高中化學(xué)-第2章第2節(jié)-分子的立體構(gòu)型第1課時(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型同步導(dǎo)學(xué)課件-新人教版選修3市公開課

第二節(jié)分子立體結(jié)構(gòu)化第1頁第1課時(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型

第2頁分子是能獨(dú)立存在，并保持物質(zhì)物理、化學(xué)性質(zhì)最小單元。與常見物體相比，分子極小，直徑在10－10～10－9m之間，其質(zhì)量也很小，普通為10－27～10－24kg?；瘜W(xué)鍵把許多原子按一定空間結(jié)構(gòu)排列，形成了分子構(gòu)型。不一樣分子，構(gòu)型不一樣。分子構(gòu)型對(duì)物質(zhì)活潑性、極性、狀態(tài)、顏色、磁性和生物活性等性質(zhì)起著決定性作用。那么，原子是怎樣結(jié)合成不一樣構(gòu)型分子呢？第3頁1．認(rèn)識(shí)共價(jià)分子多樣性和復(fù)雜性。2．初步認(rèn)識(shí)價(jià)層電子對(duì)互斥模型。3．能用VSEPR模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子或離子立體構(gòu)型。第4頁第5頁第6頁第7頁1．能說明CH4分子5個(gè)原子不在同一平面而為正四面體結(jié)構(gòu)是()A．任意兩個(gè)鍵之間夾角為109°28′B．4個(gè)C—H鍵均為s－pσ鍵C．4個(gè)C—H鍵鍵能相同D．4個(gè)C—H鍵鍵長(zhǎng)相同解析：CH4分子空間結(jié)構(gòu)由兩個(gè)鍵之間夾角決定，只有為正四面體結(jié)構(gòu)，C位于正四面體中心，才有鍵角為109°28′。分子空間構(gòu)型與共價(jià)鍵類型、鍵能無關(guān)。答案：A第8頁1．價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)分子中價(jià)層電子對(duì)(包含

和

)因?yàn)?/p>

作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小

，分子盡可能采取

空間構(gòu)型。電子對(duì)之間夾角越大，排斥力

。σ鍵電子對(duì)中心原子上孤電子對(duì)相互排斥斥力對(duì)稱越小第9頁2．價(jià)層電子對(duì)確實(shí)定方法第10頁3．價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子空間構(gòu)型(1)中心原子價(jià)電子都參加成鍵分子價(jià)層電子對(duì)數(shù)電子對(duì)排布方式空間構(gòu)型鍵角范例n＝2CO2、BeCl2、CS2n＝3CH2O、BF3n＝4CH4、CCl4234直線形平面三角形正四面體形180°120°109°28′第11頁(2)中心原子上有孤電子正確分子第12頁第13頁用價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子或離子空間構(gòu)型方法(1)確定中心原子A價(jià)層電子對(duì)數(shù)目中心原子A價(jià)電子數(shù)與配位體X提供價(jià)電子數(shù)之和二分之一，就是中心原子A價(jià)層電子正確數(shù)目。比如：BF3分子，B原子有3個(gè)價(jià)電子，三個(gè)F原子各提供一個(gè)價(jià)電子，共有6個(gè)價(jià)電子，所以B原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3。假如討論是離子，則應(yīng)加上或減去與離子電荷數(shù)對(duì)應(yīng)電子數(shù)。如PO43－中P原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)應(yīng)加上3，而NH4＋中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)則應(yīng)減去1。第14頁(2)確定價(jià)層電子正確空間構(gòu)型因?yàn)閮r(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用，它們趨向于盡可能地相互遠(yuǎn)離。于是價(jià)層電子正確空間構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)數(shù)目標(biāo)關(guān)系以下表所表示：這么已知價(jià)層電子正確數(shù)目，就能夠確定它們空間構(gòu)型。價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)構(gòu)型2直線形3三角形4四面體形5三角雙錐形6八面體形第15頁(3)分子空間構(gòu)型確實(shí)定價(jià)層電子對(duì)有成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)之分，價(jià)層電子正確總數(shù)減去成鍵電子對(duì)數(shù)，得孤電子對(duì)數(shù)。依據(jù)成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，能夠確定對(duì)應(yīng)較穩(wěn)定分子幾何構(gòu)型，以下表所表示：價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子正確空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子正確排列方式分子空間構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形BeCl2、CO2第16頁價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子正確空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子正確排列方式分子空間構(gòu)型實(shí)例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2第17頁價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子正確空間構(gòu)型成鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子正確排列方式分子空間構(gòu)型實(shí)例4四面體形40四面體形CH4、CCl431三角錐形NH3、PCl322V形H2O第18頁利用上表判斷分子幾何構(gòu)型時(shí)注意：①假如在價(jià)層電子對(duì)中出現(xiàn)孤電子對(duì)時(shí)，價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型還與以下斥力次序相關(guān)：孤電子對(duì)－孤電子對(duì)>孤電子對(duì)－成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)－成鍵電子對(duì)。所以價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型為三角形和四面體形時(shí)，孤電子正確存在會(huì)改變成鍵電子正確分布空間。所以SnBr2鍵角應(yīng)小于120°，NH3、H2O分子鍵角應(yīng)小于109°28′。②對(duì)于分子中有雙鍵、三鍵等多重鍵時(shí)，使用價(jià)層電子對(duì)理論判斷其分子構(gòu)型時(shí)，雙鍵兩對(duì)電子和三鍵三對(duì)電子只能作為一對(duì)電子來處理，或者說在確定中心原子價(jià)層電子對(duì)總數(shù)時(shí)不包含π電子。第19頁2．用VSEPR模型預(yù)測(cè)以下分子或離子立體構(gòu)型：第20頁第21頁答案：

