价层电子互斥理论.ppt
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1、新课标人教版选修三物质结构与性质新课标人教版选修三物质结构与性质第二章第二章 分子结构与性质分子结构与性质第二节分子的立体结构第二节分子的立体结构(第一课时)(第一课时)复复 习习 回回 顾顾共价键共价键键键键键键参数键参数键能键能键长键长键角键角衡量化学键稳定性衡量化学键稳定性描述分子的立体结构的重要因素描述分子的立体结构的重要因素成键方式成键方式“头碰头头碰头”,呈轴对称呈轴对称成键方式成键方式“肩并肩肩并肩”,呈镜像对称呈镜像对称一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、双原子分子(直线型)、双原子分子(直线型)2 2、三原子分子立体结构(有直线形和、三原子分子立体结
2、构(有直线形和V V形)形)、四四原原子子分分子子立立体体结结构构(直直线线形形、平平面面三三角形、三角锥形、正四面体)角形、三角锥形、正四面体)(平面三角形,三角锥形)(平面三角形,三角锥形)C2H2CH2OCOCl2NH3P4、五原子分子立体结构、五原子分子立体结构最常见的是正四面体最常见的是正四面体CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5 5、其它:、其它:C60C20C40C70资料卡片:资料卡片:形形色色的分子形形色色的分子分子世界如此形形色色,异彩纷呈,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。美不胜收,常使人流连忘返。那么分子结构又是怎么测
3、定的呢那么分子结构又是怎么测定的呢早早年年的的科科学学家家主主要要靠靠对对物物质质的的宏宏观观性性质质进进行行系系统统总总结结得得出出规规律律后后进进行行推推测测,如如今今,科科学学家家已已经经创创造造了了许许许许多多多多测测定分子结构的现代仪器,红外光谱就是其中的一种。定分子结构的现代仪器,红外光谱就是其中的一种。分分子子中中的的原原子子不不是是固固定定不不动动的的,而而是是不不断断地地振振动动着着的的。所所谓谓分分子子立立体体结结构构其其实实只只是是分分子子中中的的原原子子处处于于平平衡衡位位置置时时的的模模型型。当当一一束束红红外外线线透透过过分分子子时时,分分子子会会吸吸收收跟跟它它的
4、的某某些些化化学学键键的的振振动动频频率率相相同同的的红红外外线线,再再记记录录到到图图谱谱上上呈呈现现吸吸收收峰峰。通通过过计计算算机机模模拟拟,可可以以得得知知各各吸吸收收峰峰是是由由哪哪一一个个化化学学键键、哪哪种种振振动动方方式式引引起起的的,综综合合这这些些信信息息,可可分分析析出出分子的立体结构。分子的立体结构。科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的分子的立体结构是怎样测定的?(指导阅读(指导阅读P39P39)测分子体结构:红外光谱仪测分子体结构:红外光谱仪吸收峰吸收峰分析。分析。形,如形,如CO2 形,如形,如H20 形,如形,如HCHO、BF3 形,如形,如NH3分子分子的
5、立的立体结体结构构最常见的是最常见的是 形,如形,如CH4五原子分子五原子分子 三原子分子三原子分子四原子分子四原子分子一、形形色色的分子一、形形色色的分子表表格格一一直线直线V平面三角平面三角三角锥三角锥正四面体正四面体通过填表,你能发现什么问题?通过填表,你能发现什么问题?同为三原子分子,同为三原子分子,CO2 和和 H2O 分子的空间结分子的空间结构却不同,什么原因?构却不同,什么原因?直线形直线形V形形 同为四原子分子,同为四原子分子,CH2O与与 NH3 分子的的空分子的的空间结构也不同,什么原因?间结构也不同,什么原因?三角锥形三角锥形平面三角形平面三角形原子HCNO电子式可形成共
6、用电子对数1)写出写出H、C、N、O原子的电子式:表格二原子的电子式:表格二HO:1234N:C探究:同为三原子分子或四原子分探究:同为三原子分子或四原子分子,分子的空间构型为什么不同?子,分子的空间构型为什么不同?2)写出写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电等分子的电子式、结构式及分子的空间构型:表格三子式、结构式及分子的空间构型:表格三分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式结构式分子的空间构型O C O:H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H=OH-C-H-HH直线形直线形V 形形三角三角锥锥 形形 平面平面三角形三角
7、形 正正四面体四面体HH.C.O.对对ABn型分子,型分子,B围绕围绕A成键,则成键,则A为中心原子,为中心原子,n值值为中心原子结合的原子数。为中心原子结合的原子数。四、价层电子对互斥模型(四、价层电子对互斥模型(VSEPR)基本要点基本要点ABn型分子(离子)中中心原子型分子(离子)中中心原子A周周围的价电子对的几何构型,主要取决围的价电子对的几何构型,主要取决于价电子对数(于价电子对数(n),价电子对尽量),价电子对尽量远离,使它们之间斥力最小。远离,使它们之间斥力最小。1、内容:中心原子价电子层电子对(包括 电子对和 的孤对电子对)的互相 作用,使分子的几何构型总是采取电子对相互 的那
8、种构型,即分子尽可能采取对称的空间构型。尽可能采取对称的空间构型。(VSEPR模型)模型)成键成键未成键未成键排斥排斥排斥最小排斥最小二、价层电子对互斥模型二、价层电子对互斥模型价层电子对包括成键的价层电子对包括成键的电子对和孤电子对电子对和孤电子对不包括成键的不包括成键的电子对电子对!孤对电子:未用于形成共价键的电子对,例氮原子和氢原孤对电子:未用于形成共价键的电子对,例氮原子和氢原子形成氨分子时,子形成氨分子时,N提供提供3个未成对电子与个未成对电子与3个个H形成形成3对共对共用电子对,还有用电子对,还有1对电子未与其他原子共用,这对电子就对电子未与其他原子共用,这对电子就称为孤对电子称为
9、孤对电子,例如黑点表示中心原子例如黑点表示中心原子N与与O的孤对电子,的孤对电子,而中心原子而中心原子C无孤对电子无孤对电子3)分析分析CO2,H2O,NH3,CH2O,CH4电子式的中心电子式的中心原子价电子层电子对成键情况。原子价电子层电子对成键情况。:H N H:H:H O H:O C O:H C H:HHHH.C.O.分成键电子对和分成键电子对和 孤对电子对孤对电子对结论结论:成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型 中心原子有孤对电子,其要占据中心原子中心原子有孤对电子,其要占据中心原子周围的空间,并且周围的空间,并且 ,使分子呈现不同的立
10、体构型。使分子呈现不同的立体构型。互相排斥互相排斥价层电子对数价层电子对数=键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 键电子对数键电子对数=键数键数=中心原子结合的原子数中心原子结合的原子数中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数=表示中心原子的价电子数价电子数对于主族元素,对于主族元素,=最外层电子数最外层电子数阳离子:阳离子:=价电子数价电子数-离子电荷数离子电荷数阴离子:阴离子:=价电子数价电子数+离子电荷数离子电荷数x=与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数b=与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,H=1,其他原子其他原子=8-该原子
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