分子的立体构型
正八面体
CH2O、BF3 CH4 PCl5
SF6
2. 中心原子上的有孤对电子的分子, 中心原子的孤对电子也要占据中心原子 周围的空间,并参与互相排斥。
分子式 结构式 分子结构式
中心原子价电 子都用于形成 共价键,不含 孤对电子
直线型 BeCl2, HgCl2 平面三角型 BF3,BCl3
+ ) (CH 4 ,CCl 4, NH 四面体 4
课堂练习
• 3.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形 成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模 型,下列说法正确的(C ) • A.若n=2,则分子的立体构型为V形 • B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形 • C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形 • D.以上说法都不正确
• 第三节:分子的性质
价层电子对是指:分子中的中心原 子上的电子对,包括σ键电子对和 中心原子上的孤电子对
1.孤电子对对数的求法 中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb) a为中心原子的价电子数, x为中心原子结合的原子数, b为与中心原子结合的原子最多能接 受的电子数
2.价层电子对的求法
价层电子数=孤电子对数+ σ键电 子对
分子的极性
极性分子和非极性分子
是否由同种元素原子形成
极性分子和非极性分子
1. 以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子;
联系
2. 以极性键结合的双原子分子一定是极性分子; 3. 以极性键结合的多原子分子,是否是极性分子, 由该分子的空间构型决定。
说明
键有极性,分子不一定有极性。
二、范德华力及氢键对物质性质的影响
相对分子质量 范德华力 分子极性 分子间作用力 分子间氢键 氢键 分子内氢键
1.分子间作用力对物质的熔沸点,溶解性等性质 有着直接的影响
相对分子质量:
分子极性
三、氢键
1.分子中与电负性很大的元素(一般指氧、 氮、氟)相结合的氢原子和另一个分子中 电负性极大的原子间产生的作用力。常用 X—H…Y表示,式中的虚线表示氢键。X、 Y代表F、O、N等电负性大、原子半径较小 的原子。
轨道(含1/3原s轨道成份和2/3原p轨道成
份 )。
+
C原子基态电子排布轨道表示式
sp2杂化轨道的形成过程
120°
z z z z
y x x
y x
y x
y
C原子基态原子电子排 布的轨道表示式
sp杂化轨道的形成过程
z
z
180°
z
z
y x x
y x
y x
y
• 互斥模型(VSEPR)模型与杂化轨 道类型 • ABn • n=2 sp杂化 • n=3 sp2杂化 • n=4 sp3杂化 • 了解 • n=5 sp3d(或dsp3)杂化 • n=6 sp3d2(或d2sp3)杂化
3.原子可用“杂化轨道”与其它原子的轨 道(或“杂化轨道”)重叠形成共价键。
(二)杂化类型 1、sp3杂化:同一原子中,1个s轨道与3个能量相近的p轨道杂化形
成4个sp3杂化轨道(含1/4原s轨道成份和3/4原p轨道成份)。
例:6C 2p sp3
sp3杂化
2s
CH4分子
三、杂化轨道理论简介
C原子基态原子电子排 布的轨道表示式
• 一、键的极性和分子的极性
知识回顾
在单质分子或化合物中,同种原子形成共 价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用 电子对不偏向任何一个原子,因此成键的原 子都不显电性。这样的共价键叫做非极性共 价键,简称非极性键。
在化合物分子中,不同种原子形成 的共价键, 由于不同原子吸引电子的能力不同,共用电子 对必然偏向吸引电子能力强的原子一方,因而
2.杂化轨道的应用范围: 杂化轨道只应用于形成σ键或者用 来容纳未参加成键的孤对电子。 判断下列分子或离子中,中心原子的 杂化轨道类型,并预测几何构型。 NH4+、NH3、H2O 、CH2O 、SO2 SO3 BeCl2、CO2 、PCl3 、BCl3 、 CS2 、 SO42-、PO43-、SiO4-、ClO4-、 NO3-、CO32-、H3O+
3.氢键的特点: (1)氢键作用强于范德华力但弱于化学键。
F H F>O H O>O H N>N H > O H Cl > O H S
N
(2)氢键具有方向性和饱和性 方向性: 分子键形成的氢键是直线型的(即A、H、 B三个原子在一条直线上)。 饱和性: 一般情况下,一个氢原子只能和一个B 原子形成氢键。
• C6H5CH2+。
• 思考:为什么不同的分子空间构型不同呢?
