分子空間構(gòu)型和物質(zhì)性質(zhì)省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

第二節(jié)分子空間構(gòu)型第1頁109°28’第2頁雜化軌道理論

—解釋分子立體構(gòu)型雜化軌道概念在形成多原子分子過程中，中心原子若干能量相近原子軌道間經(jīng)過相互混雜后，形成相同數(shù)量幾個能量與形狀都相同新軌道?！s化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納孤對電子剩下p軌道能夠形成π鍵第3頁雜化軌道理論sp3第4頁第5頁sp3雜化軌道一個s軌道與三個p軌道“混合”起來，形成能量相等、成份相同4個sp3雜化軌道，它們空間取向是四面體結(jié)構(gòu)，相互鍵角θ=109.5o。2s2p2s2psp3雜化軌道如CH4,CCl4：C電子構(gòu)型:1s22s22p2激發(fā)雜化

NH4+、金剛石中C原子、晶體硅和二氧化硅中硅原子均采取sp3雜化軌道形成共價鍵第6頁兩個碳原子上都有一個與σ骨架平面垂直未雜化p軌道，它們相互平行，彼此肩并肩重合形成π鍵：sp2雜化軌道如CH2=CH2：C電子構(gòu)型:1s22s22p22s2p2s2psp2雜化軌道激發(fā)雜化第7頁sp2雜化軌道一個s軌道與兩個p軌道雜化，得三個sp2雜化軌道，三個雜化軌道在空間分布是在同一平面上，互成120o。如BF3：B電子構(gòu)型:1s22s22p12s2p2s2psp2雜化軌道激發(fā)雜化在F原子與硼原子之間形成了3個等價σ鍵：

第8頁BCl3中B原子、NO3-中N原子、CO32-、HCHO以及苯分子和平面石墨中C原子都是sp2雜化。

sp2雜化軌道石墨、苯中碳原子sp2雜化第9頁

sp雜化軌道

碳原子在形成乙炔（C2H2）時發(fā)生sp雜化，兩個碳原子以sp雜化軌道與氫原子結(jié)合。兩個碳原子未雜化2p軌道分別在Y軸和Z軸方向重合形成π鍵。所以乙炔分子中碳原子間以叁鍵相結(jié)合。乙炔第10頁sp雜化軌道一個s軌道與一個p軌道雜化后，得兩個sp雜化軌道，雜化軌道空間取向為直線型，夾角為180o

。如BeCl2、BeF2：Be電子構(gòu)型:1s22s22s2p2s2psp激發(fā)雜化2p第11頁CO2sp雜化軌道如CO2：C電子構(gòu)型:1s22s22p22s2p2s2psp雜化軌道激發(fā)雜化第12頁雜化類型spsp2sp3參加雜化原子軌道1s+1p1s+2p1s+3p雜化軌道數(shù)2個sp雜化軌道3個sp2雜化軌道4個sp3雜化軌道雜化軌道間夾角180?120?109?28’空

間

構(gòu)

型直線正三角形正四面體實

例BeCl2,

C2H2BF3

,C2H4CH4

,CCl4雜化軌道類型第13頁

與中心原子鍵合是同一個原子，分子呈高度對稱正四面體構(gòu)型，其中4個sp3雜化軌道自然沒有差異，這種雜化類型叫做等性雜化。

中心原子4個sp3雜化軌道用于構(gòu)建不一樣σ軌道，如H2O中心原子4個雜化軌道分別用于σ鍵和孤對電子對，這么4個雜化軌道顯然有差異，叫做不等性雜化。等性雜化和不等性sp3雜化第14頁不等性sp3雜化第15頁常見雜化軌道及其幾何構(gòu)型

①sp3雜化——正四面體②sp2雜化——平面三角形③sp雜化——直線型CH4、CCl4、NH4+、SiF4、SiCl4等BF3、BCl3、SO3、乙烯、苯、石墨等，SO2（V型）BeCl2、乙炔、CO2、CS2等不等性sp3雜化H2O（V型）、NH3（三角錐型）、PCl3第16頁小結(jié)：雜化軌道類型與分子空間構(gòu)型