①直線形②正四面體形③三角錐形④平面三角形

第22頁第23頁 (·上海浦東質(zhì)檢)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)以下分子或離子空間構(gòu)型：BeCl2________________，SCl2________________，BF3________________，PF3______________，NH4＋______________，SO32－________________。第24頁思緒指導(dǎo)：解答本題需注意以下兩點(diǎn)：(1)確定每個(gè)結(jié)構(gòu)中成鍵電子及孤電子對(duì)。(2)依據(jù)VSEPR模型判斷分子或離子立體構(gòu)型。依據(jù)各分子電子式和結(jié)構(gòu)式，分析中心原子孤電子對(duì)數(shù)，依據(jù)中心原子連接原子數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，確定VSEPR模型和分子空間構(gòu)型。第25頁分子或離子結(jié)構(gòu)式中心原子孤電子對(duì)數(shù)分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型空間構(gòu)型BeCl2Cl—Be—Cl02直線形直線形SCl224四面體V形BF303平面三角形平面三角形PF314四面體三角錐形第26頁分子或離子結(jié)構(gòu)式中心原子孤電子對(duì)數(shù)分子或離子價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型空間構(gòu)型NH4＋04正四面體正四面體形SO32－14四面體三角錐形第27頁答案：直線形V形平面三角形三角錐形正四面體形三角錐形第28頁用價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定共價(jià)分子空間構(gòu)型普通步驟(1)確定中心原子(A)價(jià)電子層中總電子數(shù)，即中心原子(A)價(jià)電子數(shù)和配位體(X)供給電子數(shù)總和。然后被2除，即為分子中心原子(A)價(jià)電子層電子對(duì)數(shù)。即對(duì)于ABm型分子(A是中心原子，B是配位原子)，分子價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)為：第29頁(2)依據(jù)中心原子(A)周圍電子對(duì)數(shù)，找出相對(duì)應(yīng)理想幾何結(jié)構(gòu)圖形。假如出現(xiàn)有奇數(shù)電子(有一個(gè)成單電子)，可把這個(gè)單電子看成電子對(duì)來對(duì)待。(3)畫出結(jié)構(gòu)圖，把配位原子排布在中心原子(A)周圍，每一對(duì)電子聯(lián)結(jié)1個(gè)配位原子，剩下未結(jié)合電子對(duì)便是孤電子對(duì)。(4)依據(jù)孤電子對(duì)、成鍵電子對(duì)之間相互斥力大小，確定排斥力最小穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并預(yù)計(jì)這種結(jié)構(gòu)對(duì)理想幾何構(gòu)型偏離程度。第30頁1．若ABn中心原子A上沒有未用于形成共價(jià)鍵孤對(duì)電子，利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型，以下說法正確是()A．若n＝2，則分子立體結(jié)構(gòu)為V形B．若n＝3，則分子立體結(jié)構(gòu)為三角錐形C．若n＝4，則分子立體結(jié)構(gòu)為正四面體形D．以上說法都不正確第31頁解析：

