°28′變?yōu)?05°。第16頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)：預(yù)測(cè)CO2分子的立體構(gòu)型

①二氧化碳分子中孤電子對(duì)數(shù)=中心原子價(jià)電子數(shù)－配位原子數(shù)×配位原子成鍵電子數(shù)=4－2×2=0

CO2分子中的兩個(gè)雙鍵各含有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，其中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+0=2（對(duì)）

②2對(duì)價(jià)層電子相互遠(yuǎn)離的最大對(duì)稱位置是直線的兩端?；騼r(jià)層電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)+(配位原子數(shù)×配位原子提供的成鍵電子數(shù))】/2=【4+(2×0)】/2=2

③CO2分VSEPR

模型(直線型)：

⑤CO2分子的立體構(gòu)型(直線型）

④CO2分子路易斯結(jié)構(gòu)式為：O=C=O????????第17頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)：預(yù)測(cè)SO2分子的立體構(gòu)型

SO2分子中其中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+1=3（對(duì)）

②3對(duì)價(jià)層電子相互遠(yuǎn)離的最大對(duì)稱位置是平面三角形。

③SO2分VSEPR

模型(平面三角)：

⑤SO2分子的立體構(gòu)型(V型）①硫原子孤電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)－配位原子數(shù)×配位原子成鍵電子數(shù)】/2=【6－2×2】/2=1或價(jià)層電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)+(配位原子數(shù)×配位原子提供的成鍵電子數(shù))】/2=【6+(2×0)】/2=3??

④SO2分子路易斯結(jié)構(gòu)式為：??SOO第18頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、確定分子的立體結(jié)構(gòu)步驟小結(jié)：（1）先確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)①價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)②價(jià)層電子對(duì)數(shù)=【中心原子價(jià)電子數(shù)+(配位原子數(shù)×配位原子提供的成鍵電子數(shù))】/2

（注意S、O作配位原子）（2）確定含孤電子對(duì)的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)數(shù)n與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系

n=2n=3n=4n=5n=6

直線型平面三角形四面體三角雙錐體八面體（3）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對(duì)，便得到了實(shí)際的立體結(jié)構(gòu)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝(a-xb)/2第19頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天應(yīng)用反饋:化學(xué)式

中心原子孤對(duì)電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形V形V形平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體第21頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂練習(xí)1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC第22頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.若ABn型分