中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)

C,Si(ⅣA)

N,P(ⅤA)

O,S(ⅥA)

Hg(ⅡB)直線形三角形四面體三角錐V型

雜化軌道類型SPSP2SP3不等性SP3s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p參加雜化軌道2443雜化軌道數(shù)成鍵軌道夾角分子空間構(gòu)型實例第17頁等電子原理原子數(shù)相同、價電子數(shù)（指全部電子總數(shù)或價電子總數(shù)）相同分子或離子，互稱為等電子體。等電子體結(jié)構(gòu)相同、物理性質(zhì)相近?；椤暗入娮芋w”應(yīng)滿足條件1、在微粒組成上，微粒所含原子數(shù)目相同2、在微粒組成上，微粒所含電子數(shù)相等（指全部電子總數(shù)或價電子總數(shù)）第18頁（1）2原子10價電子（2）2原子11價電子幾組常見等電子體及特征如：N2、CO、C22-、CN-——直線型如：NO、O2+、——直線型（3）3原子16價電子如：CO2、BeCl2、N2O、NO2+、N3-——直線型（4）3原子18價電子如：NO2-、SO2、O3

——V型或角型（5）3原子24價電子如：NO3-、BF3、CO32-、SO3——平面正三角形（6）5原子32價電子如：SiF4、CCl4、SO42-、PO43-——正四面體（7）(BN)n晶體和碳單質(zhì)含有類似結(jié)構(gòu)。B3N3H6與C6H6是等電子分子。第19頁空間構(gòu)型與價層電子對數(shù)目n關(guān)系以下列圖所表示：n=23456直線形平面三角形正四面體三角雙錐體正八面體sp3sp2spdsp3d2sp3價層電子對互斥理論第20頁利用價電子互斥理論推斷微粒空間構(gòu)型詳細步驟：

①確定中心原子A價層電子對數(shù)目n。對于ABm型分子（A為中心原子；B為配位原子）分子中心原子價電子對數(shù)計算以下注：配位原子中鹵素原子、氫原子提供1個電子，氧原子和硫原子按不提供價電子計算第21頁怎樣確定分子空間構(gòu)型1、計算中心原子價層電子對數(shù)2、確定價層電子正確空間構(gòu)型3、分子空間構(gòu)型確實定2－直線型3－平面正三角形4－正四面體5－三角雙錐體6－正八面體a、若價層電子對全部成鍵，則分子構(gòu)型=價層電子對構(gòu)型b、若價層電子對有孤對電子，則分子構(gòu)型≠價層電子對構(gòu)型第22頁常見分子空間構(gòu)型第23頁常見分子構(gòu)型及其分子極性類型實例結(jié)構(gòu)鍵極性分子極性A2型：H2N2非極性鍵均為直線型雙原子分子非極性分子非極性分子單原子分子NeAr第24頁AB型HFNO極性鍵均為直線型類型實例結(jié)構(gòu)鍵極性分子極性雙原子分子極性分子第25頁類型實例結(jié)構(gòu)鍵極性分子極性AB2型CO2(CS2)極性鍵極性鍵非極性分子極性分子直線型角型三原子分子H2OH2SSO2第26頁類型實例結(jié)構(gòu)鍵極性分子極性AB3型BF3BCl3NH3PH3PCl3極性鍵平面三角形極性分子極性鍵三角錐形非極性分子四原子分子第27頁類型實例結(jié)構(gòu)鍵極性分子極性AB4型CH4CCl4正四面體非極性分子極性鍵五原子分子第28頁ⅣA族ⅤA族ⅥA族ⅦA族RH4RH3H2RHR非極性分子極性分子極性分子極性分子第29頁手性分子

假如一對分子，其組成和原子排列方式完全相同，但如同左手和右手互為鏡像，在三維空間里不能重合，這對分子稱為手性異構(gòu)體，有手性異構(gòu)體分子稱為手性分子。連接四個不一樣原子或基團碳原子稱為

