分子的立体结构1.ppt

第二节 分子的立体结构 （第一课时） * * 第二章 分子结构与性质 一、形形色色的分子 O2 HCl H2O CO2 C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH C60 C20 C40 C70 资料卡片： 形形色色的分子 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 二、价层电子对互斥模型 1、一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下： ABn 立体结构 范例 n=2 直线形 CO2 n=3 平面三角形 CH2O n=4 正四面体形 CH4 （一）简单分子构型判断： CO2 结构式 中心原子 有无孤对电子 空间结构 电子式 分子 CH4 CH2O O C O :: :: : : : : : : : H C H : H H O=C=O H-C-H = O H-C-H - - H H 无 无 无 直线形 平面 三角形 正 四面体 : : H C H : O: : : 2、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子，则不能应用上述规则判断，如H2O和NH3： 如何判断这类分子的构型呢？ （二）、价层电子对互斥理论 1、要点：对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（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）之间存在排斥力，将使分子中的原子处于尽可能远的相对位置上，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低。 ——预测分子结构的简单理论 a ) 中心原子价层电子总数等于中心 A 的价电子数加上配体 B 在成键过程中提供的电子数 。 2. 推断分子或离子空间构型的步骤： 如 CCl 4 4 + 1 ? 4 = 8 （1）确定中心原子价层电子对数 价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位 原子提供的电子数 — 离子电荷代数值)/ 2 方法一： c ) 处理离子时，要加减与离子价数相当的电子，如 PO4 3－ 5 + 0 ? 4 + 3 = 8 ， NH4＋ 5 + 1 ? 4 －1 = 8 。 b) 氧族元素的原子做中心时，价电子数为 6 。如 H2O 或 H2S 。做配体时，提供电子数为 0 。如在 CO2 中，价电子数为4。 d ) 价电子总数除以 2 ，得电子对的对数 。总数为奇数时，商进位 。例如总数为 9，则对数为 5 。 例： 价电子数 价电子对数 NH4+ CCl4 NO2 ICl2- OCl2 PO43- 4 4 4 3 5 4 N = 5+3 = 8 N = 5 + 4 - 1=8 N = 8 N = 5 N = 10 N = 8 方法二： 价电子对数= 中心原子所连的σ键数目+孤对电子对数 CH4： σ键数目 孤对电子对数 价电子对数 4 3 2 2 4 1 4 4 0 NH3： H2O： C2H4： 3 0 3 HCN： 2 0 2 对于分子中有双键、叁键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和叁键的三对电子只能作为一对电子来处理（分堆）。或者说在确定中心原子的价电子层电子对总数时，不包括π键电子。 电子对数和电子对空间构型的关系 2 对电子 直线形 3 对电子 三角形 只有一种角度，120° ? ? A ? ? ? ? （2）确定价电子对空间构型 价层中电子对由于存在相互排斥作用,电子对的构型总是采取使排斥力最小的形式。 只有一种角度，109°28′ 5 对电子