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1、第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构二甲中学化学组二甲中学化学组一、形形色色的分子一、形形色色的分子P4P4O6P4O10C60C6H12椅式椅式C6H12船式船式C6H12S8SF6B12 大多数分子是由两个以大多数分子是由两个以上的原子构成，于是就有了上的原子构成，于是就有了分子中原子的空间关系问题，分子中原子的空间关系问题，这就是所谓的这就是所谓的“分子的立体分子的立体结构结构”。小结a.三原子分子：三原子分子：（如：（如：CO2和和H2O）三原子三原子分子的立体结构有分子的立体结构有直线形直线形和和V形形两种。两种。180O105Ob.四原子分子：四原子分子：（如：（如：CH2O
2、和和NH3）四原子四原子分子的立体结构有分子的立体结构有平面三角形平面三角形和和三三角锥形角锥形两种。两种。120O120O107O120Oc.五原子分子：五原子分子：（如：（如：CH4）五原子五原子分子的立体结构更多，分子的立体结构更多，最常见最常见的是的是正四面体形正四面体形。109O28常见分子的立体结构：常见分子的立体结构：1.1.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？空间构型代表物CO2直线形CH2O平面三角形CH4正四面体形H2OV形NH3三角锥形三原子分子四原子分子五原子分子视野视野分子立体结构是怎样测定的？分子立体结构是怎样测定的？红外光谱测定红外光谱测定【原
3、理原理】分子中的原子分子中的原子不是固定不动的，而是不是固定不动的，而是不断振动不断振动着的着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的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，再记录分析某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录分析各吸收峰是由哪个化学键、哪种振动方式引起的，各吸收峰是由哪个化学键、哪种振动方式引起的，综合各信息得出分子的立体结构。综合各信息得出分子的立体结构。所谓分子立体结构其实只是所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处分子中的原子处于平衡位置时的模型于平衡位置时的模型。2.原子数相同的分子为什么分子结构并不相同？请同学们回忆CO2和H2O电
4、子式中中心心原原子子如：CO2和H2O、甲醛和氨气共用电子对共用电子对共共用用电电子子对对配配位位原原子子二、价层电子对互斥理论（二、价层电子对互斥理论（VSEPR)VSEPR)一种用来预测分子的立体结构的理论模型一种用来预测分子的立体结构的理论模型 价层电子对互斥模型（价层电子对互斥模型（VSEPR modelsVSEPR models）这种模型将分子分成两类：这种模型将分子分成两类：a.中心原子中心原子上的上的价电子价电子都都用于形成共价键用于形成共价键b.中心原子上中心原子上有有孤对电子孤对电子分子分子（价电子价电子部分部分参与构成化学键）参与构成化学键）（如：（如：CO2）（如：（如：
5、H2O）a.中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上的价电子都用于形成共价键CO2CH2OCH4 分子类型为：分子类型为：ABABn n （无孤对电子）的立体（无孤对电子）的立体结构可以用中心原子周围的原子数结构可以用中心原子周围的原子数n n来预测：来预测：ABn实例实例立体结构立体结构n=2n=3n=4CO2CH2OCH4直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体形正四面体形 3.从上表看，随着从上表看，随着n的增大，分子的立体的增大，分子的立体结构也发生规律性的改变，那么这个规律在结构也发生规律性的改变，那么这个规律在什么地方呢？出现上述结构的原因是什么？什么地方呢？出现上述结构的原因
6、是什么？价层电子都参加了成键。价层电子都参加了成键。分子中的分子中的成键电子对成键电子对相互排斥作用相互排斥作用，为使，为使得这些键间的相互作用力趋于最小，分子尽得这些键间的相互作用力趋于最小，分子尽可能采取对称的空间构型。可能采取对称的空间构型。b.中心原子上有孤对电子的分子中心原子上有孤对电子的分子 （有未用于形成共价键的电子对（有未用于形成共价键的电子对）H2ONH3CO2CH2O 4.为什么为什么CO2和和H2O，CH2O和和NH3的立体结构不一样？同原子数的分子的的立体结构不一样？同原子数的分子的空间结构不同的原因是什么呢？空间结构不同的原因是什么呢？中心原子上有孤对电子的分子，中心
