分子的立体构型
活动：
1、利用几何知识分析一下，空间分布的两个点 是否一定在同一直线？
迁移:两个原子构成的分子，将这2个原子看成两 个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分别 是什么？
O2
HCl
活动：
2、利用几何知识分析一下，空间分布的三个点 是否一定在同一直线上？ 迁移：三个原子构成的分子，将这3个原子看成 三个点，则它们在空间上可能构成几种形状？分 别是什么？
H2O H :O : H
2
NH3 H :N :H
3
HH
CH4 H :C :H
4
H
CO2 :O::C::O: 2
2
2
4
3
1
4
4
0
4
2
0
2
价层电子对互斥理论内容剖析
排斥力最小
对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取 电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥 力最小，分子体系能量最低,最稳定。
A
3.价层电子对的空间构型（即VSEPR模型）
电子对数目：2
VSEPR模型：直线形
3
平面三角形
4
正四面体形
4. VSEPR模型应用——预测分子立体构型
分子或 离子
CO2
CO32-
SO2
σ键电子对
数
2
3
2
孤电子对 VSEPR模 分子的立体
数
型及名称 构型及名称
0
直线形
O
C
O
直线形
O
0
OC
平面三角形 平面三角形
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。
A的价层电子对数
A的杂化轨道数 杂化轨道类型
A的价电子空间构型 （VSEPR模型）
A的杂化轨道空间构型
ABm型分子或离子 空间构型
2 2 sp 直线型
直线型
直线型
3
4
3
4
sp2
sp3
平面三角形 正四面体
平面三角形 正四面体
平面三角 正四面体或三 形或V形 角锥形或V形
课堂练习
例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论
C：2s22p2 2s
2p
2p
2s 激发
sp3杂化
sp3
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与 形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化 轨道。
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥 最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?
σ键电子对和 孤对电子对
排斥力最小
2.价层电子对数的计算
价层电子对数 = σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数
⑴σ键电子对数 = σ键个数= 与中心原子结合的原子数
⑵中心原子上的孤电子对数 =½（a-xb) 配位原子
a: 对于分子：为中心原子的价电子数
(对于阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子 的电荷数；对于阴离子： a为中心原子的价电子 数加上离子的电荷数） x 为配位原子数 b 为配位原子最多能接受的电子数(H为1，其他 原子为“8-该原子的价电子数）
4、其它
P4
正四面体 60°
C2H2
直线形 180°
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
• 分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
• 那么分子结构又是怎么测定的呢
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？
（指导阅读P39）
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结构却不 同，什么原因？
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？
二、价层电子对互斥理论
1.内容
对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对
（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之 间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取 电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥 力最小，分子或离子的体系能量最低,最稳定。
（3）为使相互间排斥力最小，杂化轨道在空间取最 大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同；
★对于非过渡元素，由于ns和np能级接近，往往采 用“sp”型杂化（分为sp杂化、sp2杂化、sp3杂化）
sp杂化轨道的形成过程
180°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
电 电 类型 布模型 子子 对对 数数
立体结构 实 例
2
直线 形
2
0 AB2
直线形
CO2
3
平面 三角
3
0 AB3
形
2 1 AB2
平面三角形
BF3
V形
SO2
价 若 VSEPR 中σ键心电 原孤对子 孤分 电 子 对 数 为 0 ， 则实 例
层 模V型SEP子R对模电型子与子分子电立子对体的构排布型一分子致构，型 若
每两个轨道间的夹角为109.5°， 空间构型为正四面体型
例如： Sp3 杂化 —— CH4分子的形成
C：2s22p2 2s
2p
2p
激发 2s
sp3杂化
sp3
三、杂化理论简介
3.杂化轨道分类：
CH4原子 2s
轨道杂化
2p
2p
激发 2s
sp3杂化
sp3
等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。
O
1
平面三角形
OS
V形 O
中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间，并与成 键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去 VSEPR模型中的孤电子对
分子或 离子
CH4
NH3
H2O
价层电子对 数
4
4
4
孤电子对 VSEPR模 分子的立体
数
型及名称 构型及名称
H
0
正四面体
H
C
H
正四面H体
1
正四面体
N
H
H
杂化轨道数=中心原子孤电子对数＋配位原子数
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 0＋2＝2 0＋3＝3 0＋4＝4 1＋2＝3 1＋3＝4 2＋2＝4
杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨 道数恰好与A的价层电子对数相等。
H 三角锥形
2
正四面体
O
H H
V形
判断分子空间构型方法：
价层电子对数
略去孤电子对
VSEPR模型
分子（离子）的立体构型
排斥力： 孤电子对-孤电子对 ﹥孤电子对-σ键电子对 ﹥
σ键电子对-σ键电子对
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价
σ孤
层 VSEPR 键 对 分子 电子对的排
电 子 模型 对 数
2p 2s
杂化
2 对孤对电子
排斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对成键电子对>成键电子对-成键电子对
三、杂化理论简介
4.杂化类型判断：
因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来 容纳孤电子对，故有
杂化轨道数=中心原子价层电子对数
=中心原子孤电子对数＋σ键电子对数（配位原子数）
杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的中 心原子价层电子对数，再由杂化轨道数判断杂 化轨道类型。
F
B
B： 1s22s22p1没有3个成单电子
F
2p
2s
激发 2s
F
2p
sp2 sp2杂化
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
z
109°28′
y
y
y
y
x
x
x
x
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
形成4个sp3 杂化轨道。
每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，
含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分
在多原子构成的分子中，由于原子间排 列的空间位置不一样，使得分子有不同 的结构，这就是所谓的分子的立体构型。
一、形形色色的分子
1、三原子分子立体结构
CO2
直线形180°来自H2OV形 105°
2、四原子分子立体结构
HCHO
平面三角形 120°
NH3
三角锥形 107°
3、五原子分子立体结构
正四面体
CH4
第二课时——杂化轨道理论
活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4 的立体构型
1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么 碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？
C原子轨道排布图
2p2
2s2
1s2
H原子轨道排布图