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1、第二节分子的立体构型第二节分子的立体构型NH3 的空间构型的空间构型的空间构型的空间构型直线型直线型 CO2,N3-平平面面三三角角形形BF3SO3四面体形四面体形CH4三角双锥形三角双锥形 PF5正八面体形正八面体形SF6掌握掌握确定分子空间构型的基本方法确定分子空间构型的基本方法重点重点掌握：掌握：ABX型分子或离子的空间构型型分子或离子的空间构型二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论1价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论(VSEPR)分子中的价层电子对分子中的价层电子对(包括包括_和和_)由于由于_作用，而趋向尽可能彼此远离以减小作用，而趋向尽可能彼此远离以减小_，分子尽可能采取分
2、子尽可能采取_的立体构型。电子对的立体构型。电子对之间的夹角越大，排斥力之间的夹角越大，排斥力_。键电子对键电子对中心原子上的孤电子对中心原子上的孤电子对相互排斥相互排斥斥力斥力对称对称越小越小2价层电子对的确定方法价层电子对的确定方法CO2CCl4NH3SO2价电子价电子对数对数孤电子孤电子对数对数练习：计算下列分子中心原子价电子对数和孤电子对数练习：计算下列分子中心原子价电子对数和孤电子对数00112443思考感悟思考感悟3、价层电子、价层电子对数对数与与价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型关系关系价层电价层电子对数子对数VSEPR构型构型2354直线型直线型平面三平面三角形角形正四正四面
3、体面体6三角三角双锥双锥正八正八面体面体价层电子对数价层电子对数n=2 n=2 直线直线形形n=3 n=3 平面三角形平面三角形n=4 n=4 正四面体正四面体价层电子对数价层电子对数 价电子对空间构型价电子对空间构型 轨道夹角轨道夹角 实例实例BeCl2BF3CH4PCl5SF63 3、推断分子空间构型的具体步骤：、推断分子空间构型的具体步骤：、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，再再确定确定价层电子对互斥价层电子对互斥(VSEPR)模型模型、确定中心原子的孤对电子对数，、确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。推断分子的空间构型。若孤电子对数为若孤电子对数
4、为0 0，则分子的空间构，则分子的空间构型型和和价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型相同相同 若孤电子对数若孤电子对数不为不为0 0，则分子的空间，则分子的空间构型构型和和价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型不同不同。课堂练习课堂练习分子分子COCO2 2BeClBeCl2 2BFBF3 3CHCH4 4H2ONH3价电子价电子对数对数VSEPR构型构型有无孤有无孤对电子对电子分子空分子空间结构间结构2 22 23 34 44 44 4直线形直线形直线形直线形平面三平面三角形角形平面三平面三角形角形正四面体正四面体无无有有正四正四面体面体三角三角锥形锥形V形形分子分子 中心原中心原子子 孤对电
5、子孤对电子对数对数 价电子对总价电子对总数数 价电子对空间构价电子对空间构型型 分子空间构型分子空间构型 NH2-H3O+PCl3CH2O NH4+BCl3NF3SO32-CO32-课堂练习课堂练习N24正四面体正四面体V型型O14正四面体正四面体三角锥三角锥P14正四面体正四面体三角锥三角锥C03平面三角平面三角平面三角平面三角N04正四面体正四面体正四面体正四面体B03平面三角平面三角平面三角平面三角N14正四面体正四面体三角锥三角锥S14正四面体正四面体三角锥三角锥C03平面三角平面三角平面三角平面三角三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介1杂化与杂化轨道杂化与杂化轨道(1)概念概念轨
6、道的杂化轨道的杂化原子内部原子内部_的原子轨道重新组合生成的原子轨道重新组合生成与原轨道数与原轨道数_的一组新轨道的过程。的一组新轨道的过程。杂化轨道杂化轨道杂化后形成的新的杂化后形成的新的_的一组原子轨的一组原子轨道。道。能量相近能量相近相等相等能量相同能量相同(2)类型及与类型及与价层电子对数关系价层电子对数关系价价层电层电子子对对数数2 23 34 4杂杂化化类类型型spsp2sp3参于参于杂杂化化的原子的原子轨轨道及数目道及数目1个个s轨轨道道和和1个个p轨轨道道1个个s轨轨道道和和2个个p轨轨道道1个个s轨轨道道和和3个个p轨轨道道杂杂化化轨轨道道的数目的数目234杂化轨道的数目与价