價(jià)層電子對(duì)互斥理論基本關(guān)鍵點(diǎn)是：分子中價(jià)電子對(duì)因?yàn)橄嗷ヅ懦庾饔?，盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。關(guān)鍵是不可忽略孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子影響。A項(xiàng)：n＝2時(shí)，應(yīng)為直線形分子；B項(xiàng)：n＝3時(shí)為平面三角形結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)正確。答案：

C第32頁第33頁第34頁1．以下分子或離子中，不含有孤電子正確是()A．H2O B．H3O＋C．NH3 D．NH4＋答案：

D

第35頁2．以下說法正確是()A．全部分子都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上原子組成B．全部三原子分子都是直線型結(jié)構(gòu)C．全部四原子分子都是平面三角形結(jié)構(gòu)D．五原子分子不一定是正四面體型結(jié)構(gòu)解析：惰性氣體為單原子分子，H2O是V形，SO2是平面三角形，NH3是三角錐形。答案：D第36頁3．膦(PH3)又稱磷化氫，在常溫下是一個(gè)無色、有大蒜臭味有毒氣體，電石氣雜質(zhì)中常含有磷化氫。它分子構(gòu)型是三角錐形。則以下關(guān)于PH3敘述正確是()A．PH3分子中有未成鍵孤電子對(duì)B．PH3是空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)C．PH3是一個(gè)強(qiáng)氧化劑D．PH3分子中P—H鍵間夾角是90°第37頁解析：

P最外層有5個(gè)價(jià)電子，只形成三個(gè)共價(jià)鍵，有一對(duì)為孤電子對(duì)，故A項(xiàng)正確；PH3結(jié)構(gòu)與NH3相同，皆為三角錐形，電荷分布不均勻，為極性分子，故B項(xiàng)錯(cuò)；PH3中P是－3價(jià)，有強(qiáng)還原性；PH3結(jié)構(gòu)為三角錐形，P—H鍵間夾角略小于NH3中N—H鍵間夾角，故C、D項(xiàng)錯(cuò)。答案：

A第38頁4．以下分子和離子中，中心原子價(jià)層電子正確幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子空間構(gòu)型為V形是()A．NH4＋ B．PH3C．H3O＋ D．OF2解析：

中心原子價(jià)層電子正確幾何構(gòu)型為四面體，空間構(gòu)型為V形是只有3個(gè)原子組成分子，所以答案為選項(xiàng)D。A選項(xiàng)三角錐形NH3結(jié)合一個(gè)H＋變?yōu)樗拿骟w形。B項(xiàng)中PH3為三角錐形，C中H3O＋是V形H2O結(jié)合一個(gè)H＋變?yōu)槿清F形。答案：

D第39頁5．(1)寫出含有10個(gè)電子，兩個(gè)或兩個(gè)以上原子核離子符號(hào)________、________、________、________。(2)寫出含有18個(gè)電子無機(jī)化合物化學(xué)式________、________、________、________。(3)在(1)(2)題包括粒子中，空間構(gòu)型為正四面體有____________；為三角錐形有______________。第40頁解析：

(1)第二周期元素氫化物含有10個(gè)電子，其分子結(jié)合一個(gè)H＋或電離出一個(gè)H＋后，形成陰陽離子所含有電子數(shù)不變，離子符號(hào)為NH4＋、H3O＋、NH2－、OH－，類比推導(dǎo)或依據(jù)等電子體原理導(dǎo)出：NH4＋與CH4、H3O＋與NH3、NH2－與H2O空間構(gòu)型分別相同，依次為正四面體形、三角錐形、V形。(2)(3)第三周期元素氫化物分子中含有18個(gè)電子，第二周期元素形成R2Hx型化合物，如C2H2、H2O2等，也含有18個(gè)電子。符合條件分子有：C2H2、H2O2、SiH4、PH3、H2S、HCl，由等電子體原理分析，SiH4為正四面體形，PH3為三角錐形。第41頁答案：

(1)OH－NH4＋H3O＋NH2－(2)H2SPH