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1、分子空间构型分子空间构型 形形色色的分子形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2ONH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70思考：思考：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？同为四原子分子，同为四原子分子，CH2O与与 NH3 分子的的空间分子的的空间结构也不同，什么原因？结构也不同，什么原因？探究与讨论：探究与讨论：1、写出、写出H、C、N、O等原子的电子式：等原子的电子式：可形成可形成共用电子对数共用电子对数电子式电子式ONCH原子原子HO：C：1
2、234N：2、写出、写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子等分子的电子式、结构式及分子的空间结构：式、结构式及分子的空间结构：分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4电子式电子式结构式结构式中心原子中心原子有无孤对电子有无孤对电子空间结构空间结构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无无有有有有无无无无直线形直线形V 形形三角三角锥锥 形形 平面平面三角形三角形 正正四面体四面体:H C H:O:分子的价电子对（包括成键电子对分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用和孤电子对）
3、由于相互排斥作用,而而趋向尽可能采取对称的空间构型。趋向尽可能采取对称的空间构型。价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论:基本要点：基本要点：分子或离子的空间构型与中心原子的分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。价层电子对数目有关。价层电子对尽可能远离价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。以使斥力最小。价层电子对价层电子对=成键电子对成键电子对+孤对电子对孤对电子对 (VP)(BP)(LP)价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型的具体步骤：推断分子或离子的空间构型的具体步骤：确定中心原子的价层电子对数，确定中心原子的价层电子对数，以以AXm为例为例(A中心原子
4、中心原子,X配位原子配位原子)：原则：原则：A的价电子数的价电子数=主族序数；主族序数；配体配体X：H和卤素每个原子各提供一个价和卤素每个原子各提供一个价 电子电子,规定规定氧与硫不提供价电子；氧与硫不提供价电子；正离子应减去电荷数正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。负离子应加上电荷数。VP=1/2A的价电子数的价电子数+X提供的价电子数提供的价电子数m 离子电荷数离子电荷数()负负 正正确定电子对的空间构型：确定电子对的空间构型：VP=2 直线形直线形VP=3 平面三角形平面三角形VP=4 正四面体正四面体VP=5 三角双锥三角双锥VP=6 正八面体正八面体确定中心原子的孤对电子对数，推
5、断分子确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。的空间构型。LP=0:分子的空间构型分子的空间构型=电子对的空间构型电子对的空间构型VP=(2+2)=2 直线形直线形VP=(3+3)=3 平面三角形平面三角形VP=(4+4)=4 四面体四面体VP=(5+5)=5 三角双锥三角双锥VP=(6+6)=6 八面体八面体例如：例如：LP0：分子的空间构型不同于电子对的空：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。间构型。34611 21 2SnCl2平面三角形平面三角形 V形形NH3四面体四面体 三角锥三角锥H2O四面体四面体 V形形IF5八面体八面体 四方锥四方锥XeF4八面体八面体 平面正方形平
6、面正方形VPLP电子对的电子对的空间构型空间构型分子的分子的空间构型空间构型例例VP=5，电子对空间构型为三角双锥，电子对空间构型为三角双锥，LP占据轴向还是水平方向三角形的某个占据轴向还是水平方向三角形的某个顶点？原则：斥力最小。顶点？原则：斥力最小。例如：例如：SF4 VP=5 LP=1 S FF FFLPBP(90o)3 2 结论：结论：LP占据水平方向三角形占据水平方向三角形,稳定稳定分子构型为分子构型为变形四面体变形四面体(跷跷板形跷跷板形)。SFFF FF515253VP LP电子对的电子对的空间构型空间构型分子的分子的空间构型空间构型例例三角双锥三角双锥 变形四面体变形四面体 S