7、层电子对数关系杂化轨道的数目与价层电子对数关系 。相等相等代表物代表物杂杂化化轨轨道数道数杂杂化化轨轨道道类类型型CO2CH2OCH4SO2NH3H2O中心原子杂化轨道数算法中心原子杂化轨道数算法022sp033sp2044sp3123sp2134sp3224sp3课堂练习课堂练习 利用价层电子对互斥理论判断下列利用价层电子对互斥理论判断下列离子的中心原子杂化方式离子的中心原子杂化方式、空间构型。空间构型。H H3 3O O+NHNH4 4+SOSO4 42-2-POPO4 43-3-四、配合物理论简介四、配合物理论简介1配位键配位键(1)概念：概念：_由一个原子由一个原子_提提供而另一个原子
8、提供空轨道而形成的共价键，即供而另一个原子提供空轨道而形成的共价键，即“电子对给予电子对给予接受键接受键”，是一类特殊的，是一类特殊的_。(2)表示表示配位键可以用配位键可以用AB来表示，其中来表示，其中A是是_孤孤电子对的原子，叫做给予体；电子对的原子，叫做给予体；B是是_电子电子对的原子，叫做接受体。对的原子，叫做接受体。孤电子对孤电子对单方面单方面共价键共价键提供提供接受接受2配位化合物配位化合物(1)概念：概念：_与某些分子与某些分子或离子或离子(称为称为_)以以_结合形结合形成的化合物，简称配合物。成的化合物，简称配合物。金属离子金属离子(或原子或原子)配体配体配位键配位键(2)配合
9、物的形成举例配合物的形成举例实验实验操作操作实验现实验现象象有关离子方程式有关离子方程式滴加氨水后，滴加氨水后，试试管中管中首先出首先出现现_，氨，氨水水过过量后沉淀逐量后沉淀逐渐渐_，滴加乙，滴加乙醇后析出醇后析出_Cu22NH3H2O=Cu(OH)2 Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH蓝蓝色沉淀色沉淀溶解溶解深深蓝蓝色晶体色晶体实验实验操作操作实验现实验现象象有关离子方程有关离子方程式式溶液溶液颜颜色色_Fe33SCNFe(SCN)3变红变红思考感悟思考感悟4.配制银氨溶液时，向配制银氨溶液时，向AgNO3溶液中滴加氨水，溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么
10、？先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么？例例例例1 1【思路点拨思路点拨】解答本题需注意以下两点：解答本题需注意以下两点：(1)确定每个结构中成键电子及孤电子对。确定每个结构中成键电子及孤电子对。(2)根据根据VSEPR模型判断分子或离子的立体构模型判断分子或离子的立体构型。型。【解析解析】根据各分子的电子式和结构式，分析根据各分子的电子式和结构式，分析中心原子的孤电子对数，依据中心原子连接的原中心原子的孤电子对数，依据中心原子连接的原子数和孤电子对数，确定子数和孤电子对数，确定VSEPR模型和分子的模型和分子的立体构型。立体构型。分子分子或离或离子子结结构式构式中心原中心原子孤子孤电电子子
11、对对数数分子或分子或离子的离子的价价层电层电子子对对数数VSEP R模型模型名称名称立体立体构型构型BeCl2ClBeCl02直直线线形形直直线线形形分子分子或离或离子子结结构式构式中心原中心原子孤子孤电电子子对对数数分子或离分子或离子的价子的价层层电电子子对对数数VSEP R模型模型名称名称立体立体构型构型SCl224四面体四面体V形形BF303平面三平面三角形角形平面平面三角三角形形PF314四面体四面体三角三角锥锥形形分子分子或离或离子子结结构式构式中心原中心原子孤子孤电电子子对对数数分子或离分子或离子的价子的价层层电电子子对对数数VSEP R模型模型名称名称立体立体构型构型NH04四面
12、四面体体正四正四面体面体形形SO14四面四面体体三角三角锥锥形形【答案答案】直线形直线形V形平面三角形三角锥形形平面三角形三角锥形正四面体形三角锥形正四面体形三角锥形【误区警示误区警示】使用价层电子对互斥理论判断分使用价层电子对互斥理论判断分子立体构型时需注意：子立体构型时需注意：价层电子对互斥构型是价层电子对的立体构型，价层电子对互斥构型是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对未用于形
13、成共价键的电子对)，当，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。变式训练变式训练1若若ABn分子的中心原子分子的中心原子A上没有未用上没有未用于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥于形成共价键的孤电子对，根据价层电子对互斥理论，下列说法正确的是理论，下列说法正确的是()A若若n2，则分子的立体构型为，则分子的立体构型为V形形B若若n3，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n4，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