同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同,什么原因?
直线形
V形
同为四原子分子,CH2O与 NH3 分子的的空 间结构也不同,什么原因?
平面三角形
三角锥形
二、价电子对互斥理论(VSEPR)-预 测分子的立体结构
理论要点:原子周围的价电子对之间存 在着排斥力,因此他们倾向于相互远离 以减少这种斥力,从而使分子采取某种 稳定的结构。
例题二:对SO2与CO2说法正确的是( A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化轨道
D
)
C. S原子和C原子上都没有孤对电子 D. SO2为V形结构, CO2为直线形结 构
课堂练习
• 1.下列物质中,分子的立体结构与水分子 相似的是 (B ) • A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 • 2.下列分子的立体结构,其中属于直线型 分子的是 ( BC ) • A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4
CO2
3、四原子分子立体结构(直线形、平面三 角形、三角锥形、正四面体) (平面三角形,三角锥形)
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
4、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
5、其它:
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片: 形形色色的分子
C60
C20
C40
C70
2. 氢键形成的条件
(1)分子中必须有一个与电负性极大的 元素原子形成强极性键的氢原子;
(2)分子中必须有带孤电子对、电负性大、 而且原子半径小的原子。
实际上只有F、O、N等原子与H原子结合 的物质,才能形成较强成氢键的条件: ① 有一个与电负性很大的原子A形成共价键的 氢原子; ② 有另一个电负性很大并且有孤对电子的原子 B。
n
2
直线 180
0
3
平面三 角形 1200
4
正四面体 109.50
价 电 子 对
空 间 构 型
M
M
M
1. 中心原子上的价电子都用于形成共价
键,它们的立体结构可用中心原子周
围的原子数n来预测。
ABn
立体结构
举例
n=2
直线形
CO2
HgCl2
n=3 n=4 n=5
n=6
平面三角形 正四面体 三角双锥
一般方法:
1、看中心原子有没有形成双键或叁键, 如果有1个叁键,则其中有2个π键,用 去了2个P轨道,形成的是SP杂化;如 果有1个双键则其中有1个π键,形成的 是SP2杂化;如果全部是单键,则形成 的是SP3杂化。 2、没有填充电子的空轨道一般不参与 杂化,1对孤对电子占据1个杂化轨道。
• 例题一:下列分子中的中心原子杂化轨道 的类型相同的是 ( ) • A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 • C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4
三角锥 (NH3;H3O+)
中心原子有 孤对电子
V型
H2O,H2S
分子或离 子 HCN NH4+ H 3O +
结构式
VSEPR模型 分子或离子 的立体结构
SO2
BF3
分子或离 子
结构式
VSEPR模型
分子或离子的立体结构
HCN NH4+
H C H
N
+
+
H N H H H H +
H3
O+
O
H
应用反馈:
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z 109°28′ y y
z
y
y
x
x
x
x
试用杂化轨道理论解释VSEPR模型:
2、sp杂化:同一原子中1个s轨道与1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨
道。
例: 4Be
2p
sp杂化
sp
2p
2s
两个SP杂化轨道
3、sp2杂化:同一原子中,1个s轨道与2
个能量相近的p轨道杂化形成三个sp2杂化
平面三角形
极性键 NH3
极性分子
三角锥形
类型
实例
结构
键的极性 极性键
分子极性 非极性分子
XY4型
CH4
CCl4
均为正四面体形
• 经验规律:在ABn型分子中,当A 的化合价 数值等于其族序数时,该分子为非极性分 子. • 举例
键的极性与分子的极性的区别与联系
概念 含义 决定因素 键的极性
极性键和非极性键
吸引电子能力较强的原子一方相对地显负电性,
吸引电子能力较弱的原子一方相对地显正电性。
这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。
对分子而言如果正电中心和负电中 心不重合则为极性分子。 对分子而言如果正电中心和负电中 心重合则为非极性分子。
极性分子和非极性分子 1、定义 极性分子:分子中正负电荷中心不重合,从 整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不 对称的,这样的分子为极性分子。