分子的立體構(gòu)型 上課

會(huì)計(jì)學(xué)1分子的立體構(gòu)型上課一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子（直線型）2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線形和V形）第1頁(yè)/共34頁(yè)３、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）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4第2頁(yè)/共34頁(yè)４、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的是正四面體CH4第3頁(yè)/共34頁(yè)C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子第4頁(yè)/共34頁(yè)第5頁(yè)/共34頁(yè)第6頁(yè)/共34頁(yè)分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測(cè)定的呢？第7頁(yè)/共34頁(yè)測(cè)分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析?？茖W(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測(cè)定的？第8頁(yè)/共34頁(yè)

同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？思考:直線形V形第9頁(yè)/共34頁(yè)

同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？思考:三角錐形平面三角形第10頁(yè)/共34頁(yè)1、要點(diǎn)：對(duì)ABn型的分子或離子，⑴分子或離子的空間構(gòu)型取決于中心原子A周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)。⑵價(jià)層電子對(duì)盡可能彼此遠(yuǎn)離，使它們之間的斥力最小，分子體系能量最低。⑶價(jià)層電子對(duì)數(shù)通常采取斥力最小對(duì)稱分布：

2對(duì):直線型；3對(duì)：平面三角形；4對(duì)：四面體；5對(duì)：三角雙錐；6對(duì)：雙四棱錐(八面體)。二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR模型)——預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單理論第11頁(yè)/共34頁(yè)二、價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR模型)——預(yù)測(cè)分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單理論第12頁(yè)/共34頁(yè)2、分子構(gòu)型預(yù)測(cè)舉例（1）基本概念：（以氨分子為例說(shuō)明）

HNH3HNH中心原子配位原子配位數(shù)?

??××?×?孤電子對(duì)σ鍵電子對(duì)σ鍵電子對(duì)σ鍵電子對(duì)寫出結(jié)構(gòu)式，該原子連接兩個(gè)或兩個(gè)以上原子，就屬于中心原子，該原子只連一個(gè)原子，就不是中心原子。如有機(jī)物中氫肯定不是中心原子，它只能形成一個(gè)鍵，永遠(yuǎn)在端點(diǎn)上。一個(gè)分子中可能有多個(gè)中心原子，如甲醇中，碳、氧均可看作中心原子。

第13頁(yè)/共34頁(yè)2.價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)⑴σ鍵電子對(duì)數(shù)=

σ鍵個(gè)數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)⑵中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)

=?（a-xb)配位原子價(jià)層電子對(duì)是指分子的中心原子上的電子對(duì)，包括σ

鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)（不包括π

鍵電子對(duì)）。第14頁(yè)/共34頁(yè)

式中a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō)，價(jià)電子數(shù)等于原子的最外層電子數(shù)；X為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)；(稱“配位原子”或“端位原子”）b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，H為1，其它原子等于“8?該原子的價(jià)電子數(shù)”。第15頁(yè)/共34頁(yè)

對(duì)于陽(yáng)離子來(lái)說(shuō)，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，x和b的計(jì)算方法不變；對(duì)于陰離子來(lái)說(shuō)，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)（絕對(duì)值），x和b的計(jì)算方法也不變。第16頁(yè)/共34頁(yè)表2?4幾種分子或離子的中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)SO2S6221NHN5?1=4410COC4+2=6320分子或離子

中心原子axb中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)SO2NH4+CO32-第17頁(yè)/共34頁(yè)分子或離子

中心原子axb中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)SO2NH4+CO32-表2?4幾種分子或離子的中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)S6221N5-1=4410C4+2=6320中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)

=?（a-xb)第18頁(yè)/共34頁(yè)思考與交流1.以S和P為例，說(shuō)明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價(jià)電子數(shù)？對(duì)主族元素來(lái)說(shuō)，其價(jià)電子數(shù)與其族序數(shù)相當(dāng)。S是第三周期ⅥA族的元素，其價(jià)電子數(shù)為6；P是第三周期ⅤA族的元素，其價(jià)電子數(shù)為5；2.以N和CI為例，說(shuō)明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)？N為第二周期ⅤA族的元素，其價(jià)電子數(shù)為5，故其最多能接受的電子數(shù)為3；CI第三周期ⅦA族的元素，其價(jià)電子數(shù)為7；故其最多能接受的電子數(shù)為1；第19頁(yè)/共34頁(yè)