14、上说法都不正确以上说法都不正确解析：解析：选选C。若中心原子。若中心原子A上没有未成键的孤电子上没有未成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当对，则根据斥力最小的原则，当n2时，分子的时，分子的立体构型为直线形；立体构型为直线形；n3时，分子的立体构型为时，分子的立体构型为平面三角形；当平面三角形；当n4时，分子的立体构型为正四时，分子的立体构型为正四面体形。面体形。例例例例2 2元素元素X和和Y属于同一主族。负二价的元素属于同一主族。负二价的元素X和和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质的质量分数为量分数为88.9%；元素；元素X和元素和元素Y可
15、以形成两种化合可以形成两种化合物，在这两种化合物中，物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为的质量分数分别为50%和和60%。(1)确定确定X、Y两种元素在周期表中的位置。两种元素在周期表中的位置。(2)在元素在元素X和元素和元素Y两种元素形成的化合物中，写两种元素形成的化合物中，写出出X质量分数为质量分数为50%的化合物的化学式的化合物的化学式_；该分子的中心原子以该分子的中心原子以_杂化，分子构型为杂化，分子构型为_。(3)写出写出X的质量分数为的质量分数为60%的化合物的化学式的化合物的化学式_；该分子的中心原子以该分子的中心原子以_杂化，分子构型为杂化，分子构型为_。(4)由元素氢、由
16、元素氢、X、Y三种元素形成的化合物常见的三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式式_、_，并比较酸性强弱：，并比较酸性强弱：_。两种酸的阴离子分别为两种酸的阴离子分别为_和和_，立，立体构型分别为体构型分别为_和和_。(5)由氢元素与由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极元素形成的化合物中，含有非极性键的是性键的是_(写分子式写分子式)，分子构型为，分子构型为V形的形的是是_(写分子式写分子式)。【答案答案】(1)X：第二周期，：第二周期，A族；族；Y：第三周：第三周期，期，A族。族。(2)SO2sp2V形形(3)SO3
17、sp2平面三角形平面三角形(4)H2SO3H2SO4H2SO4H2SO3SOSO三三角锥形正四面体形角锥形正四面体形(5)H2O2H2O【规律方法规律方法】判断分子的中心原子杂化轨道类判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法型的方法(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断根据杂化轨道的空间分布构型判断若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则分子的中心原子发生形，则分子的中心原子发生sp3杂化。杂化。若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生子的中心原子发生sp2杂化。杂化。若杂化轨道在空间的分布呈直线形
18、，则分子的若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生中心原子发生sp杂化。杂化。(2)根据杂化轨道之间的夹角判断根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为若杂化轨道之间的夹角为10928，则分子的中心，则分子的中心原子发生原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为杂化；若杂化轨道之间的夹角为120，则分子的中心原子发生，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道杂化；若杂化轨道之间的夹角为之间的夹角为180，则分子的中心原子发生，则分子的中心原子发生sp杂杂化。化。变式训练变式训练2(2011年秦皇岛高二检测年秦皇岛高二检测)氨气分子的立氨气分子的立体构型是三角锥形，而甲烷是正
