人教版高中化学选修3课件:2.2 分子的立体构型1.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《人教版高中化学选修3课件:2.2 分子的立体构型1.ppt》由用户(金钥匙文档)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版高中化学选修3课件:2.2 分子的立体构型1 人教版 高中化学 选修 课件 2.2 分子 立体 构型 下载 _选修3 物质结构与性质_人教版_化学_高中
- 资源描述:
-
1、第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质 第二节第二节分子的立体结构分子的立体结构 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 一、形形色色的分子一、形形色色的分子 O2 HCl H2O CO2 1、双原子分子(直线型)、双原子分子(直线型) 2 2、三原子分子立体结构三原子分子立体结构(有直线形和有直线形和V V形形) 、四原子分子立体结构
2、四原子分子立体结构(直线形直线形、平面三平面三 角形角形、三角锥形三角锥形、正四面体正四面体) (平面三角形,三角锥形)(平面三角形,三角锥形) C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 、五原子分子立体结构五原子分子立体结构 最常见的是正四面体最常见的是正四面体 CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH 5 5、其它:其它: C60 C20 C40 C70 资料卡片:资料卡片: 形形色色的分子形形色色的分子 分子世界如此形形色色,异彩纷呈,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。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那
3、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早年的科学家主要靠对物质的宏观性质宏观性质进行系统总结得进行系统总结得 出规律后进行推测出规律后进行推测,如今如今,科学家已经创造了许许多多测科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器定分子结构的现代仪器,红外光谱红外光谱就是其中的一种就是其中的一种。 分子中的原子分子中的原子不是不是固定不动的固定不动的,而是不断地而是不断地振动振动着的着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置平衡位置时时 的模型的模型。当一束红外线透过分子时当一束红外线透过分子时,分子会吸收跟它的某分子会吸收跟
4、它的某 些化学键的振动频率相同的红外线些化学键的振动频率相同的红外线,再记录到图谱上呈现再记录到图谱上呈现 吸收峰吸收峰。通过计算机模拟通过计算机模拟,可以得知各吸收峰是由哪一个可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键化学键、哪种振动方式引起的哪种振动方式引起的,综合这些信息综合这些信息,可分析出可分析出 分子的立体结构分子的立体结构。 科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的? (指导阅读(指导阅读P39P39) 测分子体结构:红外光谱仪测分子体结构:红外光谱仪吸收峰吸收峰分析分析。 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
5、同,什么原因?构却不同,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、价层电子对互斥模型二、价层电子对互斥模型 1、一类是中心原子上的一类是中心原子上的价电子都用于形成共价电子都用于形成共 价键价键,如如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原等分子中的碳原 子子,它们的立体结构可用中心原子周围的原子它们的立体结构可用中心原子周围的原子 数数n来预测来预测,概括如下:概括如下: ABn 立体结构立体结构 范例范例 n=2 直线形直线形 CO
6、2、 CS2 n=3 平面三角形平面三角形 CH2O、BF3 n=4 正四面体形正四面体形 CH4、 、 CCl4 n=5 三角双锥形三角双锥形 PCl5 n=6 正八面体形正八面体形 SCl6 分子分子 CO2 CH2O CH4 电子式电子式 结构式结构式 中心原子中心原子 有无有无孤对电子孤对电子 空间结构空间结构 O C O : : : : : : : : : H C H : H H O=C=O H-C-H = O H-C-H - - H H 无无 无无 无无 直线形直线形 平面平面 三角形三角形 正正 四面体四面体 : : H C H : O: : : 2 2、另一类是中心原子上有另一
7、类是中心原子上有孤对电子孤对电子( (未用于形成共价键未用于形成共价键 的电子对的电子对) )的分子的分子。 ABn 立体结构立体结构 范例范例 n=2 V形形 H2O n=3 三角锥形三角锥形 NH3 原因:原因: 中心原子上的孤对电子也要中心原子上的孤对电子也要占据中心原子占据中心原子 周围的空间周围的空间,并参与互相排斥。例如,并参与互相排斥。例如,H2O和和 NH3的中心原子分别有的中心原子分别有2对和对和l对孤对电子,跟对孤对电子,跟 中心原子周围的中心原子周围的键加起来都是键加起来都是4,它们相互排,它们相互排 斥,形成四面体,因而斥,形成四面体,因而H2O分子呈分子呈V形,形,N
8、H3分分 子呈三角锥形。子呈三角锥形。 中心原子中心原子 代表物代表物 中心原子中心原子 结合的原子数结合的原子数 分子分子 类型类型 空间构型空间构型 无孤对电子无孤对电子 CO2 2 AB2 CH2O 3 AB3 CH4 4 AB4 有孤对电子有孤对电子 H2O 2 AB2 NH3 3 AB3 直线形直线形 平面三角形平面三角形 正四面体正四面体 V 形形 三角锥形三角锥形 小结小结: 价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型 应用反馈应用反馈: 化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数 中心原子结中心原子结 合的原子数合的原子数 空间构型空间构型 HCN SO2 NH2 BF3
