新課標(biāo)(人教版)高中化學(xué)選修3第2章第2節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)(第1課時(shí))

1、【復(fù)【復(fù) 習(xí)習(xí) 回回 顧顧】共價(jià)鍵共價(jià)鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)鍵角鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性決定分子的立體結(jié)構(gòu)決定分子的立體結(jié)構(gòu)成鍵方式成鍵方式 “ “頭碰頭頭碰頭”, ,呈軸對(duì)稱呈軸對(duì)稱成鍵方式成鍵方式 “ “肩并肩肩并肩”, ,呈鏡像對(duì)稱呈鏡像對(duì)稱第二章第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)分子的立體結(jié)構(gòu)一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21 1、雙原子分子（直線型）、雙原子分子（直線型）2 2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V V形）形）一、形形色色的分子一、形形色色的分子、四原子分子

2、立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）（平面三角形，三角錐形）C2H2NH3P4CH2O一、形形色色的分子一、形形色色的分子、五原子分子立體結(jié)構(gòu)、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體最常見的是正四面體CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它：、其它：C60C20C40C70資料卡片：資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 同為三原子分子，同為三原子分子，COCO2 2 和和 H H2 2O O 分子的空分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？直線形直

3、線形V V形形【思考【思考】 同為四原子分子，同為四原子分子，CHCH2 2O O與與 NHNH3 3 分子的的分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？三角錐形三角錐形平面三角形平面三角形【思考【思考】二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論1 1、要點(diǎn)：分子的立體構(gòu)型是中心原子、要點(diǎn)：分子的立體構(gòu)型是中心原子價(jià)價(jià)層電子對(duì)（包括層電子對(duì)（包括鍵鍵和沒有成鍵的孤對(duì)電和沒有成鍵的孤對(duì)電子）子）相互排斥的結(jié)果，將使分子中的原子相互排斥的結(jié)果，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對(duì)位置上，以使彼此之處于盡可能遠(yuǎn)的相對(duì)位置上，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低。間斥力最小，分子體

4、系能量最低。預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單理論分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單理論（VSEPRVSEPR模型）模型）二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論 （VSEPRVSEPR模型）模型） n=2 n=2 直線形直線形 n=3 n=3 平面三角形平面三角形 n=4 n=4 四面體形四面體形 n=5 n=5 三角雙錐形三角雙錐形 n=6 n=6 八面體形八面體形 價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)(n)(n)3 3、價(jià)層電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù)(n)=(n)=鍵數(shù)鍵數(shù)+孤對(duì)電子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)鍵數(shù)鍵數(shù)= =等于中心原子結(jié)合的原子數(shù)等于中心原子結(jié)合的原子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)=1=12 2（a axbxb) )2 2、VSEPRV

5、SEPR預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)模型【應(yīng)用反饋【應(yīng)用反饋】化學(xué)式化學(xué)式 中心原子中心原子 孤對(duì)電子數(shù)孤對(duì)電子數(shù)中心原子結(jié)中心原子結(jié)合的原子數(shù)合的原子數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型HCNHCNSOSO2 2NHNH2 2BFBF3 3H H3 3O O+ +SiClSiCl4 4CHClCHCl3 3NHNH4 4+ +0 01 12 20 01 10 00 00 02 22 22 23 33 34 44 44 4直線形直線形 V V 形形V V形形平面三角形平面三角形三角錐形三角錐形四面體四面體正四面體正四面體正四面體正四面體【課堂練習(xí)【課堂練習(xí)】1.1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與

6、水分子相似的是相似的是 （ ） A.COA.CO2 2 B.H B.H2 2S C.PClS C.PCl3 3 D.SiCl D.SiCl4 42.2.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是分子的是 （ ） A.HA.H2 2O B.COO B.CO2 2 C.C C.C2 2H H2 2 D.P D.P4 4BBC鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角相同（鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角相同（1091092828）三、雜化軌道理論簡(jiǎn)介三、雜化軌道理論簡(jiǎn)介(1)(1)在形成分子時(shí)，每一原子中在形成分子時(shí)，每一原子中的的“軌軌 道道”會(huì)發(fā)生混雜，形成新的原子軌道，這個(gè)會(huì)發(fā)生混雜，形成新