——手性碳原子第30頁2─丁醇α=(+)13.52°α=(-)13.52°它們之間關(guān)系相當于左手和右手或物體和鏡象.這對物質(zhì)不能重合，是一對異構(gòu)體，互為對映，所以稱為對映異構(gòu)體。假如物質(zhì)含有這種性質(zhì)被稱為手性。兩個對映異構(gòu)體性質(zhì)差異很小,不過葡萄糖只有右旋體才能在動物體內(nèi)代謝。麻黃素只有左旋體才有藥效。手性分子第31頁手性分子思索：含有手性碳原子最簡單烷烴？C7H16例：第32頁試驗證實，硫酸銅不論其是水溶液還是晶體，天藍色都是四水合銅離子[Cu(H2O)4]2+產(chǎn)生顏色。向硫酸銅溶液滴加過量氨水，得到深藍色透明溶液，若蒸發(fā)結(jié)晶，能夠得到深藍色硫酸四氨合銅晶體。不論在氨水溶液里還是在晶體里，深藍色都是四氨合銅離子[Cu(NH3)4]2+產(chǎn)生顏色。取少許硫酸四氨合銅晶體用水溶解后滴加過量濃鹽酸，得到黃色透明溶液，分析證實，其中存在四氯合銅酸根離子[CuCl4]2-。并能在晶體里存在。我們把像[Cu(H2O)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、[CuCl4]2-這么由金屬原子與中性分子或者陰離子結(jié)合形成復雜離子叫做配離子(絡(luò)離子)，其中金屬原子是配離子形成體或中心原子，其中H2O、NH3、Cl-等叫做配體。

配合物第33頁配合物是經(jīng)過配位鍵結(jié)合而成化合物。配合物不一定是離子，也能夠是中性分子。配合物基本概念1.配位化合物定義

配位化合物是由含有接收孤對電子空軌道原子或離子（中心原子）和能夠提供孤對電子離子或分子（配位體）按一定組成和空間構(gòu)型所形成化合物。第34頁中心原子或離子金屬原子、離子（尤其是過渡金屬離子，尤其是鐵系、鉑系、第IB、IIB族元素）配位體是含有孤電子正確分子或離子。如：NH3、H2O、CN－、OH－、F－、Cl－

其中直接和中心原子配位原子稱為配位原子，如：N、O、C、F、Cl、S等。配位數(shù)

與中心原子配位原子數(shù)目稱為該中心原子配位數(shù)。普通為2、4、6、8等。2.配合物組成第35頁2.配合物組成第36頁[Ag(NH3)2]

+

[Zn(NH3)4]2+

[Ni(CN)4]2-

[AlF6]3-sp雜化

sp3雜化dsp2雜化sp3d2雜化4.配合物空間結(jié)構(gòu)直線型：平面三角形：平面四邊形或正四面體：三角雙錐或正方錐體：正八面體：配位數(shù)為2配位數(shù)3配位數(shù)4配位數(shù)5配位數(shù)6第37頁1.結(jié)構(gòu)異構(gòu)：原子間連接方式不一樣引發(fā)異構(gòu)現(xiàn)象（鍵合異構(gòu)，電離異構(gòu)，水合異構(gòu)，配位異構(gòu)，配位位置異構(gòu)配位體異構(gòu)）(1)鍵合異構(gòu)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2硝基[Co(ONO)(NH3)5]Cl2亞硝酸根(2)電離異構(gòu)[Co(SO4)(NH3)5]Br[CoBr(NH3)5]SO4(3)

水合異構(gòu)

[Cr(H2O)6]Cl3

紫色

[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O

亮綠色

[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O

暗綠色6.配合物異構(gòu)現(xiàn)象第38頁當一個配合物中有不一樣配體時，經(jīng)常出現(xiàn)立體異構(gòu)體。下面是一些例子：四氯合鉑酸鉀K2[PtCl4]用氨水處理得到一個棕黃色配合物，經(jīng)測定，組成為[P