高中化學(xué) 2.2分子的立體構(gòu)型課件 新人教版選修3.ppt

《高中化學(xué) 2.2分子的立體構(gòu)型課件 新人教版選修3.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 2.2分子的立體構(gòu)型課件 新人教版選修3.ppt（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第二節(jié) 分子的立體構(gòu)型,填表,1. 認(rèn)識(shí)共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性。 2. 能根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論判斷簡(jiǎn)單 分子或離子的構(gòu)型。（重點(diǎn)、難點(diǎn)） 3. 能說(shuō)明簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況。,三原子分子 三原子分子的立體構(gòu)型有_____形（如_____）和V形（如_____）兩種。 四原子分子 四原子分子主要有___________、_________兩種立體構(gòu)型。例如甲醛分子呈__________形，鍵角約為_(kāi)_____；氨分子呈_______形，鍵角________。另外白磷分子呈 _________形，鍵角____。,1.,2.,直線,CO2,H2O,平面三角形,三角錐形,平面三角,120°,三角錐,107.3°,正四面體,60°,五原子分子 五原子分子常見(jiàn)的空間構(gòu)型為_(kāi)_______形，如常見(jiàn)的____和_____，鍵角都是_________。,3.,正四面體,CH4,CCl4,109°28′,價(jià)層電子對(duì)理論認(rèn)為，分子的立體構(gòu)型是“___________”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對(duì)是指分子中的中心原子上的電子對(duì)，包括____________和_____________________。σ鍵電子對(duì)數(shù)可由_______確定。 由價(jià)層電子對(duì)的相互排斥，得到_____________的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的_____ _____，便可得到_______________。,1.,價(jià)層電子對(duì),σ鍵電子對(duì),中心原子上的孤電子對(duì),分子式,2.,中心原,子的價(jià)電子數(shù),與中心原子結(jié)合的原子數(shù),與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),3.,含有孤電子對(duì),孤電,子對(duì),分子的立體構(gòu)型,概念：在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量_____的原子軌道重新組合的過(guò)程叫___________，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡(jiǎn)稱雜化軌道。 雜化軌道的類型 （1）sp雜化,1.,接近,軌道的雜化,2.,s軌道,p軌道,180°,s軌道,兩個(gè)p軌道,120°,平面三角形,一個(gè)s軌道,三個(gè)p軌道,109°28′,四面體形,配位鍵 （1）概念：___________由一個(gè)原子_______提供而跟另一個(gè)原子形成的共價(jià)鍵，即“電子對(duì)給予—接受鍵”，是一類特殊的_______。 （2）表示 配位鍵可以用______來(lái)表示，其中A是_____孤電子對(duì)的原子，叫做給予體；B是_____電子對(duì)的原子，叫做接受體。 配位化合物 （1）概念：___________________與某些_____________ （稱為_(kāi)____）以_______結(jié)合形成的化合物，簡(jiǎn)稱配合物。,1.,2.,共用電子對(duì),單方面,共價(jià)鍵,A→B,接受,金屬離子（或原子）,分子（或離子）,配體,配位鍵,提供,（2）配合物的形成舉例,藍(lán)色沉淀,溶解,深藍(lán)色晶體,變紅,常見(jiàn)分子的空間構(gòu)型是怎樣的？ 提示（1）雙原子分子都是直線形，如：HCl、NO、O2、N2等。 （2）三原子分子有直線形，如：CO2、CS2等；還有V形，如：H2O、H2S、SO2等。 （3）四原子分子有平面三角形，如：BF3、BCl3、CH2O等；有三角錐形，如：NH3、PH3等；也有正四面體，如：P4。 （4）五原子分子有正四面體，如：CH4、CCl4等，也有不規(guī)則四面體，如：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。 另外乙烯分子和苯分子都是平面形分子。,【慎思1】,幾種分子或離子的中心原子上的孤電子對(duì)數(shù) 提示 S 6 2 2 1 N 5－1＝4 4 1 0 C 4＋2＝6 3 2 0,【慎思2】,雜化軌道與共價(jià)鍵的類型的關(guān)系是怎樣的？ 提示 雜化軌道只能用于形成σ鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤對(duì)電子，不能形成π鍵；未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。,【慎思3】,用雜化軌道理論分析CH4的中心原子的雜化類型。 提示 在形成CH4分子時(shí)，碳原子的一個(gè)2s軌道和三個(gè)2p軌道發(fā)生混雜，形成四個(gè)能量相等的sp3雜化軌道。四個(gè)sp3雜化軌道分別與四個(gè)H原子的1s軌道重疊成鍵形成甲烷分子，所以四個(gè)C—H是等同的?？杀硎緸椋?【慎思4】,用雜化軌道理論分析NH3呈三角錐形的原因。 提示 NH3分子中的N原子價(jià)電子排布圖為 ，1個(gè)2s軌道與3個(gè)2p軌道雜化后，形成4個(gè)sp3雜化軌道，其中3個(gè)雜化軌道中是單電子，分別與3個(gè)H原子形成σ鍵，一個(gè)雜化軌道中是成對(duì)電子，不形成共價(jià)鍵。sp3雜化軌道應(yīng)為正四面體構(gòu)型，但由于孤電子對(duì)不形成化學(xué)鍵，故NH3分子為三角錐形。,【慎思5】,在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是如何形成的？該化學(xué)鍵如何表示？ 提示 在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學(xué)鍵是由水分子提供孤電子對(duì)給予銅離子，銅離子接受水分子的孤電子對(duì)形成的，該離子可表示為：,【慎思6】,配制銀氨溶液時(shí)，向AgNO3溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，為什么？ 提示 因?yàn)榘彼嗜鯄A性，滴入AgNO3溶液中，會(huì)形成AgOH白色沉淀，繼續(xù)滴加氨水時(shí)，NH3分子與Ag＋形成[Ag（NH3）2]＋配合離子，配合離子很穩(wěn)定，會(huì)使AgOH逐漸溶解，反應(yīng)過(guò)程如下 Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4＋ AgOH＋2NH3===[Ag（NH3）2]＋＋OH－,【慎思7】,價(jià)層電子對(duì)互斥理論可以用來(lái)預(yù)測(cè)分子的構(gòu)型，在應(yīng)用該理論時(shí)應(yīng)把握住以下幾個(gè)要點(diǎn)： 在AXm型分子中，中心原子A的周圍配置的原子或原子團(tuán)的幾何構(gòu)型，主要決定于中心原子價(jià)電子層中電子對(duì)（包括成鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）的互相排斥作用，分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互排斥作用最小的那種結(jié)構(gòu)。,1.,在AXm型分子中，A與X之間通過(guò)兩對(duì)或三對(duì)電子（即通過(guò)雙鍵或三鍵）結(jié)合而成，則價(jià)層電子對(duì)互斥理論把雙鍵或三鍵作為一個(gè)電子對(duì)。 價(jià)層電子對(duì)之間相互排斥作用大小的一般規(guī)律：孤對(duì)—孤對(duì)孤對(duì)—鍵對(duì)鍵對(duì)—鍵對(duì)。 中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目和空間構(gòu)型的關(guān)系為：,2.,3.,4.,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),5.,用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)下列分子的空間構(gòu)型： ①BeCl2 ②NH3 ③H2O ④PCl3 解析 ①中心原子Be的價(jià)電子都參與成鍵，所以可以根據(jù)中心原子的周圍原子數(shù)來(lái)判斷為直線形，②③④中心原子有孤對(duì)電子，孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，所以②為三角錐形，③為V形，④為三角錐形。 