第二节分子的立体构型课时1讲义.ppt

第二节 分子的立体构型 课时1 价层电子对互斥理论 复 习 回 顾 共价键 σ键 π键 键参数 键能 键长 键角 衡量化学键稳定性 描述分子的立体结构的重要因素 成键方式 “头碰头”,呈轴对称 成键方式 “肩并肩”,呈镜面对称 一、形形色色的分子 O2 HCl H2O CO2 1、双原子分子（直线型） 2、三原子分子立体结构（有直线形和V形） ３、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体） （平面三角形，三角锥形） C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 ４、五原子分子立体结构 最常见的是正四面体 CH4 C60 C20 C40 C70 资料卡片： 形形色色的分子 分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。 那么分子结构又是怎么测定的呢 早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。 科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？ （指导阅读P37） 测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。 同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同，什么原因？ 直线形 V形 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？ 三角锥形 平面三角形 1、要点：对ABn型的分子或离子， ⑴分子或离子的空间构型取决于中心原子A周围的价层电子对数（包括用于形成共价键的共用电子对和没有成键的孤对电子）。 ⑵价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间的斥力最小，分子体系能量最低。 ⑶价层电子对数通常采取斥力最小对称分布： 2对:直线型；3对：平面三角形；4对：四面体；5对：三角双锥；6对：八面体。 二、价层电子对互斥理论 (VSEPR模型) ——预测分子结构的简单理论 2、分子构型预测举例 （1）基本概念：（以氨分子为例说明） H NH3 H N H 中心原子 配位原子 配位数 ? ? ? × × ? × ? 孤电子对 σ键电子对 σ键电子对 σ键电子对 （2）中心原子周围的价层电子对数的计算 中心原子价层电子对数= σ键电子对数+孤电子对数 （可由电子式直接数出） σ键电子对数等于中心原子结合的原子数。 中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb） a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合 的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接 受的电子数。 氢为1，其他原子等于8-该原子的价电子。 对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数 减去离子的电荷数。 对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数 加上离子的电荷数。 分子或离子 中心原子 a x b 中心原子上的孤电子对数 H2O O SO2 S NH4+ N CO32- C 6 1 5-1=4 0 4+2=6 0 2 2 4 1 3 2 孤电子对的计算 6 2 2 1 =?（a-xb) 3、确定分子的立体结构步骤： （1）先确定中心原子的价层电子对数 ①价层电子对数= σ键电子对数+孤电子对数 ②价层电子对数=【中心原子价电子数+(配位原子数×配位原子提供的成键电子数)】/ 2 中心原子上的孤电子对数＝ (a-xb)/2 氧、硫作配位原子时，看作不提供成键电子。 中心原子价层电子对数=【中心原子价电子数】÷ 2 （2） 价层电子对数 n与VSEPR模型的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直线型 平面三角形 四面体 三角双锥体 八面体 （3）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。 中心原子上存在孤对电子的分子：先由价层 电子对数得出含有孤对