計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：(1)氧族元素原子作為配位原子時(shí)，可認(rèn)為不提供電子，但作為中心原子時(shí)可認(rèn)為它所提供所有的6個(gè)價(jià)電子。(2)如果討論的是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷相應(yīng)的電子數(shù)。如PO43-中P原子價(jià)層電子數(shù)就加上3，而NH4＋中N原子的價(jià)層電子數(shù)應(yīng)減去1(3)如果價(jià)層電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)電子，可把這個(gè)單電子當(dāng)作電子對(duì)來(lái)看待價(jià)層電子對(duì)數(shù)計(jì)算方法對(duì)于ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)，分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)可以通過(guò)下式確定：n=第20頁(yè)/共34頁(yè)㈢確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型

㈣分子空間構(gòu)型確定①中心原子上有孤對(duì)電子(未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì))的分子。價(jià)層電子對(duì)數(shù)目與價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型關(guān)系價(jià)層電子對(duì)數(shù)目23456價(jià)層電子對(duì)構(gòu)型直線三角形四面體三角雙錐八面體②一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵.路易斯結(jié)構(gòu)式第21頁(yè)/共34頁(yè)圖2?15H2O、NH3的VSEPR模型和立體構(gòu)性下表（表2?5）列舉了應(yīng)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論對(duì)幾種分子或離子的立體構(gòu)型的推測(cè)。路易斯結(jié)構(gòu)式第22頁(yè)/共34頁(yè)分子或離子中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)分子或離子的價(jià)層電子對(duì)對(duì)數(shù)VSEPR模型CO202SO213分子或離子VSEPR模型名稱分子或離子的立體構(gòu)型分子或離子的立體構(gòu)型名稱CO2直線形直線形SO2平面三角形V形第23頁(yè)/共34頁(yè)注意：VSEPR模型與分子空間構(gòu)型并不一致。當(dāng)中心原子上無(wú)孤電子對(duì)數(shù)時(shí)，則兩者相一致。當(dāng)中心原子上有孤電子對(duì)數(shù)時(shí)，則兩者不一致。分子的空間構(gòu)型從略去VSEPR模型中的中心原子上的孤電子對(duì)去判斷；第24頁(yè)/共34頁(yè)3、確定分子的立體結(jié)構(gòu)步驟小結(jié)：（1）先確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)①價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)（2）確定含孤電子對(duì)的VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)價(jià)層電子對(duì)數(shù)n與VSEPR模型的立體結(jié)構(gòu)的關(guān)系

n=2n=3n=4n=5n=6

直線型平面三角形四面體三角雙錐體八面體（3）略去VSEPR模型中心原子上的孤電子對(duì)，便得到了實(shí)際的立體結(jié)構(gòu)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)＝(a-xb)/2第25頁(yè)/共34頁(yè)思考與交流：教材P39

確定BF3

、NH和SO的VSEPR模型和它們的立體構(gòu)型。①BF3：AY3型，VSEPR模型為平面三角形，分子構(gòu)型為平面三角形；

②NH

：AY4型，VSEPR模型為正四面體形，離子構(gòu)型為正四面體形；

③SO

：AY4（AX3E）型，VSEPR模型為四面體形，離子構(gòu)型為三角錐形。

第26頁(yè)/共34頁(yè)總結(jié)：第27頁(yè)/共34頁(yè)第28頁(yè)/共34頁(yè)第29頁(yè)/共34頁(yè)第30頁(yè)/共34頁(yè)中心原子代表物中心原子結(jié)合原子數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型分子立體構(gòu)型無(wú)孤對(duì)電子CO22BF33CH44有孤對(duì)電子H2O2NH33直線形平面三角形正四面體形V形

三角錐形直線形平面三角形正四面體形四面體形四面體形23444（1）如果中心原子無(wú)孤電子對(duì)，則分子立體構(gòu)型與VSEPR模型相同第31頁(yè)/共34頁(yè)課堂練習(xí)1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是（）A.H2OB.CO