2021届新高考化学备考-分子的立体构型课件.pptx

1、2021届新高考化学精品备考分子的立体构型分子的立体构型复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称活动：活动：1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点是否一定在同一直线？是否一定在同一直线？迁移迁移:两个原子构成的分子，将这两个原子构成的分子，将这2个原子看成两个原子看成两个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别个点，则它们在

2、空间上可能构成几种形状？分别是什么？是什么？O2HCl活动：活动：2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点是否一定在同一直线上？是否一定在同一直线上？迁移：三个原子构成的分子，将这迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成个原子看成三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别是什么？别是什么？在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，使得分子有不同的结构，这就是所谓的分子的立体构型。一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HCl1、双原子分子（直线型）、双原子分子（直线型）一、形形色色的分子一、形形

3、色色的分子H2OCO2 2 2、三原子分子立体结构、三原子分子立体结构直线形直线形180180V V形形105105一、形形色色的分子一、形形色色的分子 3 3、四原子分子立体结构、四原子分子立体结构HCHONH3平面三角形平面三角形120120三角锥形三角锥形1071074 4、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构一、形形色色的分子一、形形色色的分子CH4正四面体正四面体5 5、其它、其它一、形形色色的分子一、形形色色的分子P4正四面体正四面体6060C2H2直线形直线形180180 同为三原子分子，同为三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同，什么原因？构却不同

4、，什么原因？直线形直线形V形形 同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同，什么原因？间结构也不同，什么原因？三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形二、价层互斥理论二、价层互斥理论1.1.内容内容对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A价层电子对价层电子对（包括成键（包括成键键键电子对和未成键的电子对和未成键的孤对电子对孤对电子对）之）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥以使彼此之间斥力最小，力最小，分子体

5、系分子体系键键电子对和电子对和孤对电子对孤对电子对排斥力最小排斥力最小二、价层互斥理论二、价层互斥理论2.2.价层电子对（价层电子对（键电子对键电子对和未成键的和未成键的孤对电子对孤对电子对）代表代表物物电子式电子式中心原子结中心原子结合原子数合原子数键电子键电子对对孤对电孤对电子对子对价层电价层电子对数子对数H2ONH3CO2CH4:H O H:H N H:H:H C H:HHO C O:2342224314404202=键个数键个数+中心原子上的孤对电子对个数中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数价层电子对数 键电子对数键电子对数=与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数中心原子上的孤

6、电子对数中心原子上的孤电子对数 =（a-xb)2.2.计算计算价层电子对数的方法价层电子对数的方法键电子对数键电子对数 =与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数a:对于原子：为中心原子的最外层电子数对于原子：为中心原子的最外层电子数(对于阳离子：对于阳离子：a为中心原子的为中心原子的 最外层电子数减最外层电子数减去离子的电荷数；对于阴离子：去离子的电荷数；对于阴离子：a为中心原子为中心原子 的最外层电子数加上离子的电荷数）的最外层电子数加上离子的电荷数）x 为与中心原子结合的原子数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为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数

7、(H为为1，其他原子为，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）该原子的最外层电子数）=键个数键个数+中心原子上的孤对电子对个数中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数价层电子对数分子或分子或离子离子中心原中心原子子 a x b中心原子中心原子上的孤电上的孤电子对数子对数 H2O O SO2 S NH4+N CO32-C 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132孤电子对的计算孤电子对的计算 6 212=（a-xb)二、价层互斥理论二、价层互斥理论 剖析内容剖析内容对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A价层电子对价层电子对（包括成键（包括成键键键电子对和未成键的电子对和

8、未成键的孤对电子对孤对电子对）之）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系力最小，分子体系排斥力最小排斥力最小A3.3.价电子对的空间构型即价电子对的空间构型即VSEPRVSEPR模型模型二、价层互斥理论二、价层互斥理论二、价层互斥理论二、价层互斥理论分子或分子或离子离子键键电子对电子对数数孤电子对孤电子对数数VSEPR模模型及名称型及名称分子的立体分子的立体构型及名称构型及名称CO2CO32-SO24.4.VSEPRVSEPR模型应用模型应