7、中心原子上有孤对电子的分子，中心原子上的原子上的孤对电子对也要孤对电子对也要占据占据中心原子中心原子周围的周围的空间空间，并，并参与参与互相互相排斥排斥。结果使。结果使原子在空间排布就不均匀了。原子在空间排布就不均匀了。2 2、在在以以下下的的分分子子或或离离子子中中，空空间间结结构构的的几几何何形形状状不不是三角锥形的是是三角锥形的是()()A ANFNF3 3 B BCHCH4 4 C CSOSO3 3 D DH H3 3O O+DBC 1 1、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是()A AXeOXeO4 4 B BBeClBeCl2
8、 2 C CCHCH4 4 D DPClPCl3 3 【学习与交流】【学习与交流】443652+03+03+03+14+0无无孤对电子对孤对电子对无无孤对电子对孤对电子对无无孤对电子对孤对电子对无无孤对电子对孤对电子对有有孤对电子对孤对电子对中心原中心原子价电子价电子数子数NHNH4 4+H H3 3OO+BFBF3 3HCHOHCHOHCNHCN代表物代表物中心原子中心原子电子对情电子对情况况周围原子数周围原子数与孤对电子与孤对电子数之和数之和空间空间构型构型VSEPR模型模型NHNH3 353+1有有孤对电子对孤对电子对直线形直线形直线形直线形三角形三角形三角形三角形三角形三角形三角形三角
9、形四面体四面体四面体四面体四面体四面体四面体四面体三角锥形三角锥形三角锥形三角锥形我来试一试我来试一试 1、请你完成关于下列分子结构的、请你完成关于下列分子结构的推断：推断：小结 中心原子上中心原子上无孤对电子无孤对电子对对存在的分子，存在的分子，分子的立体结构与分子的立体结构与VSEPR模型相同模型相同；分子立体结构与分子立体结构与VSEPR模型不同模型不同。分子的立体结构与分子的立体结构与VSEPR模型的关系：模型的关系：中心原子上中心原子上有孤对电子对有孤对电子对存在的分子，存在的分子，我来试一试我来试一试 2、你能用模型演示出H2O、NH4+以及C2H6的空间构型吗？并思考影响分子立体
10、结构的因素有哪些。在在ClOClO3 3F F 分分子子中中，ClCl是是中中心心原原子子，据据此此，ClOClO3 3F F的的结结构构应应属于属于()()A A直线形直线形 B B平面三角形平面三角形 C C四面体四面体 D D平面四方形平面四方形C【巩固练习】【巩固练习】写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少：并指出它们分子中的键角分别是多少：（1）直线形）直线形（2）平面三角形）平面三角形（3）三角锥形）三角锥形（4）正四面体）正四面体 COCO2 2、C C2 2H H2 2等等 键角键角（180
11、180）。BFBF3 3、HCHOHCHO等（键角：等（键角：120 120）。NHNH3 3（键角：键角：107 107）、）、PClPCl3 3等等。NHNH4 4+、CHCH4 4、CClCCl4 4（键角键角109 28 109 28）。，为为了了解解释释和和预预测测分分子子的的空空间间构构型型，科科学学家家在在归归纳纳了了许许多多已已知知的的分分子子空空间间构构型型的的基基础础上上，提提出出了了一一种种十十分分简简单单的的理理论论模模型型价价层层电电子子对对互互斥斥模模型型。这这种种模模型型把把分分子子分分成成两两类类：一一类类是是 ；另一类是；另一类是 。BFBF3 3 和和 NF
12、NF3 3都都是是4 4个个原原子子的的分分子子，BFBF3 3 分分子子的的中中心心原原子子是是_，NFNF3 3 的的中中心心原原子子是是_；BFBF3 3分分子子的的立立体体构构型型是平面三角形而是平面三角形而NFNF3 3 分子的立体构型是三角锥形的原因是分子的立体构型是三角锥形的原因是 。B中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上的价电子都用于形成共价键,N中心原子中心原子上的两对孤对电子也要占据中心原子周围的空间，上的两对孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥，导致两分子的立体并参与互相排斥，导致两分子的立体构型构型不同不同中心原子上有孤对电子的分子，（未用于形成共价键的中心原子上有孤对电子的分子，（未用于形成共价键的电子对）电子对）中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上的价电子都用于形成共价键BN 下列物质结构图中，代表原子序数从110的元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分)，小黑点代表未形成共价键的最外层电子，短线代表价键。根据各图表示的结构特点，写出该分子的化学式：A_、B_、C_、D_。(示例：F2：)。NH3HCNBF3H2NCONH2 1.学教案的反馈练习学教案的反馈练习 2.完成错题集完成错题集