1、第二章 分子結構與性質第二節 分子的立體構型（第一課時）第1頁，共32頁。復 習 回 顧共價鍵鍵鍵鍵參數鍵能鍵長鍵角衡量化學鍵穩定性描述分子的立體結構的重要因素成鍵方式 “頭碰頭”,呈軸對稱成鍵方式 “肩并肩”,呈鏡像對稱第2頁，共32頁。所謂“分子的立體結構”指多原子構成的共價分子中的原子的空間關系問題。在O2、HCl這樣的雙原子分子中不存在分子的立體結構問題。O2HCl第3頁，共32頁。一、形形色色的分子H2OCO2第4頁，共32頁。C2H2CH2OCOCl2NH3P4第5頁，共32頁。CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH第6頁，共32頁。C60C20C40C70

2、第7頁，共32頁。第8頁，共32頁。第9頁，共32頁。測分子立體結構：紅外光譜儀吸收峰分析。 分子的空間結構我們看不見，那么科學家是怎樣測定的呢？ 科學視野第10頁，共32頁。 同為三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空間結構卻不同，什么原因？思考:直線形V形第11頁，共32頁。 同為四原子分子，CH2O與 NH3 分子的的空間結構也不同，什么原因？思考:三角錐形平面三角形第12頁，共32頁。二、價層電子對互斥理論(VSEPR)分子中的價層電子對(包括 和)由于 作用，而趨向盡可能彼此遠離以減小 ，分子盡可能采取的空間構型。電子對之間的夾角越大，排斥力 。鍵電子對中心原子上的孤電子對相互排斥

3、斥力對稱越小第13頁，共32頁。2價層電子對的確定方法價層電子對=的電子對數+中心原子的孤對電子數第14頁，共32頁。價層電子對互斥理論判斷分子空間構型(1)中心原子的價電子都參與成鍵的分子價層電子對數電子對排布方式空間構型鍵角范例n2CO2、BeCl2、CS2n3CH2O、BF3n4CH4、CCl4234直線形平面三角形正四面體15頁，共32頁。(2)中心原子上有孤電子對的分子(2)中心原子上有孤電子對的分子第16頁，共32頁。第17頁，共32頁。代表物中心原子結合的原子數分子類型空間構型中心原子無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4PCl55AB5

4、SF66AB6中心原子有孤對電子H2O2AB2NH33AB3直線形平面三角形正四面體V 形三角錐形三角雙錐形正八面體即:第18頁，共32頁。直線型平面三角型四面體BeCl2, HgCl2BF3, BCl3 (CH4,CCl4,NH4+)中心原子價電子都用于形成共價鍵,不含孤對電子三角錐V型H2O，H2S(NH3，H3O+)中心原子有孤對電子第19頁，共32頁。第20頁，共32頁。用價層電子對互斥理論確定分子或離子空間構型的方法(1)確定中心原子A價層電子對數目價層電子對=的電子對數+中心原子的孤對電子數第21頁，共32頁。中心原子上的孤電子對數的確定方法：中心原子上的孤電子對數=1/2（a-x

5、b）a為中心原子的價電子數，x為與中心原子結合的原子數，b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數。對于陽離子來說，a為中心原子的價電子數減去離子的電荷數。對于陰離子來說，a為中心原子的價電子數加上離子的電荷數。第22頁，共32頁。(2)確定價層電子對的空間構型由于價層電子對之間的相互排斥作用，它們趨向于盡可能地相互遠離。于是價層電子對的空間構型與價層電子對數目的關系如下表所示：這樣已知價層電子對的數目，就可以確定它們的空間構型。價層電子對數目價層電子對構型2直線形3三角形4四面體形5三角雙錐形6八面體形第23頁，共32頁。(3)分子空間構型的確定價層電子對有成鍵電子對和孤電子對之分，價層電子

6、對的總數減去成鍵電子對數，得孤電子對數。根據成鍵電子對數和孤電子對數，可以確定相應的較穩定的分子幾何構型，如下表所示：價層電子對數目價層電子對的空間構型成鍵電子對數孤電子對數電子對的排列方式分子的空間構型實例2直線形20直線形BeCl2、CO2第24頁，共32頁。價層電子對數目價層電子對的空間構型成鍵電子對數孤電子對數電子對的排列方式分子的空間構型實例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2第25頁，共32頁。價層電子對數目價層電子對的空間構型成鍵電子對數孤電子對數電子對的排列方式分子的空間構型實例4四面體形40四面體形CH4、CCl431三角錐形NH3、PCl322V形

7、H2O第26頁，共32頁。利用上表判斷分子幾何構型時注意：如果在價層電子對中出現孤電子對時，價層電子對空間構型還與下列斥力順序有關：孤電子對孤電子對孤電子對成鍵電子對成鍵電子對成鍵電子對。因此價層電子對空間構型為三角形和四面體形時，孤電子對的存在會改變成鍵電子對的分布空間。所以SnBr2的鍵角應小于120，NH3、H2O分子的鍵角應小于10928。對于分子中有雙鍵、三鍵等多重鍵時，使用價層電子對理論判斷其分子構型時，雙鍵的兩對電子和三鍵的三對電子只能作為一對電子來處理，或者說在確定中心原子的價層電子對總數時不包括電子。第27頁，共32頁。用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體構型：第28頁，共32頁。第29頁，共32頁。答案：直線形正四面體形三角錐形平面三角形 第30頁，共32頁。應用反饋:化學式 中心原子 孤對電子數中心原子結合的原子數空間構型HCNSO2NH2BF3H3O+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31頁，共32頁。練習：用價層電子對互斥模型判斷