9、用预测分子立体构型预测分子立体构型232001COOCOOOSOO直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形V形形平面三角形平面三角形中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，二、价层互斥理论二、价层互斥理论分子或分子或离子离子价层电价层电子对数子对数孤电子孤电子对数对数VSEPR模型及名模型及名称称分子的立体分子的立体构型及名称构型及名称CH4NH3H2O4.4.价电子对的空间构型即价电子对的空间构型即VSEPRVSEPR模型应用模型应用434012CHHHHNHHHOHH正四面体正四面体正四面体正四面体正四面体正四面体三角锥形

10、三角锥形正四面体正四面体V形形应用反馈应用反馈化学式化学式中心原子中心原子 孤对电子孤对电子数数键电子键电子对数对数VSEPR模型模型H H2 2S SBFBF3 3NHNH2 2-2023空间构型空间构型V V形形平面三角形平面三角形 V 形形22平面三角形平面三角形正四面体正四面体正四面体正四面体价层电子对数价层电子对数ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构VSEPRVSEPR模型模型名称名称成键电子对数孤对电子对数VSEPR模型 分子或离分子或离立体结构立体结构 名称名称 实 例 23平面平面三角三角形形2 0直线形直线形 CO23 0 2 1价层电子对

11、数平面三角形平面三角形 BF3V V形形直线直线形形SO2价层电子对数 VSEPRVSEPR模型模型成键电子对数 孤对电子对数 分子构型 实 例电子对的排布模型 4正正四四面面体体4 03 12 2正四面体正四面体 CH4三角锥形三角锥形 NH3V V形形 H H2 2O O1.若若ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上没有未用于形上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（型，下列说法正确的（）A.若若n=2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V形形 B.若若n=3，则分子的立体构型为三角锥形，则分子的立体构型为三

12、角锥形 C.若若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确以上说法都不正确C2.用价层电子对互斥模型判断用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型的分子构型 A、正四面体形、正四面体形 B、V形形 C、三角锥形、三角锥形 D、平面三角形、平面三角形D第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第二课时第二课时杂化轨道理论杂化轨道理论 代县中学代县中学 闫建新闫建新2022年年12月月3日星期六日星期六活动：请根据价层电子对互斥理论分析活动：请根据价层电子对互斥理论分析CHCH4 4的立体构型的立体构型1.1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么写出碳

13、原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成碳原子与氢原子结合形成CHCH4 4，而不是，而不是CHCH2 2？C原子轨道排布图原子轨道排布图1s22s22p2H原子轨道排布图原子轨道排布图1s1按照我们已经学过的价键理论，甲烷的按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个个C H单键单键都应该是都应该是键，然而，碳原子的键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是个价层原子轨道是3个相互垂直的个相互垂直的2p 轨道和轨道和1个球形的个球形的2s轨道，用它们跟轨道，用它们跟4个氢原子的个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子的甲烷分子CC为了解决

14、这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论激发s2p2p2s2杂化3spsp3C：2s22p2 由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道轨道混杂混杂并重新组合成并重新组合成4个能量与个能量与形状完全相同的轨道。形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为我们把这种轨道称之为 sp3杂化杂化轨道轨道。为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?四个四个H原子分别以原子分别以4个个s轨道与轨道与C原子上的四个原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠

15、后，就形成了四个性质、杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的能量和键角都完全相同的S-SP3键，从而构成一键，从而构成一个正四面体构型的分子。个正四面体构型的分子。10928三、杂化理论简介三、杂化理论简介1.1.概念：概念：在形成分子时，由于原子的相互影响在形成分子时，由于原子的相互影响,若干若干个个不同类型但不同类型但能量相近能量相近的原子轨道的原子轨道混合起来，重新组混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。的新轨道就称为杂化轨道。2.2.要点：要点：（1 1）参与杂化的各原子