9、H3O+ SiCl4 CHCl3 NH4+ 0 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 直线形直线形 V 形形 V形形 平面三角形平面三角形 三角锥形三角锥形 四面体四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 课堂练习课堂练习 1.下列物质中,分子的立体结构与水分子下列物质中,分子的立体结构与水分子 相似的是相似的是 ( ) A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 2.下列分子的立体结构,其中属于直线型下列分子的立体结构,其中属于直线型 分子的是分子的是 ( ) A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4 B BC 3.若若ABn型分子的中心原子型分子的中
10、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 课堂练习课堂练习 C 美国著名化学家鲍林(美国著名化学家鲍林(L.Pauling, 1901 1994)教授具有独特的化学想象力:只要)教授具有独特的化学想象力:只要 给他物质的分子式,
11、他就能通过“毛估”给他物质的分子式,他就能通过“毛估” 法,大体上想象出这种物质的分子结构模法,大体上想象出这种物质的分子结构模 型。请你根据价层电子对互斥理论,“毛型。请你根据价层电子对互斥理论,“毛 估”出下列分子的空间构型。估”出下列分子的空间构型。 PCl5 PCl3 SO3 SiCl4 课堂练习课堂练习 三角双锥形三角双锥形 三角锥形三角锥形 平面三角形平面三角形 正四面体正四面体 值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子 的空间构形,却无法解释许多深层次的问题,如无法解释甲的空间构形,却无法解释许多深层次的问题,如无法解释甲
12、烷中四个烷中四个 C-H的键长、键能相同及的键长、键能相同及HC H的键角为的键角为109 28。因为按照我们已经学过的价键理论,甲烷的。因为按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个个C H单键都应该是单键都应该是键,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个氢原个氢原 子的子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。 碳原子碳原子: 为了解决这一矛盾,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,
13、杂化轨道理论杂化轨道理论 杂化:原子内部杂化:原子内部能量相近能量相近的原子轨的原子轨 道,在外界条件影响下重新组合的道,在外界条件影响下重新组合的 过程叫原子轨道的杂化过程叫原子轨道的杂化 杂化轨道:原子轨道组合杂化后形杂化轨道:原子轨道组合杂化后形 成的一组新轨道成的一组新轨道 杂化轨道类型:杂化轨道类型:sp、sp2、sp3、sp3d2 杂化结果:重新分配能量和空间方杂化结果:重新分配能量和空间方 向,组成数目相等成键能力更强的向,组成数目相等成键能力更强的 原子轨道原子轨道 杂化轨道用于容纳杂化轨道用于容纳键和孤对电子键和孤对电子 学习价层电子互斥理论知道学习价层电子互斥理论知道: N
14、H3和和H2O的模型和甲烷分子一样的模型和甲烷分子一样,也也 是正四面体的是正四面体的,因此它们的中心原子也是因此它们的中心原子也是sp3杂化杂化的的.不同的是不同的是NH3和和 H2O的中心原子的的中心原子的4个杂化轨道分别用于个杂化轨道分别用于键和孤对电子对,这样的键和孤对电子对,这样的 4个杂化轨道显然有差别个杂化轨道显然有差别 sp 杂化杂化 同一原子中同一原子中 ns-np 杂化成新轨道;一个杂化成新轨道;一个 s 轨道和一个轨道和一个 p 轨轨 道杂化组合成两个新的道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。杂化轨道。 例例: BeCl2分子形成分子形成 激发激发 2s 2p Be基态基
15、态 2s 2p 激发态激发态 杂化杂化 键合键合 直线形直线形 sp杂化态杂化态 直线形直线形 化合态化合态 Cl Be Cl 180 除除sp3杂化轨道外,还有杂化轨道外,还有sp杂化轨道和杂化轨道和sp2杂化轨道。杂化轨道。sp 杂化轨道由杂化轨道由1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化而得;轨道杂化而得;sp2杂化轨道由杂化轨道由1 个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化而得,轨道杂化而得, 碳的sp杂化轨道 spsp杂化:夹角为杂化:夹角为180180的直线形杂化轨道的直线形杂化轨道。 乙炔的成键 sp2 杂化杂化 sp2 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的夹角是120度,分子的几何构型为平面正
16、三角形度,分子的几何构型为平面正三角形 2s 2p B的基态的基态 2s 2p 激发态激发态 正三角形正三角形 sp2 杂化态杂化态 例:例: BF3分子形成分子形成 B F F F Cl B Cl 1200 Cl 碳的sp2杂化轨道 spsp2 2杂化:三个夹角为杂化:三个夹角为120120的平面三角形杂化轨道的平面三角形杂化轨道。 思考题:根据以下事实总结:如何判断一个思考题: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?化合物的中心原子的杂化类型? 已知:杂化轨道只用于形成已知:杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子键或者用来容纳孤对电子 杂化轨道数杂化轨道数 0+2=2
17、 SP 直线形直线形 0+3=3 SP2 平面三角形平面三角形 0+4=4 SP3 正四面体形正四面体形 1+2=3 SP2 V形形 1+3=4 SP3 三角锥形三角锥形 2+2=4 SP3 V形形 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 分子结构分子结构 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O 结合上述信息完成下表: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中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数 练习:在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上练习:在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上 描述化合物中每个化学键是怎样形成的?
展开阅读全文