4.1分子的空间结构(第2课时) 课件高中化学新苏教版选择性必修2（2022~2023学年）.pptx

1、4.1分子的空间结构第二课时CO2 直线形 180 键长116pmH2O V形 10430 键长116pmNH3 三角锥形 10718 键长101pmCH4、NH3、H2O分子中，中心原子形成什么类型的杂化轨道？CH4 正四面体形 10928 键长109pm杂化3sps2NH3 空间结构：三角锥形键角：10718氮原子的3个sp3杂化轨道与3个氢原子的1s原子轨道重叠形成3个N-H 键，其中1个sp3杂化轨道中占有孤电子对。spsp3 3杂化杂化2s2s2p2p孤电子对：未用于形成共价键的电子对孤电子对H2O 空间结构：V形键角为：10430 杂化3spspsp3 3杂化杂化2s2s2p2p1

2、091092828孤电子对1091092828氧原子的2个sp3杂化轨道与2个氢原子的1s原子轨道重叠形成2个O-H 键，其中2个sp3杂化轨道中占有孤电子对。H2O CH4 NH3成键电子对成键电子对孤电子对u 由于中心原子的孤电子对占有一定空间，对其他成键电子对存在排斥力，影响其分子的空间结构。u 分子的空间结构除了和中心原子与结合原子间的电子对有关，还和中心原子的孤电子对有关。分子中的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间结构。价层电子对互相排斥尽可能远离能量最低最稳定内容:分子的空间结构是中心原子的“价电子对”相

3、互排斥的结果。一价层电子对互斥模型ABm型分子的价电子对计算方法对于ABm型分子（A是中心原子，B是配位原子），分子的价电子对数可以通过下式确定：二价电子对的计算2中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数mn=对于主族元素，等于原子的最外层电子数，如：C为4个，N为5个；对于阳离子，等于价电子数-离子电荷数，如：NH4+为5-1=4个；对于阴离子，等于价电子数+|离为5+3=8个。作为配位原子，卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算；作为中心原子，卤素原子按提供7个价电子计算，氧族原子按提供6个价电子计算；为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1，其他原

4、子 8该原子的价电子数。如：O为2、N为3（化合价数）2中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数mn=价电子对数空间结构234直线形平面三角形正四面体形1091092828价电子对（n）分布的几何构型价电子对互斥模型（VSEPR模型）的用途预测分子或离子的空间构型价层电子对数键电子对数+孤电子对数判断VSEPR理想模型略去孤电子对得到分子空间结构中心原子无孤电子对的分子：VSEPR理想模型就是其分子的空间结构。若有：先判断VSEPR理想模型，后略去孤电子对，便可得到分子的空间结构思考：CO2为什么不是直角形状，而是直线型呢？CO2 直线形 180 键长116pmCO2分子的价电子对数：2

5、4+02n=2CO2分子价电子对为2。这2对价层电子对之间彼此排斥，便得到了直线型的VSEPR模型，也就是二氧化碳分子的空间构型。中心原子无孤电子对的分子中心原子有孤电子对的分子CH4H2ONH3含孤电子对的VSEPR模型分子的空间结构模型V形 三角锥形正四面体形CH4、NH3和H2O分子的价电子对数都是4，中心原子均采取sp3杂化，价电子对分布的几何构型均为正四面体。u 具有相同价电子对数的分子，中心原子的杂化轨道类型相同，价电子对分布的几何构型也相同。u 如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，由于孤电子对比成键电子对更靠近中心原子的原子核，因而价电子对之间的斥力大小顺序为：随着孤电子

6、对数目的增多，孤电子对对成键电子对的排斥作用增强，使得成键电子对与成键电子对之间的键角也被“压缩”而减小。孤电子对与孤电子对之间的斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力成键电子对与成键电子对之间的斥力因此CH4、NH3和H2O分子中键角依次减小。CH4分子中C原子的杂化轨道上没有孤电子对NH3分子中N原子的杂化轨道上有1对孤电子对H2O分子中O原子的杂化轨道上有2对孤电子对分子或离子孤电子对数价电子对数VSEPR理想模型VSEPR理想模型名称分子或离子的空间结构分子或离子的空间结构名称CO20 0SO21 1CO32-0 0NH4+0 02334直线形直线形平面平面三角形三角形平面平面三角形三角形

7、正四正四面体形面体形直线形直线形V V形形平面平面三角形三角形正四正四面体形面体形常见分子的价电子对互斥模型和空间结构三等电子原理1、等电子体具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，性质相近2、等电子体原理原子总数价电子数空间结构 键能KJ/mol熔点沸点溶解度25CO 210直线形1071.1-205-1912.3mlN2210直线形946-210-1951.6ml1个键和2个键常见等电子体平面三角直线型V型CN NO+C22NO2+N3NO2CO32 NO3SO42 PO43正四面体核外电子总数不一定相同；等电子体可以拓展到离子。3、等电子原理应用：可以判断一些简单分子

8、或离子的立体结构。晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体磷化铝（AlP）、砷化镓（GaAs）也都是良好的半导体材料。3、等电子原理应用：制造新材料等。晶体硅砷化镓课堂小结2、常见分子、离子立体构型1、价层电子对互斥理论分子(或离子)构型，主要取决于价电子对数=键个数 孤对电子对数价层电子对数价层电子对数VSEPR模型中心原子有无孤对电子决定分子立体构型3.等电子体原子总数、价电子总数相同的分子。具有相似的化学键特征，许多性质相近。课堂练习1、多原子分子的立体结构有多种，三原子分子的立体结构有 形和 形，大多数四原子分子采取 形和 形两种立体结构，五原子分子的立体结构中最常见的是 形。2、下列分子或离子中，不含有孤对电子的是 。A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、下列分子BCl3、CCl4、H2S、CS2中,其键角由小到大的顺序为 。直线V平面三角三角锥 D正四面体课堂练习4根据等电子原理，下列分子或离子与其他选项不属于同一类的 是()APF4+BSiO42-CSO42-DSiH4D