7、的原子軌道，這個(gè)過過 程稱程稱“雜化雜化”，新的原子軌道稱，新的原子軌道稱“雜化軌雜化軌道道”。（2 2）雜化前后）雜化前后“軌道軌道”總數(shù)不變?？倲?shù)不變。（3 3）雜化軌道比未雜化的軌道成鍵能力更強(qiáng)，形）雜化軌道比未雜化的軌道成鍵能力更強(qiáng)，形 成的分子更穩(wěn)定。成的分子更穩(wěn)定。注意：雜化軌道只用于形成注意：雜化軌道只用于形成鍵或者用來鍵或者用來 容納孤對(duì)電子容納孤對(duì)電子1 1、理論要點(diǎn)、理論要點(diǎn) 一個(gè)一個(gè) nsns 軌道與三個(gè)軌道與三個(gè) npnp 軌道進(jìn)行混合組軌道進(jìn)行混合組成四個(gè)新的原子軌道稱為成四個(gè)新的原子軌道稱為 spsp3 3 雜化軌道。雜化軌道。鍵角鍵角109o28,分子的立體構(gòu)型為

8、四面體分子的立體構(gòu)型為四面體2、雜化類型、雜化類型spsp3 3 雜化雜化spsp2 2 雜化雜化 同一個(gè)原子的一個(gè)同一個(gè)原子的一個(gè) nsns 軌道與兩個(gè)軌道與兩個(gè) npnp 軌道進(jìn)軌道進(jìn)行雜化組合為行雜化組合為 spsp2 2 雜化軌道。雜化軌道。2s2pB的基態(tài)的基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)正三角形正三角形sp2 雜化態(tài)雜化態(tài)BFBF3 3分子形成分子形成BFFF激發(fā)激發(fā)120雜化雜化 鍵角是鍵角是120120，分子，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。的幾何構(gòu)型為平面正三角形。 同一原子同一原子的的一個(gè)一個(gè) s s 軌道和一個(gè)軌道和一個(gè) p p 軌道雜化軌道雜化組合成兩個(gè)新的組合成兩個(gè)新的spsp

9、 雜化軌道，雜化軌道，BeClBeCl2 2分子形成分子形成激發(fā)激發(fā)2s2pBe基態(tài)基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)雜化雜化直線形直線形sp雜化態(tài)雜化態(tài)spsp 雜化雜化 鍵角鍵角1801800 0分子的幾分子的幾何構(gòu)型為何構(gòu)型為直線型直線型。2 2、看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有1 1 個(gè)叁鍵，則是個(gè)叁鍵，則是spsp雜化；如果有雜化；如果有1 1個(gè)雙鍵則是個(gè)雙鍵則是spsp2 2 雜化；如果全部是單鍵，則形成的是雜化；如果全部是單鍵，則形成的是spsp3 3雜雜 化?；Ｅ袛嘀行脑与s化類型的一般方法：判斷中心原子雜化類型的一般方法：1 1、根據(jù)中心原

10、子價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷、根據(jù)中心原子價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷 四面體：四面體：sp3sp3雜化。雜化。 平面三角形：平面三角形： sp2sp2雜化雜化 直線形：直線形： spsp雜化雜化雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)= =中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)3 3、計(jì)算雜化軌道數(shù)：、計(jì)算雜化軌道數(shù)：4 4、根據(jù)鍵角近似判斷、根據(jù)鍵角近似判斷（一般對(duì)于碳來說）（一般對(duì)于碳來說）雜雜 化化 類類 型型spspSpSp2 2spsp3 3參與雜化的參與雜化的原子軌道原子軌道雜雜 化化 軌軌 道道 數(shù)數(shù)雜化軌道雜化軌道間夾角間夾角空空 間間 構(gòu)構(gòu) 型型實(shí)實(shí) 例例 【小

11、結(jié)】：【小結(jié)】：spsp型的三種雜化比較型的三種雜化比較1 1個(gè)個(gè) s + 1s + 1個(gè)個(gè)p p1 1個(gè)個(gè)s + 2s + 2個(gè)個(gè)p p1 1個(gè)個(gè)s + 3s + 3個(gè)個(gè)p p2 2個(gè)個(gè)spsp雜化軌道雜化軌道3 3個(gè)個(gè)sp2sp2雜化軌道雜化軌道4 4個(gè)個(gè)sp3sp3雜化軌道雜化軌道1801800 01201200 01091090 0 28 28直線形直線形平面三角形平面三角形四面體四面體BeClBeCl2 2 、C C2 2H H2 2BFBF3 3、 C C2 2H H4 4和和C C6 6H H6 6CHCH4 4 , CCl , CCl4 4 再見再見祝同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步祝同學(xué)們學(xué)習(xí)