7、F4三角双锥三角双锥 T形形 ClF3三角双锥三角双锥 直线形直线形 XeF2（3）判断共价分子结构的实例）判断共价分子结构的实例 例例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型。AlCl3 H2S SO32-NH4+NO2 IF3解：总数解：总数 对数对数电子对构型电子对构型 6 8 8 8 5 103 4 4 4 3 5三角形三角形 正四面体正四面体 正四面体正四面体 正四面体正四面体 三角形三角形 三角双锥三角双锥分子构型分
8、子构型 三角形三角形 V字构型字构型 三角锥三角锥 正四面体正四面体 V字形字形 T字形字形代表物代表物中心原子中心原子结合的原子数结合的原子数分子类型分子类型空间构型空间构型中心原子中心原子无孤对电子无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4中心原子中心原子有孤对电子有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V 形形三角锥形三角锥形小结小结:价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型应用反馈应用反馈:化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结合的原子中心原子结合的原子数数空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+Si
9、Cl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形 V 形形V 型型平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体SO4204正四面体正四面体具有相同的通式具有相同的通式ABmABm，而且价电子总数相等的，而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为这个原理称为“等电子等电子体原理体原理”。这里的。这里的“结构特征结构特征”的概念既包括分子的立体结的概念既包括分子的立体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为键角为180180 或或9
10、090 等特定的角度。等特定的角度。（1 1）COCO2 2、CNSCNS、NONO2 2+、N N3 3具有相同的通式具有相同的通式AXAX2 2，价电子总数价电子总数1616，具有相同的结构，具有相同的结构直线型分子，中心原直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取子上没有孤对电子而取spsp杂化轨道，形成直线形杂化轨道，形成直线形s-s-骨架，骨架，键角为键角为180180，分子里有两套，分子里有两套 3 34 4p-pp-p大大 键。键。等电子体原理等电子体原理（2 2）COCO3 32 2、NONO3 3、SOSO3 3等离子或分子具有相同的通等离子或分子具有相同的通式式AXAX3 3,
11、总价电子数总价电子数2424，有相同的结构，有相同的结构平面三角形分平面三角形分子子,中心原子上没有孤对电子而取中心原子上没有孤对电子而取spsp2 2杂化轨道形成分子杂化轨道形成分子的的s-s-骨架，有一套骨架，有一套 4 46 6p-pp-p大大 键。键。（3 3）SOSO2 2、O O3 3、NONO2 2等离子或分子，等离子或分子，AXAX2 2，18e18e，中心，中心原子取原子取spsp2 2杂化形式，杂化形式，VSEPRVSEPR理想模型为平面三角形，中理想模型为平面三角形，中心原子上有心原子上有1 1对孤对电子对孤对电子(处于分子平面上处于分子平面上)，分子立体，分子立体结构为
12、结构为V V型型(或角型、折线型或角型、折线型)，有一套符号为，有一套符号为 3 34 4的的p-pp-p大大 键。键。（4 4）SOSO4 42 2、POPO4 43 3等离子具有等离子具有AXAX4 4的通式的通式,总价总价电子数电子数3232，中心原子有，中心原子有4 4个个s-s-键，故取键，故取spsp3 3杂化形式，杂化形式，呈正四面体立体结构；呈正四面体立体结构；（5 5）POPO3 33 3、SOSO3 32 2、ClOClO3 3等离子具有等离子具有AXAX3 3的通式，的通式，总价电子数总价电子数2626，中心原子有，中心原子有4 4个个s-s-轨道轨道(3(3个个s-s-
13、键和键和1 1对占据对占据s-s-轨道的孤对电子轨道的孤对电子)，VSEPRVSEPR理想模型为四面理想模型为四面体，体，(不计孤对电子的不计孤对电子的)分子立体结构为三角锥体，分子立体结构为三角锥体，中心原子取中心原子取spsp3 3杂化形式，没有杂化形式，没有p-ppp-pp键或键或p-pp-p大大 键，键，它们的路易斯结构式里的重键是它们的路易斯结构式里的重键是d-pd-p大大 键。键。1极极性性分分子子：正正电电荷荷重重心心和和负负电电荷荷重重心心不不重重合合的分子称的分子称为为极性分子。极性分子。2非非极极性性分分子子：正正电电荷荷重重心心和和负负电电荷荷重重心心重重合合的分子称的分
