《分子的空间结构》课件
2。价层电子子对互斥理论(VSEPR)---分子中的价电 子对(成键电子对和孤对电子)由于相互排斥,尽可能趋 于彼此远离,形成单键的价电子对,在空间尽可能取对称 结构,使电子对斥力最小。
价电子对数目n=2、3、4,电子对几何分布呈直线、三 角形、正四面体。以此,可以确定分子构型。
价电子对数目n从左至右依次为2、3、4、5,6,分子构型为直线 形、三角形、正四面体、三角双锥、正八面体。如HgCl2、BF3、 CCl4、PCl5、SF6 。
1919年Langmuir 提出等电子原理:
原子数相同、 电子总数相同的分 子,互称为等电子
如,CO与N2(2原子10电子,键型物性 相似),
体。等电子体的结 构相似、物理性质
Si与Ge、AlP、GaAs(2原子8电子, 半导体),
SiCl4与SiO44-、SO42- (5原子32 电子,正四面体构型)。
编写 思路
揭示分子构型与物质性质的关系
结构模拟
认识杂化 轨道
理解分 子构型
说明物 质性质
图4-8 NH3、H2O分子结构示意图
极性、旋光性、溶解性
杂化轨道
在成键时,能量相近的原子轨道形成杂化轨道。
NH4+
有机分子
CH4
CH2=CH2
碳原子轨
道
sp3
sp2
杂化方式
分子形状 特点
正四面体
平面结构
CH≡CH sp
直线型
C6H6 sp2 平面结构
分子空间构型的教学
从化学2 已学实例出发: HCl、H2S、CH4 ,讨论: 1. 分子的组成决定与什么?成键原子的化合价、形成共 用电子对的数目。 2. 分子的空间结构决定于什么?---杂化轨道理论
3. 分子空间结构的预测、解释与判断的一些理论----价 电子对互斥理论、等电子原理。
3。用等电子原理判断:具有相同原子数(或重原子数)
的分子或离子,如果有相同的电子数(或价电子数),则具有 相同的结构特点。
如 CO、N2、C22-、C2H2 (10 个价电子、2个原子), 直线型;
CO2、N2O、C3H4 (16 个价电子、3个原子),直线型; O3、SO2、NO2- (18个价电子、3个原子),角形; NO3-、CO32-、BO33-、SO3(24个价电子、4个原子)三角 形
4. 为什么有对映异构?手性碳原子的存在形成具有对映 异构体的手性分子。
关于分子空间结构的推测
1。运用杂化轨道概念---如甲烷、乙烯、二氧化碳分子 的空间构型
CO2 C原子以SP杂化轨道与两个O原子的 一个 P电子形成σ键,C原子的两个P电子分 别和两个 O原子的另一个P电子和孤对电子形成两个三电子 键。
问题解决:通过实例讨论配合物的形成条件、成键 情况 2.配合物的结构与性质 交流讨论:配合物的顺反异构 3.配合物的应用
活动与探究—拓展视野:通过实验与资料阅读,了解 配合物的的应用
编写 思路
实验
认识配合 物结构
了解结构 与性质的 关系
分子中价电子对数目n=(中心原子价电子数+所有配 位原子提供的价电子数)/2
如,CO2 n=(4 + 0)/2=2 价电子对按直线分布, 两C=O 键夹角为1800;
H2O n=(6 + 2)/2=4 价电子对按四面体分布, 两对孤对电子的斥力使两O-H键夹角变为104.50;
NH3 n=(5 + 3)/2=4 价电子对按四面体分布, 一对孤对电子的斥力使三个N-H键夹角变为106.45/ 。ຫໍສະໝຸດ 手性 分子 和手 性碳 原子
初步了解对映异够构体及其形成原因与学习的意义
从物体与镜像、海螺壳旋向、攀缘缠绕植物的茎蔓 旋向引入手性,认识手性现象的普遍性;
理解镜像、叠合与重合的含义。 理解认识对映异构体性质差异的重要性。
认识配合物
学习目标:能说明简单配合物的成键情况。
1.人类对配合物结构的认识(配合物的成键情 况)
分子的空间结构
1.杂化轨道理论简介、分子空间构型
拓展视野:价层电子对互斥理论;等电子原理
中心内容:分子结构怎样影响物质性质的关系
通过具体实例了解分子的空间构型的含义、 能运用原子轨道、杂化轨道理论说明简单分子的空间 构型; 了解如何运用结构原理分析、判断分子的空间构型 (运用价电子对互斥理论确定分子的空间构型,运用等电 子原理判断简单分子或离子的空间构型); 认识分子的极性并能简单说明分子极性的缘由、对物 质某些物理性质的影响; 认识手性分子的特点; 能通过实例说明分子立体结构对物质性质(极性、稳 定性、手性、物理性质的相似性等)的影响; 能运用分子结构的原理说明生产生活中的一些相关问题。
HgCl2 (2+2)/2=2
H2O (6+2)/2=4
BF3 (3+3)/2=3
CCl4 (4+4)/2=4;
O=CCl2 (4+2)/2=3
PCl5、 (5+5)/2=5
NH3 (5+3)/2=4
SF6 (6+6)/2=6
孤对电子、重键电子对斥力较大,会影响分子几何构型。
如 NH 4原子成三角锥形键角107.3; 3 H2O 3原子成三角形键角104.5; O=CCl2 4原子成三角形,键角124.3、111.4。
相近。 理论发展:具
有相同价电子数和 相同原子数(H除 外)的分子或离子
NH4+与CH4 、BH4- (5原子8电子, 正四面体构型)。
可能具有相似的结 构特征。 备课参考
备课参考
ABm型分子价电子对数n的计算:(O与S配位原子以不提 供计价电子计)
n=(中心原子的价电子数+各个配位原子提供的价电 子数)/2
固体等电子体:金刚石、AlP、Si、AgI(8个价电子、2个
原子)
4。从分子的偶极矩判断—
备课参考
5。从是否形成离域键π或多中心键判断
初浅了解等电子原理:可用于推测分子、离子
的空间结构
具有相同价电子数(或电子数) 和相同原子数的分子或离子具有相同 的结构特征,它们的某些物理性质也 很相似。这些物质互称为等电子体。
了解极性有无的含义与判断方法、对物质性质的影响
分 极性有无决定于 :正负电荷中心是否重合(电偶极矩
子 为0)
的 正负电荷中心是否重合决定于:键的极性与分子构型
极 性
分子构型主要考察:配位原子是否对称分布(怎么理解 对称?)在中心原子周围使键的极性抵消。
(为什么NH3、H2O中H原子不认为是对称分布在中心原子周围?)