苏教版高中化学选择性必修2专题4分子空间结构与物质性质第1单元第1课时分子的空间结构模型课件.ppt

第1课时分子的空间结构模型课标定位、素养阐释能运用杂化轨道理论和价层电子对互斥模型来解释或预测共价分子的空间结构。自主预习新知导学一、分子的空间结构模型1.sp3杂化与CH4分子的空间结构。(1)sp3杂化轨道的形成。碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道,1个2s轨道和3个2p轨道“混杂”,形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。图示:(2)sp3杂化轨道的空间分布。碳原子的4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点,每个轨道上都有一个未成对电子。(3)共价键的形成。碳原子的4个sp3杂化轨道分别与H原子的1s轨道重叠形成4个相同的σ键。(4)CH4分子的空间结构。CH4分子为正四面体结构,分子中C—H键之间的夹角都是109°28。(5)分子或离子中的中心原子采用sp3杂化轨道形成共价键的常见物质:CCl4、、金刚石、晶体硅、石英(SiO2)晶体等。2.sp2杂化与BF3分子的空间结构。(1)sp2杂化轨道的形成。硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和2个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的3个sp2杂化轨道。图示:(2)sp2杂化轨道的空间分布。硼原子的3个sp2杂化轨道指向平面三角形的三个顶点,3个sp2杂化轨道间的夹角为120°。(3)共价键的形成。硼原子的3个sp2杂化轨道分别与3个氟原子的1个2p轨道重叠,形成3个相同的σ键。(4)BF3分子的空间结构。BF3分子的空间结构为平面三角形,键角为120°。3.sp杂化与BeCl2分子的空间结构。(1)sp杂化轨道的形成。Be原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道,1个2s轨道和1个2p轨道发生杂化,形成能量相等、成分相同的2个sp杂化轨道。图示:(2)sp杂化轨道的空间分布。两个sp杂化轨道呈直线形,其夹角为180°。(3)共价键的形成。Be原子的2个sp杂化轨道分别与2个Cl原子的3p轨道重叠形成2个相同的σ键。(4)BeCl2分子的空间结构。BeCl2分子的空间结构为直线形,键角为180°。【自主思考1】第ⅠA族元素原子成键时能不能形成杂化轨道?提示：第ⅠA族元素原子的外围电子排布式为ns1,由于只有1个ns电子,因此不可能形成杂化轨道。二、价层电子对互斥模型1.价层电子对互斥模型的基本内容。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结构。2.价层电子对互斥模型与分子的几何构型。(1)ABm型分子(A是中心原子,B是配位原子)中价电子对数n的计算:__________________________________________________________。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)中心原子中的价电子全部参与形成共价键的分子的几何构型如下表所示(由中心原子周围的原子数m来预测):(3)中心原子上有孤电子对(价电子中未参与形成共价键的电子对)的分子的几何构型:中心原子上的孤电子对占据中心原子周围的空间,与成键电子对互相排斥,使分子的几何构型发生变化,如H2O、NH3等。(4)相关说明。①具有相同价电子对数的分子,中心原子的杂化轨道类型相同,价电子对分布的几何构型也相同。②如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对,价电子对之间的斥力大小顺序为:孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对与成键电子对之间的斥力。随着孤电子对数目的增多,孤电子对对成键电子对的排斥作用增强,使得成键电子对与成键电子对之间的键角也减小。【自主思考2】用价层电子对互斥模型预测H2S的几何构型是什么形状?提示：H2S与H2O类似,中心原子S的价电子对数为4,且S上有2对孤电子对,价电子对的几何分布呈四面体结构,略去孤电子对,H2S分子的几何构型呈V形。三、等电子原理【效果自测】1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)CH2Cl2分子只有一种,可说明CH4的空间结构为正四面体形。()(2)P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28。()(3)金刚石中的碳原子和CO2中的碳原子采用的杂化类型相同。()(4)分子中价电子对的几何构型和相应分子的空间结构是一致的。()(5)CH4和NH3分子中的中心原子均采用sp杂化,故两分子的键角相同。()(6)SO2分子与CO2分子的组成相似,故它们都是直线形分子。