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1、选修三：物质结构与性质选修三：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221分子的立体构型分子的立体构型一、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CH4C60C
2、20C40C70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定的呢那么分子结构又是怎么测定的呢测分子体结构：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。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？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形形二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论(VSEPR模型模型)预测分子结构的简单理
3、论预测分子结构的简单理论2、分子构型预测举例、分子构型预测举例（1）基本概念：（以氨分子为例说明）基本概念：（以氨分子为例说明）H NH3 H N H中心原子配位原子配位数 孤电子对键电子对键电子对键电子对写出结构式，该原子连接两个或两个以上原子，就属于中心原子，该原子只连一个原子，就不是中心原子。如有机物中氢肯定不是中心原子，它只能形成一个键，永远在端点上。一个分子中可能有多个中心原子，如甲醇中，碳、氧均可看作中心原子。2.2.价层电子对数的计算价层电子对数的计算价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数键电子对数键电子对数=键个数键个数=与
4、中心原子结合的原子数与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 =（a-xb)配位原子配位原子 价价层电层电子子对对是指是指分子的中心原子上的分子的中心原子上的电电子子 对对，包括，包括 键电键电子子对对和中心原子上的孤和中心原子上的孤电电子子对对（不包括（不包括 键电键电子子对对）。式中式中 a 为为中心原子的价中心原子的价电电子数，子数，对对于于主族主族元素来元素来说说，价，价电电子数等于原子的最外子数等于原子的最外层电层电子数；子数；X 为为与中心原子与中心原子结结合的原子数；合的原子数；(称称“配位配位原子原子”或或“端位原子端位原子”）b 为为与中心原子与中心
5、原子结结合的原子最多能接受的合的原子最多能接受的电电子数，子数，H 为为 1，其它原子等于，其它原子等于“8该该原子原子的价的价电电子数子数”。对对于阳离子来于阳离子来说说，a 为为中心原子的价中心原子的价电电子数减去离子的子数减去离子的电电荷数，荷数，x 和和 b 的的计计算方算方法法不不变变；对对于阴离子来于阴离子来说说，a 为为中心原子的价中心原子的价电电子数加上离子的子数加上离子的电电荷数（荷数（绝对值绝对值），），x 和和 b 的的计计算方法也不算方法也不变变。分子或分子或 离子离子 中心原子中心原子 a x b中心原子上的中心原子上的孤电子对数孤电子对数SO2NH4+CO32-表表
6、 24 几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数S6221N5-1=4410C4+2=6320中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 =（a-xb)思考与交流思考与交流1.以以S和和P为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它的价电子数？它的价电子数？对主族元素来说，其价电子数与其族序数相当。对主族元素来说，其价电子数与其族序数相当。S是第三周期是第三周期A族的元素，其价电子数为族的元素，其价电子数为6；P是第三周期是第三周期A族的元素，族的元素，其价电子数为其价电子数为5；2.以以N 和和CI为例，
7、说明如何根据主族元素在周期表中的位置确为例，说明如何根据主族元素在周期表中的位置确定它最多能接受的电子数？定它最多能接受的电子数？N为第二周期第二周期A族的元素，其价电子数为族的元素，其价电子数为5，故其最多能接，故其最多能接受的电子数为受的电子数为3；CI第三周期第三周期A族的元素，其价电子数为族的元素，其价电子数为7；故其最多能接受的电子数为；故其最多能接受的电子数为1；确定价层电子对的空间构型确定价层电子对的空间构型 分子空间构型确定分子空间构型确定中心原子上有中心原子上有孤对电子孤对电子(未用于形成共价键的电子对未用于形成共价键的电子对)的分子。的分子。价层电子对数目与价层电子对构型关
8、系价层电子对数目与价层电子对构型关系价价层电层电子子对对数目数目2 23 34 45 56 6价价层电层电子子对对构型构型 直直线线三角形三角形四面体四面体三角双三角双锥锥八面体八面体一类是中心原子上的一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键价电子都用于形成共价键.路易斯结构式路易斯结构式分子或离子分子或离子中心原子上的中心原子上的孤孤电电子子对对数数分子或离子的分子或离子的价层电子对对数价层电子对对数VSEPR模型模型CO202SO213分子或离子分子或离子VSEPR模型名称模型名称分子或离子分子或离子的立体构型的立体构型分子或离子的分子或离子的立体构型名称立体构型名称CO2直直线线形形直直
9、线线形形SO2平面三角形平面三角形V形形注意：注意：VSEPR模型与分子空间构型并不一致。当中心原子模型与分子空间构型并不一致。当中心原子上无孤电子对数时，则两者相一致。当中心原子上上无孤电子对数时，则两者相一致。当中心原子上有孤电子对数时，则两者不一致。分子的空间构型有孤电子对数时，则两者不一致。分子的空间构型从略去从略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对去判模型中的中心原子上的孤电子对去判断；断；3、确定分子的立体结构步骤小结：、确定分子的立体结构步骤小结：（1）先确定中心原子的价层电子对数）先确定中心原子的价层电子对数 价层电子对数价层电子对数=键电子对数键电子对数+孤电子对数孤电子
10、对数（2）确定含孤电子对的）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构模型的立体结构 价层电子对数价层电子对数 n与与VSEPR模型的立体结构的关系模型的立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体（3）略去）略去VSEPR模型模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构的立体结构中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 (a-xb)/2思考与交流：教材思考与交流：教材 P39 确定确定 BF3 、NH 和和 SO 的的 VSEPR 模型模型和它们的立体构型。
11、和它们的立体构型。BF3：AY3 型，型，VSEPR 模型为平面三角形，模型为平面三角形，分子构型为平面三角形；分子构型为平面三角形；N NH ：AY4 型，型，VSEPR 模型为正四面体模型为正四面体 形，离子构型为正四面体形；形，离子构型为正四面体形；SO ：AY4（AX3E）型，）型，VSEPR 模型为模型为 四面体形，离子构型为三角锥形。四面体形，离子构型为三角锥形。总结：总结：中心原子中心原子中心原子中心原子代表物代表物代表物代表物中心原子中心原子中心原子中心原子结合原子数结合原子数结合原子数结合原子数价层电子价层电子价层电子价层电子对数对数对数对数VSEPRVSEPR模模模模型型型
12、型分子立体构分子立体构分子立体构分子立体构型型型型无无无无孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子CO22BF33CH44有有有有孤对电子孤对电子孤对电子孤对电子H2O2NH33直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形V V 形形形形 三角锥形三角锥形三角锥形三角锥形直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形正四面体形正四面体形四面体形四面体形四面体形四面体形23444（1 1）如果中心原子）如果中心原子无孤电子对，无孤电子对，则分子立体构型与则分子立体构型与VSEPRVSEPR模型模型相同相同课
13、堂练习课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是相似的是 （）A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是分子的是 （）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4BBC3.若若ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上没有未用于形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（型，下列说法正确的（）A.若若n=2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V形形 B.若若n=3，则分子的立体构型为三角锥形，则分子的立体构型为三角锥形 C.若若n=4，则分子的立体构型为正四面体形，则分子的立体构型为正四面体形 D.以上说法都不正确以上说法都不正确课堂练习课堂练习C