14、子称为为非极性分子。非极性分子。3规规律律(1)双双原原子子分分子子的的极极性性取取决决于于成成键键原原子子之之间间的的共共价价键键是否有极性，以是否有极性，以分子的极性分子的极性极性极性键结键结合的双原子分子是极性分子，以非极合的双原子分子是极性分子，以非极性性键结键结合的双原子分子是非极性分子。合的双原子分子是非极性分子。(2)以以极极性性键键结结合合的的多多原原子子分分子子，分分子子是是否否有有极极性取决于分子的空性取决于分子的空间间构型。构型。4“相似相溶相似相溶规则规则”：一般情况下，由极性分子构成的物一般情况下，由极性分子构成的物质质易溶于易溶于极性溶极性溶剂剂，由非极性分子构成的
15、物，由非极性分子构成的物质质易溶于易溶于非极性溶非极性溶剂剂1手手性性异异构构：具具有有完完全全相相同同的的组组成成和和原原子子排排列列的的分分子子，如如左左手手和和右右手手一一样样互互为为镜镜像像，在在三三维维空空间间里不能重叠的里不能重叠的现现象称象称为为手性异构手性异构现现象。象。2手手性性分分子子：具具有有手手型型异异构构体体的的分分子子称称为为手手性性分子。分子。手性分子3手性碳原子：在有机物分子中，手性碳原子：在有机物分子中，连连有有_的碳原子称的碳原子称为为手性碳原子。如手性碳原子。如四个不同的原子或原子四个不同的原子或原子团团思考感悟思考感悟2手性碳原子有什么特点？手性碳原子有
16、什么特点？【提提示示】连连接接四四个个不不同同的的原原子子或或基基团团的的碳碳原原子称子称为为手性碳原子。手性碳原子。具具有有手手性性的的有有机机物物，是是因因为为其其含含有有手手性性碳碳原原子子造造成成的的。如如果果一一个个碳碳原原子子所所连连的的四四个个原原子子或或原原子子团团各各不不相相同同，那那么么该该碳碳原原子子称称为为手手性性碳碳原原子子，用用*C表示，如：表示，如：R1、R2、R3、R4是互不相同的原子是互不相同的原子或或原原子子团团。所所以以，判判断断一一种种有有机机物物是是否否具具有有手手性性异异构构体体，就就看看其其含含有有的的碳碳原原子子是是否否连连有有四四个个不同的原子
17、或原子不同的原子或原子团团。1下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A离子化合物中不可能存在非极性离子化合物中不可能存在非极性键键B非非极极性性分分子子中中不不可可能能既既含含极极性性键键又又含含非非极极性性键键C非极性分子中一定含有非极性非极性分子中一定含有非极性键键D不不同同非非金金属属元元素素原原子子之之间间形形成成的的化化学学键键都都是是极性极性键键解析：解析：选选D。判断。判断“不可能存在不可能存在”、“一定含一定含有有”、“都是都是”等等类结论类结论的正的正误时误时，一般可用，一般可用反例法。即只要能反例法。即只要能举举出一个可以成立的反例来，出一个可以成立的反例来，则则可否定可
18、否定题题中中结论结论，如果不存在反例，如果不存在反例，则则可可认认为题为题中中结论结论正确。正确。A项项离子化合物中可能存在非极性离子化合物中可能存在非极性键键。如。如Na2O2是离子化合物，其中是离子化合物，其中OO键键是非极性是非极性键键，故，故A错误错误。B项项非极性分子中，既含非极性非极性分子中，既含非极性键键又含极性又含极性键键是可能的。如乙炔是可能的。如乙炔(HCCH)分子中，分子中，CH键键是极性是极性键键，CC键键是非极性是非极性键键。C项项由极性由极性键组键组成的多原子分子，只要分子成的多原子分子，只要分子结结构构对对称就是非极性分子。如称就是非极性分子。如CO2(O=C=O
19、)是非极性分子，分子中所有化学是非极性分子，分子中所有化学键键都是极性都是极性键键，故故C也是也是错误错误的。的。D项项叙述正确。因叙述正确。因为为不同非金属原子吸引不同非金属原子吸引电电子子的能力不同，它的能力不同，它们们之之间间的共用的共用电电子子对对必偏向其必偏向其中一方而形成极性共价中一方而形成极性共价键键。2判断下列分子判断下列分子为为手性分子的是手性分子的是()答案：答案：B3(2011年年镇镇江高二江高二检测检测)膦膦又称磷化又称磷化氢氢，化学，化学式式为为PH3，在常温下是一种无色有大蒜气味的，在常温下是一种无色有大蒜气味的有毒气体，它的分子呈三角有毒气体，它的分子呈三角锥锥形。以下关于形。以下关于PH3的叙述中正确的是的叙述中正确的是()APH3是非极性分子是非极性分子BPH3中有未成中有未成键电键电子子对对CPH3是一种是一种强强氧化氧化剂剂DPH3分子中分子中PH键键是非极性是非极性键键解析：解析：选选B。N、P位于同一主族，故位于同一主族，故PH3的分的分子空子空间间构型构型应应与与NH3的相似，即的相似，即为为极性极性键键形成形成的极性分子，有一的极性分子，有一对对孤孤电电子子对对，无，无强强氧化性。氧化性。结束结束