分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定和多樣性?xún)r(jià)層電子對(duì)互斥模型課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第二節(jié)分子的空間結(jié)構(gòu)第1課時(shí)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定+價(jià)層電子對(duì)互斥模型第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定X射線(xiàn)衍射儀質(zhì)譜儀紅外光譜儀現(xiàn)代分子結(jié)構(gòu)測(cè)定儀器用于分析分子中化學(xué)鍵、官能團(tuán)的種類(lèi)用于測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量用于分析晶體結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定①、紅外光譜法測(cè)定分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定①、紅外光譜儀原理分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)?；瘜W(xué)鍵就像彈簧，通過(guò)鍵的震動(dòng)化解原子間的伸縮振動(dòng)，從而保持物質(zhì)的狀態(tài)。震動(dòng)需要能量，因此分子會(huì)吸收跟它某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線(xiàn)圖譜上呈現(xiàn)吸收峰，和譜圖庫(kù)比對(duì)通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算分析分子中含何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定②、質(zhì)譜法測(cè)定分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定②、質(zhì)譜法原理在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子等粒子生成的離子具有不同的相對(duì)質(zhì)量高壓電場(chǎng)加速后通過(guò)狹縫進(jìn)入磁場(chǎng)得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰分析豐度與質(zhì)核比，判斷相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)荷比=粒子相對(duì)質(zhì)量粒子電荷數(shù)甲苯分子的質(zhì)譜圖相對(duì)豐度較高，最大質(zhì)荷比即為相對(duì)分子質(zhì)量多樣的分子空間結(jié)構(gòu)分子空間結(jié)構(gòu)多樣與原子數(shù)目、鍵長(zhǎng)、鍵角、孤電子對(duì)、分子穩(wěn)定性均相關(guān)。多樣的分子空間結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的分子構(gòu)型

化學(xué)式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)三原子分子CO2H2OO=C=OV形直線(xiàn)形180°107°四原子分子NH3BF3HCHOBFFFOHHNHHHC=HHO120°107°120°平面正三角形三角錐形平面三角形多樣的分子空間結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的分子構(gòu)型

化學(xué)式結(jié)構(gòu)式鍵角分子的空間結(jié)構(gòu)五原子分子CH4CH3Cl109°28′正四面體形四面體形價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR）ABn型的分子或離子，中心原子A的價(jià)層電子對(duì)間存在排斥力，使分子空間結(jié)構(gòu)總是采取電子對(duì)相互排斥最弱的那種結(jié)構(gòu)（即：價(jià)層電子對(duì)之間盡可能遠(yuǎn)離）斥力最小，能量最低，最穩(wěn)定。價(jià)層電子對(duì)=σ鍵+孤電子對(duì)21中心原子上孤電子對(duì)數(shù)＝

(a–xb±c)a=中心原子最外層電子數(shù)=主族序數(shù)x=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b=其他原子的可接受電子數(shù)=8-族序數(shù)（H=1）c=離子所帶電荷數(shù)（陰加陽(yáng)減）價(jià)層電子對(duì)互斥模型思考1計(jì)算CO2、SO2、H2O、NH3、CH4的σ鍵數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)與價(jià)層電子對(duì)數(shù)分子CO2SO2H2ONH3CH4σ鍵數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)數(shù)222430120123444思考2計(jì)算CO32-、SO42-、H3O+、NH4+的σ鍵數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)與價(jià)層電子對(duì)數(shù)離子CO32-SO42-H3O+NH4+σ鍵數(shù)孤電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)數(shù)343400103344價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型σ鍵+孤電子對(duì)空間結(jié)構(gòu)鍵角n=2n=3n=4直線(xiàn)形平面三角形四面體形VSEPR模型與分子/離子空間結(jié)構(gòu)2+0直線(xiàn)形3+02+1平面三角形V形4+03+12+2正四面體形三角錐形V形180°120°109°28′價(jià)層電子對(duì)=5VSEPR模型為：三角雙錐價(jià)層電子對(duì)=6VSEPR模型為：八面體形價(jià)層電子對(duì)互斥模型思考3分析CO2、SO2、H2O、NH3、CH4的VSEPR模型與分子空間結(jié)構(gòu)分子CO2SO2H2ONH3CH4σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)VSEPR模型空間結(jié)構(gòu)2+02+12+24+03+1直線(xiàn)形平面三角形四面體形四面體形四面體形直線(xiàn)形V形V形正四面體形三角錐形思考4分析CO32-、SO42-、H3O+、NH4+的VSEPR模型與離子空間結(jié)構(gòu)離子CO32-SO42-H3O+NH4+σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)VSEPR模型空間結(jié)構(gòu)3+04+03+14+0平面三角形四面體形四面體形四面體形平面三角形正四面體形正四面體形三角錐形價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)互斥理論的注意事項(xiàng)①、由于孤電子對(duì)有較大斥力，含孤電子對(duì)的分子的實(shí)測(cè)鍵角幾乎都小于VSEPR模型的預(yù)測(cè)值。③、價(jià)層電子對(duì)互斥模型不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。②、孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)（共價(jià)鍵）相互排斥，影響鍵角。規(guī)律為：孤電子對(duì)越多→對(duì)鍵的斥力越大→鍵角越小價(jià)層電子對(duì)互斥模型思考5①、標(biāo)出CH4、NH3、H2O的鍵角②、CH4、NH3、H2O的VSEPR模型均為四面體形，為什么分子內(nèi)鍵角不同，且越來(lái)越??？CH4H2ONH3CH4109°28′N(xiāo)H3107°H2O105°H2O中含有兩對(duì)孤電子對(duì)，NH3中含有一對(duì)孤電子對(duì)，CH4中不含孤電子對(duì)。孤電子對(duì)排斥共價(jià)鍵，使鍵角縮小【例1】正誤判斷(1)分子的VSEPR模型和相應(yīng)分子的空間結(jié)構(gòu)是相同的(2)SO2與CO2的分子組成相似，故它們分子的空間結(jié)構(gòu)相同(3)由價(jià)層電子對(duì)互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的鍵角小于180°(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型可以判斷H3O＋與NH3的分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)一致××√√課堂練習(xí)【例2】用價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR)可以預(yù)測(cè)許多分子或離子的空間結(jié)構(gòu)，有時(shí)也能用來(lái)推測(cè)鍵角大小，下列判斷正確的是(

)A．SO2、CS2、HI都是直線(xiàn)形的分子B．BF3鍵角為120°，SnBr2

鍵角大于120°C．CH2O、BF3、SO3

都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5

都是三角錐形的分子課堂練習(xí)C【例3】在白磷(P4)分子中，4個(gè)P原子分別處在正四面體的四