答案 ①直線形 ②三角錐形 ③V形 ④三角錐形,【例1】?,下列分子或離子的空間構(gòu)型為平面三角形的是 （ ） A.NO3－ B.NH3 C.H3O＋ D.CO2 答案 A,【體驗(yàn)1】?,價(jià)層電子對(duì)互斥模型及原子的雜化軌道理論的建立都是為了解釋分子的立體構(gòu)型，所以必須要會(huì)利用這兩種理論去解釋某些分子、離子的空間立體結(jié)構(gòu)。用價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)判斷分子的立體構(gòu)型的一般規(guī)律是： （1）判斷中心原子的孤對(duì)電子數(shù)。 （2）找出與中心原子相連的原子個(gè)數(shù)（即共價(jià)σ鍵數(shù)）。 （3）若二者相加等于2，那么中心原子采用sp雜化，VSEPR模型為直線形，分子空間構(gòu)型為直線形。二者相加等于3，那么中心原子采用sp2雜化，VSEPR模型為平面三角形，分子空間構(gòu)型可能為V形或平面三角形。二者相加等于4，那么中心原子采用sp3雜化，VSEPR模型為四面體形，分子空間構(gòu)型可能為V形、三角錐形或正四面體形。,1.,VSEPR模型與中心原子的雜化軌道類型,2.,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的雜化理論判斷NF3分子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為（ ）。 A.直線形 sp雜化 B.三角形 sp2雜化 C.三角錐形 sp2雜化 D.三角錐形 sp3雜化 解析 判斷分子的雜化方式要根據(jù)中心原子的孤對(duì)電子數(shù)以及與中心原子相連的原子個(gè)數(shù)。在NF3分子中N原子的孤對(duì)電子數(shù)為1，與其相連的原子數(shù)為3，所以根據(jù)價(jià)層電子互斥理論分子構(gòu)型為三角錐形，進(jìn)而可推知中心原子的雜化方式為sp3雜化，類似NH3。 答案 D,【例2】?,下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 （ ）。 A.CO2與SO2 B.CH4與NH3 C.BeCl2與BF3 D.C2H4與C2H2 解析 題中A選項(xiàng)CO2為sp雜化，SO2為sp2雜化，故二者不相同，A項(xiàng)不正確；B選項(xiàng)中CH4為sp3雜化，NH3為sp3雜化，二者相同，故B項(xiàng)正確；C選項(xiàng)中BeCl2為sp雜化，BF3為sp2雜化，不合題意；D選項(xiàng)中C2H4為sp2雜化，C2H2為sp雜化，二者不相同，故D項(xiàng)不正確。 答案 B,【體驗(yàn)2】?,配位鍵的特點(diǎn) （1）配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，但形成配位鍵的共用電子是由一方提供，給予體有孤對(duì)電子，接受體有空軌道。 （2）過(guò)渡金屬原子或離子都有接受孤對(duì)電子的空軌道，對(duì)多種配體具有較強(qiáng)的結(jié)合力，因而過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬配合物多。 配位鍵的形成對(duì)分子構(gòu)型的影響 若分子中含有孤對(duì)電子，則容易與含有空軌道的原子或離子形成配位鍵，隨著配位鍵的形成，相應(yīng)的分子空間構(gòu)型也發(fā)生變化。,1.,2.,（ 1）由于中心原子（ABn型分子）上的孤對(duì)電子也占據(jù)原子周圍的空間，并參與相互排斥，這就使得價(jià)層電子對(duì)（包括σ鍵和孤對(duì)電子）的空間構(gòu)型與分子（原子的空間排布）的空間構(gòu)型不同，但是判斷分子的空間構(gòu)型必須根據(jù)價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，如在H2O分子中有兩個(gè)σ鍵和2對(duì)孤對(duì)電子，由于排斥作用使這四對(duì)價(jià)層電子對(duì)呈四面體形排布，因此水分子中兩個(gè)H與O的空間結(jié)構(gòu)為“V”形，即水分子的空間結(jié)構(gòu)為“V”形。 （2）當(dāng)孤對(duì)電子形成配位鍵時(shí)，價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型沒(méi)變化，但由于使原子數(shù)增多，故分子（或離子）的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的變化。