19、四面体形，这是因体构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为为()A两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3为为sp2型杂化，而型杂化，而CH4是是sp3型杂化型杂化BNH3分子中分子中N原子形成原子形成3个杂化轨道，个杂化轨道，CH4分子分子中中C原子形成原子形成4个杂化轨道个杂化轨道CNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强键电子的排斥作用较强D氨气分子是氨气分子是4原子化合物，甲烷为原子化合物，甲烷为5原子化合物原子化合物解析：解析：选选C。NH3和和CH4都是都是sp3杂化，故杂化，故
20、A、B错误错误，跟分子中原子个数无关，故，跟分子中原子个数无关，故D错误。错误。配位键与配位化合物配位键与配位化合物1配位键与非极性键、极性键的区别与联系配位键与非极性键、极性键的区别与联系类类型型比比较较共价共价键键非极性非极性键键极性极性键键配位配位键键本本质质相相邻邻原子原子间间的共用的共用电电子子对对(电电子云重叠子云重叠)与原子核与原子核间间的静的静电电作用作用成成键键条件条件(元素种元素种类类)成成键键原子得、失原子得、失电电子能力相同子能力相同(同种同种非金属非金属)成成键键原子得、失原子得、失电电子能力差子能力差别较别较小小(不同非金属不同非金属)成成键键原子一方有孤原子一方有
21、孤电电子子对对(配体配体)，另，另一方有空一方有空轨轨道道(中中心离子或原子心离子或原子)特征特征有方向性、有方向性、饱饱和性和性特别提醒：特别提醒：(1)不是所有的配合物都具有颜色。如不是所有的配合物都具有颜色。如Ag(NH3)2OH 溶液无色，而溶液无色，而Fe(SCN)3溶液呈红色。溶液呈红色。(2)过渡金属原子或离子都有接受孤电子对的空轨过渡金属原子或离子都有接受孤电子对的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多。属配合物远比主族金属配合物多。2配合物的组成配合物的组成一般中心原子一般中心原子(或离子或离子)的
22、配位数为的配位数为2、4、6。3形成配合物的条件形成配合物的条件(1)配体有孤电子对；配体有孤电子对；(2)中心原子有空轨道。中心原子有空轨道。4配合物的稳定性配合物的稳定性配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。5配合物形成时的性质改变配合物形成时的性质改变(1)颜色的改变，如颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成；的形成；(2)溶解度的改变，如溶解度的改变，如AgClAg(NH3)2。例
23、例例例3 3气态氯化铝气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系如图所示。请将图物，分子中原子间成键关系如图所示。请将图中你认为是配位键的斜线加上箭头。中你认为是配位键的斜线加上箭头。【解析解析】解答本题要善于挖掘、提炼题目所给解答本题要善于挖掘、提炼题目所给的有用信息，弄清配位键的概念及形成条件。的有用信息，弄清配位键的概念及形成条件。Cl原子最外层有原子最外层有7个电子，个电子，Al原子最外层有原子最外层有3个电个电子，上图中每个键代表子，上图中每个键代表1对共用电子对，据此可判对共用电子对，据此可判断氯化铝断氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝形成
24、共价键的氯原子中与两个铝形成共价键的氯原子中，有一个键是配位键，氯原子提供电子对，铝中，有一个键是配位键，氯原子提供电子对，铝原子提供空轨道。配位键的箭头指向提供空轨道原子提供空轨道。配位键的箭头指向提供空轨道的一方。的一方。【答案答案】【规律方法规律方法】要想准确解答此类题目，需要要想准确解答此类题目，需要掌握好配位键的形成条件：掌握好配位键的形成条件：一种原子有空轨道，一种原子有空轨道，另一种原子有孤电子对。因此正确分析原子的另一种原子有孤电子对。因此正确分析原子的最外层电子排布和成键情况是解答该类题目的最外层电子排布和成键情况是解答该类题目的关键。关键。变式训练变式训练3下列现象与形成配
25、合物无关的是下列现象与形成配合物无关的是()A向向FeCl3中滴入中滴入KSCN溶液，溶液呈红色溶液，溶液呈红色B向向Cu与与Cl2反应后的集气瓶中加少量反应后的集气瓶中加少量H2O，溶，溶液呈绿色，再加水，溶液呈蓝色液呈绿色，再加水，溶液呈蓝色CCu与浓与浓HNO3反应后，溶液呈绿色；反应后，溶液呈绿色；Cu与稀与稀HNO3反应后，溶液呈蓝色反应后，溶液呈蓝色D向向FeCl3中滴加氨水产生红褐色沉淀中滴加氨水产生红褐色沉淀解析：解析：选选D。Fe3与与SCN形成配合物形成配合物Fe(SCN)3，显红色；显红色；Cu2在水溶液中形成配离子在水溶液中形成配离子Cu(H2O)22显绿色，显绿色，Cu(H2O)42显蓝色，故显蓝色，故A、B、C项项均与形成配合物有关。均与形成配合物有关。D项中，项中，FeCl3与氨水反应与氨水反应生成生成Fe(OH)3红褐色沉淀，与形成配合物无关。红褐色沉淀，与形成配合物无关。