16、轨道）参与杂化的各原子轨道能量要相近能量要相近（同一能级同一能级组组或或相近能级组相近能级组的轨道）；的轨道）；（2 2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目目等于等于形成的杂化轨道数目；形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；，在成键时更有利于轨道间的重叠；三、杂化理论简介三、杂化理论简介2.2.要点：要点：（1 1）参与参加杂化的各原子轨道）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近能量要相近（同一（同一能级组或相近能级组的轨道）；能级组或相近能级组的轨道）；（2 2

17、）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目目等于等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；（3 3）为使相互间）为使相互间排斥力最小排斥力最小，杂化轨道杂化轨道在空间取最在空间取最大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同；大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同；对于对于非过渡元素非过渡元素，由于由于nsns和和npnp能级接近，往往采能级接近，往往采用用“spsp”型杂化（型杂化（分为分为spsp杂化、杂化、sp

18、sp2 2杂化、杂化、spsp3 3杂化杂化）sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180两个轨道间的夹角为两个轨道间的夹角为180，呈，呈直线型直线型 sp 杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与1个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成2个个sp杂化轨道。杂化轨道。180ClClBe例如：例如：Sp 杂化杂化 BeCl2分子的形成分子的形成Be原子：原子：1s22s2 没有单个电子，没有单个电子，激发s2p2p2s2spsp杂化杂化ClClsppxpxsp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120每两个轨道间的夹角

19、为每两个轨道间的夹角为120，呈呈平面三角形平面三角形 sp2杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。120FFFB例如：例如：Sp2 杂化杂化 BF3分子的形成分子的形成B B：1s1s2 22s2s2 22p2p1 1没有没有3 3个成单电子个成单电子激发s2p2p2s2sp2sp2杂化sp3杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 10928 sp3杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成4个个sp3 杂化轨道。杂化轨道。每两个轨道间的夹角为：每

20、两个轨道间的夹角为：10928 空间构型为：空间构型为：正四面体型正四面体型例如：例如：Sp3 杂化杂化 CH4分子的形成分子的形成激发s2p2p2s2杂化3spsp3C：2s22p2三、杂化理论简介三、杂化理论简介3.3.杂化轨道分类：杂化轨道分类：杂化轨道杂化轨道 sp sp2 sp3 轨道间夹角轨道间夹角(键角键角)18012010928 空间构型空间构型直线型直线型平面三角形平面三角形正四面体型正四面体型三、杂化理论简介三、杂化理论简介4.4.杂化类型判断：杂化类型判断：因为杂化轨道只能用于形成因为杂化轨道只能用于形成键或用来键或用来容纳孤电子对，故有容纳孤电子对，故有 杂化类型的判断

21、方法：先确定分子或离子的中杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的中心原子价层电子对数，再由杂化轨道数判断杂心原子价层电子对数，再由杂化轨道数判断杂化轨道类型。化轨道类型。=中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数键电子对数（配位原子数）键电子对数（配位原子数）杂化轨道数杂化轨道数=中心原子价层电子对数中心原子价层电子对数代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数杂化轨道类型杂化轨道类型CO2022spCH2O033sp2CH4044sp3SO2123sp2NH3134sp3H2O224sp3杂化轨道数杂化轨道数=中心原子孤电子对数配位原子数中心原子孤电子对数配位原子数例例1：计算下列分子或离子中的价电子对数

22、，并根据已学填写下表：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表物质物质价电价电子对子对数数中心原中心原子杂化子杂化轨道类型轨道类型杂化轨道杂化轨道/电子对空电子对空间构型间构型轨道轨道夹角夹角分子空分子空间构型间构型键角键角气态气态BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspspspspsp2 2spsp3 3直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形正四正四面体面体180180120109.28直线形直线形直线形直线形平面三平面三角形角形正四正四面体面体V形形三角三角锥形锥形180180120109.28109.28105107.18107.