如H3O＋中由于多一個(gè)H＋，使H3O＋的空間構(gòu)型呈三角錐形而與H2O 的構(gòu)型不同。,配合物的組成 配合物是由內(nèi)界和外界組成的，內(nèi)界是由中心離子和配位體組成的，如右圖所示 配合物的內(nèi)界是以配位鍵形成的，一般不電離，而內(nèi)界和外界之間是通過(guò)離子鍵相結(jié)合的，可以完全電離。,3.,有兩種絡(luò)合物：A.CoCl3·5NH3·H2O B.CoCl3·5NH3·H2O試根據(jù)下面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定它們的絡(luò)離子、中心離子和配位體。 （1）A和B的水溶液呈微酸性，向其中加入強(qiáng)堿并加熱至沸騰，有NH3放出，同時(shí)有Co2O3的沉淀。（2）向A和B的溶液中，加入AgNO3后均有AgCl沉淀：（3）沉淀過(guò)濾后，再加AgNO3均無(wú)變化，但加熱至沸騰，B溶液又有AgCl沉淀生成，其沉淀量為原來(lái)B溶液的一半。,【例3】?,解析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)（1）可知兩種物質(zhì)絡(luò)離子被破壞，而放出NH3。根據(jù)（2）可知：Cl－為外界，加AgNO3后有沉淀析出。由（3）可知：A再滴加AgNO3，加熱前后無(wú)變化，證明Cl－全是外界，而B(niǎo)再滴加AgNO3加熱后，沉淀量為原來(lái)的一半，證明由2個(gè)Cl－在外界，1個(gè)Cl－在內(nèi)界，所以A：[Co（NH3）5·H2O]Cl3 B：[Co（NH3）5Cl]Cl2·H2O 答案 A：[Co（NH3）5·H2O]Cl3，絡(luò)離子為[Co（NH3）5·H2O]3＋，中心離子為Co3＋，配位體NH3、H2O B：[Co（NH3）5Cl]Cl2·H2O，絡(luò)離子為[Co（NH3）5Cl]2＋，中心離子為Co3＋，配位體NH3、Cl－,配合物中外界離子能電離出來(lái)，而內(nèi)界離子不能電離出來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個(gè)數(shù)，從而可以確定其絡(luò)離子、中心離子和配位體。,向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加氨水，難溶物溶解，得到深藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 （ ）。 A.反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后Cu2＋的 濃度不變 B.沉淀溶解后，生成深藍(lán)色的配離子[Cu（NH3）2]2＋ C.[Cu（NH3）4]2＋的空間構(gòu)型為正四面體形 D.在[Cu（NH3）4]2＋配離子中，Cu2＋給出孤電子對(duì)， NH3提供空軌道,【體驗(yàn)3】?,解析 答案 C,如何判斷分子（離子）的空間構(gòu)型 判斷分子或離子空間構(gòu)型的方法有很多，歸納如下： （1）用VSEPR理論判斷。 （2）用鍵角判斷，分子的空間構(gòu)型和鍵角的關(guān)系如下表所示：,【探究原理】,實(shí)驗(yàn)探究四 分子（離子）空間構(gòu)型的判斷,（3）根據(jù)等電子原理判斷 通常情況下，等電子體的空間構(gòu)型相同，如SO2與O3均為V形，CH4與NH4＋均為正四面體形。常見(jiàn)的等電子體及其空間構(gòu)型如下表所示：,（4）根據(jù)雜化軌道類型判斷 由于雜化軌道類型不同，雜化軌道間的夾角也不相同，其成鍵時(shí)鍵角也就不相同，故雜化軌道類型與分子空間構(gòu)型有關(guān)。如下表所示：,指出下列分子或離子中的雜化軌道類型及分子或離子的路易斯結(jié)構(gòu)式。 （1）CO2中的C： ， 。 （2）BF3中的B： ， 。 （3）CH4中的C： ， 。 （4）NH3中的N： ， 。 思路點(diǎn)撥 雜化軌道所用原子軌道的能量要相近，且雜化軌道只能用于形成σ鍵，剩余的p軌道還可形成π鍵。CO2分子中C原子用價(jià)電子層的1個(gè)s軌道和1個(gè)p軌道發(fā)生sp雜化，形成2個(gè)sp雜化軌道，分別與兩個(gè)O原子形成σ鍵，C,【問(wèn)題探究】,原子剩余的兩個(gè)相互垂直的p軌道分別與兩個(gè)O原子的p軌道形成π鍵。BF3中的B原子發(fā)生sp2雜化，其路易斯結(jié)構(gòu)式 為 ；CH4中的C原子發(fā)生sp3雜化，其路易斯結(jié) 構(gòu)式為 ；NH3中的N原子發(fā)生sp3雜化，其路 易斯結(jié)構(gòu)式為 。,答案 （1）,