12、進(jìn)步spsp3 3雜化軌道的形成過程雜化軌道的形成過程 xyzxyz zxyzxyz10928 spsp3 3雜化：雜化：1 1個(gè)個(gè)s s 軌道與軌道與3 3個(gè)個(gè)p p 軌道進(jìn)行的軌道進(jìn)行的雜化雜化, ,形成形成4 4個(gè)個(gè)spsp3 3 雜化軌道。雜化軌道。 每個(gè)每個(gè)spsp3 3雜化軌道的形狀也為一頭大，一雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為頭小，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為1091092828， 空空間構(gòu)型為正四面體型間構(gòu)型為正四面體型spsp2 2雜化軌道的形成過程雜化軌道的形成過程 xyzxyz zxyzxyz120 每個(gè)每個(gè)spsp2 2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭雜化軌

13、道的形狀也為一頭大，一頭小，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為小，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120120，呈平面，呈平面三角形三角形 spsp2 2雜化：雜化：1 1個(gè)個(gè)s s 軌道與軌道與2 2個(gè)個(gè)p p 軌道進(jìn)行的軌道進(jìn)行的雜化雜化, ,形成形成3 3個(gè)個(gè)spsp2 2 雜化軌道。雜化軌道。spsp雜化軌道的形成過程雜化軌道的形成過程xyzxyz zxyzxyz 180 每個(gè)每個(gè)spsp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，兩個(gè)軌道間的夾角為兩個(gè)軌道間的夾角為180180，呈直線型，呈直線型 sp sp 雜化：雜化：1 1個(gè)個(gè)s s 軌道與軌道與1 1個(gè)個(gè)p p 軌道進(jìn)行的軌道進(jìn)行的

14、雜化雜化, ,形成形成2 2個(gè)個(gè)spsp雜化軌道。雜化軌道。CuSO45H2OCuSO4 5H2O晶體晶體高中化學(xué)選修高中化學(xué)選修3 3實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2211向盛有固體樣品的試管中，分別加向盛有固體樣品的試管中，分別加1/31/3試管水溶試管水溶解固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫下表解固體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫下表天藍(lán)色天藍(lán)色 天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色 無色無色 無色無色 無色無色溶液顏色溶液顏色固體固體CuSOCuSO4 4CuClCuCl2 22H2H2 2O OCuBrCuBr2 2NaClNaClK K2 2SOSO4 4KBrKBr白色白色白色白色 白色白色 白色白色綠色綠色深褐色深褐色無色

15、離子：無色離子：什么離子什么離子呈天藍(lán)色：呈天藍(lán)色：SOSO4 42 2 NaNa+ +ClCl- -K K + +Br Br - -Cu(HCu(H2 2O)O)4 4 2+2+【思考】：【思考】：CuCu2+2+與與H H2 2O O是如何結(jié)合的呢？是如何結(jié)合的呢？ 一、配位鍵一、配位鍵H H2 2O O和和H H+ +是如何結(jié)合的？是如何結(jié)合的？OXHHXH+XH O +HHX+1s0孤電子對(duì)孤電子對(duì)共用電子對(duì)共用電子對(duì)CuCu2+2+與與H H2 2O O是如何結(jié)合的呢？是如何結(jié)合的呢？提供提供空軌道接受空軌道接受孤對(duì)電子孤對(duì)電子提供提供孤電子對(duì)孤電子對(duì)Cu2+H+H2OH2O一、配位

16、鍵一、配位鍵1 1、概念：成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子，、概念：成鍵的兩個(gè)原子一方提供孤對(duì)電子， 一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵。一方提供空軌道而形成的共價(jià)鍵。2 2、形成、形成條件：條件：一方提供孤對(duì)電子，一方提供孤對(duì)電子， 一方提供空軌道。一方提供空軌道。注意：注意：配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵配位鍵同樣具有飽和性和方向性配位鍵同樣具有飽和性和方向性H H3 3O O+ +、NHNH4 4+ +中含有配位鍵中含有配位鍵一、配位鍵一、配位鍵3 3、配位鍵的表示方法、配位鍵的表示方法AB一、配位鍵一、配位鍵思考：思考：在在NHNH3 3BFBF3 3中，何種元素的原子提供中