23、18课堂练习课堂练习例题例题2：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是的是 ()ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B例题例题3：对：对SO2与与CO2说法正确的是说法正确的是()A都是直线形结构都是直线形结构 B中心原子都采取中心原子都采取sp杂化轨道杂化轨道 C S原子和原子和C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子 D SO2为为V形结构，形结构，CO2为直线形结构为直线形结构D配合物理论简介配合物理论简介 代县中学代县中学 闫建新闫建新2022年年12月月3日星期六日星期六CuSO45H2O

24、是配合物向硫酸铜水溶液中加入氨水蓝色沉淀深蓝色的透明溶液实验实验2-2现现 象象向硫酸铜水溶向硫酸铜水溶液中加入氨水液中加入氨水继续加入氨水继续加入氨水加入乙醇加入乙醇深蓝色的晶体产生现象的原因：Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH-深蓝色的晶体:Cu(NH3)4 SO4H2OCu(NH3)42+离子NH3NH3NH3H3NCu2+实验2-3在盛有氯化铁溶液（或任何含有的Fe3+溶液）的试管中滴加硫氰化钾（KSCN）溶液现象：原因：作用：检验或鉴定Fe3+，用于电影特技和魔术表演Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 硫氰酸根血红色

25、生成血红色溶液一.配合物的组成Cu(NH3)4 SO4中心原子配位体 配位数内界外界配离子配位体：可以是阴离子，如配位体：可以是阴离子，如OHOH-、SCNSCN-、CN CN-等；等；也也 可以是分子，如可以是分子，如H H2 2O O、NHNH3 3、COCO等。等。必须含有孤对电子的原子，必须含有孤对电子的原子，如如NHNH3 3中的中的N N原子，原子，H H2 2O O分子中的分子中的O O原子原子。配位数：配位体的个数。配位数：配位体的个数。如：如：Co(NHCo(NH3 3)4 4ClCl2 2ClCl配位数是配位数是6 6。相关说明：中心原子：一般是过渡金属的阳离子，中心原子：

26、一般是过渡金属的阳离子，能提供空轨道，如能提供空轨道，如CuCu2+2+，FeFe3+3+配位键：配位键：“电子对给予电子对给予-接受键接受键”被称为配位键被称为配位键二.配位化合物（配合物）的概念 由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。1.配合物种类已超过数百万；2.配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不稳定；3.许多过渡元素金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多三三.配位键的表示方法配位键的表示方法ABHOHHCu H2OH2OH2OOH22+请你写出H3O+，Cu(NH3)42+的配位键的表示法？A：表示配

27、位体：表示配位体(必须含有孤对电子的原子 给予体)B：表示中心原子表示中心原子(能提供空轨道,接受体)四四.配位化合物的命名配位化合物的命名配位数配位数配位体名称配位体名称合合中心离子中心离子(用罗马数字表示用罗马数字表示氧化数氧化数)，用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用圆点用圆点“”分开。分开。阴离子次序为：简单离子阴离子次序为：简单离子复杂复杂离子离子有机酸根离子。有机酸根离子。中性分子次序为：中性分子次序为：NH3H2O有机分子。有机分子。K3Fe(CN)6 六氰合铁六氰合铁(III)酸钾酸钾 K2Co(SO4)2 Pt(N

28、H3)6Cl4 Co(NH3)5(H2O)Cl3练习：练习：二硫酸根合钴二硫酸根合钴(II)酸钾酸钾 四氯化六氨合铂四氯化六氨合铂()三氯化五氨三氯化五氨一水合钴一水合钴()1.有Fe2+Cu2+Zn2+Ag+H2O NH3Cl CO可以作为中心离子的是可以作为配体的是Fe2+Cu2+Zn2+H2O NH3CN COAg+CN Cl CH4CO2微粒常见的配位体常见的中心离子过渡金属原子或离子X-CO CN H2O NH3SCN-配位数通常是中心离子化合价的二倍课堂反馈 2.下列各种说法中错误的是（下列各种说法中错误的是（）A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。对电子。B、配位键是一种特殊的共价键。、配位键是一种特殊的共价键。C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。离子。D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。电子。D