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专题四分子空间结构与物质性质 上课课件 概述 由分子聚集而成的物质的性质主要由分子的组成和结构决定的. 分子的结构是可以通过技术手段测定的,或者通过利用相关理论进行解释或者预测. 分子结构对物质的极性、磁性、旋光性、溶解性、化学反应活泼性等都有很大的影响。 一、分子的空间构型 (一)1、为什么原子形成分子时它们的个数是固定的？ C2H4(sp2杂化） 杂化轨道理论简介 1、杂化轨道 原子中能量相近的几个轨道间通过相互的混杂后，形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。 杂化轨道所用原子轨道的能量要相近，且杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤对电子，剩余的p轨道还可形成∏键。 ⑴只含有非极性键的单质分子是非极性分子。 ⑵含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。 ⑶含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子；空间结构不对称的为极性分子。 巩固练习：一、下列叙述正确的是（ ）： 凡是含有极性键的分子一定是极性分子。 极性分子中一定含有极性键。 非极性分子中一定含有非极性键。 非极性分子中一定不含有极性键。 极性分子中一定不含有非极性键。 凡是含有极性键的一定是极性分子。 非金属元素之间一定形成共价键。 离子化合物中一定不含有共价键。 二、按下列要求书写有关物质的电子式 含有离子键又含有极性键的化合物 。 含有离子键又含有非极性键的化合物 。 含有离子键又含有四个极性键的化合物 。 含有非极性键又含有极性键的化合物 。 含有极性共价双键的非极性分子 。 含有共价三键的非极性分子 。 只含有离子键的化合物 。 实例分析2： 试说明BF3分子的空间构型。 BF3分子的中心原子是B，其价层电子排布为2s22px1 。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布为2s12px12py1 ，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化，形成夹角均为1200的3个完全等同的SP2杂化轨道。其形成过程可表示为： 理论分析：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个sp2-p的σ键。故BF3 分子的空间构型是平面三角形。 实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键，键角为1200 ，分子的空间构型为平面三角形。 实例分析3： 试解释CCl4分子的空间构型。 CCl4分子的中心原子是C，其价层电子组态为2s22px12py1。在形成CCl4分子的过程中，C原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子组态为2s12px12py12pz1，1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3杂化，形成夹角均为109028′的4个完全等同的sp3杂化轨道。其形成过程可表示为 理论分析：C原子的4个sp3杂化轨道分别与4个Cl原子含有单电子的2p轨道重叠，形成4个sp3-p的σ键。故CCl4 分子的空间构型是正四面体。 实验测定：CCl4分子中有四个完全等同的C-Cl键，其分子的空间构型为正四面体。 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、成键情况和分子的空间构型。 （1）CH2＝CH2 （2）CHΞCH （3）HCHO （4）HCN 练习： 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。 NH3、H2O分子中N、O原子都是sp3杂化，由于孤电子对的影响使键角都小于109.50。 NH3、H2O键角分别为107.30、104.50。 思考题：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？ 已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★杂化轨道数 0+2=2 SP 直线形 0+3=3 SP2 平面三角形 0+4=4 SP3 正四面体型 1+2=3 SP2 V形 1+3=4 SP3 三角锥形 2+2=4 SP3 V形 代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O 结合上述信息完成下表： 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数 如何算中心原子杂化轨道数 请回答下列问题: CH4、NH3、H2O、CO2分子的空间构型及键角分别怎样？ CH4 正四面体 109.50 NH3 三角锥形 107.30 H2O V形 104.50 CO