17、，何種元素的原子提供孤對(duì)電子，何種元素的原子接受孤對(duì)電子孤對(duì)電子，何種元素的原子接受孤對(duì)電子? ?寫出寫出NHNH3 3BFBF3 3的結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)式N NH HH HH HB BF FF FF F一、配位鍵一、配位鍵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-22-2現(xiàn)現(xiàn) 象象向硫酸銅水溶向硫酸銅水溶液中加入氨水液中加入氨水繼續(xù)加入氨水繼續(xù)加入氨水加入乙醇加入乙醇藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色透明溶液深藍(lán)色透明溶液深藍(lán)色晶體深藍(lán)色晶體CuCu2+2+2NH+2NH3 3H H2 2O=Cu(OH)O=Cu(OH)2 2+2NH+2NH4 4+ +產(chǎn)生現(xiàn)象的原因：產(chǎn)生現(xiàn)象的原因：Cu(OH)Cu(OH)2 2+4NH+4NH3 3=

18、Cu(NH=Cu(NH3 3) )4 4 2+2+2OH+2OH- -深藍(lán)色的晶體深藍(lán)色的晶體: : Cu(NHCu(NH3 3) )4 4 SOSO4 4H H2 2O O 【思考思考】 除水外，是否有其他配體？除水外，是否有其他配體？Cu(H2O)42+Cu(NH3)42+在在盛有氯化鐵溶液（或任何含有的盛有氯化鐵溶液（或任何含有的FeFe3+3+溶液）溶液）的的試管中滴加硫氰化鉀（試管中滴加硫氰化鉀（KSCNKSCN）溶液）溶液現(xiàn)象：生成血紅色溶液現(xiàn)象：生成血紅色溶液作用：檢驗(yàn)或鑒定作用：檢驗(yàn)或鑒定FeFe3+3+，用于電影特技和魔術(shù)表演，用于電影特技和魔術(shù)表演FeFe3+3+ + nS

19、CN + nSCN- - = Fe(SCN) = Fe(SCN)n n 3-n3-n 配位鍵的強(qiáng)度有大有小配位鍵的強(qiáng)度有大有小, ,當(dāng)當(dāng)遇上配合能力更強(qiáng)的配體時(shí)，遇上配合能力更強(qiáng)的配體時(shí)，由一種配離子可能會(huì)轉(zhuǎn)變成另一種更穩(wěn)定的配離子。由一種配離子可能會(huì)轉(zhuǎn)變成另一種更穩(wěn)定的配離子。如在上述血紅色溶液中加入如在上述血紅色溶液中加入NaFNaF溶液有什么現(xiàn)象？溶液有什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：血紅色溶液變?yōu)闊o色。現(xiàn)象：血紅色溶液變?yōu)闊o色。Fe(SCN)Fe(SCN)2+2+ + 6F + 6F = FeF = FeF6 6 3 3 + SCN + SCN 【實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)2-32-3】二、配位化合物、二、配位化合物

20、、1 1、定義：、定義：2 2、配合物的組成：、配合物的組成：中心離子中心離子配體配體配位數(shù)配位數(shù)內(nèi)界內(nèi)界( (配離子配離子) )外界外界一般為：一般為：2 2、4 4、6 6、8 8注：內(nèi)界和外界之間通過注：內(nèi)界和外界之間通過離子鍵離子鍵結(jié)合，結(jié)合， 很易電離；內(nèi)界離子本身很難電離。很易電離；內(nèi)界離子本身很難電離。二、配位化合物二、配位化合物配體：直接同中心離子配合的原子叫做配位原子，配體：直接同中心離子配合的原子叫做配位原子，配位原子是必須含有孤對(duì)電子的原子，配位原子是必須含有孤對(duì)電子的原子，配位原子配位原子常是常是VAVA、VIAVIA、VIIAVIIA主族元素的原子。主族元素的原子。常見的配體：常見的配體：X X- -COCO CNCN H H2 2O ONHNH3 3SCNSCN- -配位數(shù)：作為配體直接與中心原子結(jié)合的離子或分配位數(shù)：作為配體直接與中心原子結(jié)合的離子或分 子的數(shù)目，子的數(shù)目，一般是中心離子化合價(jià)的一般是中心離子化合價(jià)的2 2倍倍中心離子：一般是帶正電荷的陽離子，主要是過中心離子：一般是帶正電荷的陽離子，主要是過 渡金屬陽離子，但也有中性原子。如：渡金屬陽離子，但也有中性原子。如