《分子的空间构型(第1课时)》精选课件.ppt

复习回顾 碳的sp2杂化轨道 碳的sp杂化轨道 2杂化的分类: 由原子轨道组合成一组简并杂化轨道的杂化 过程称为等性杂化。完全由一组具有未成对电子 的原子轨道或空轨道参与的杂化都是等性杂化。 如果杂化后所得到的一组杂化轨道并不完全 简并，则称为不等性杂化。有孤对电子参与的杂 化都是不等性杂化。 应该指出，等性杂化并不表示形成的共价键 等同。例如，CHCl3 为变形四面体，分子中三个 键与 键并不等同，但 C 采取的杂化 方式仍是 sp3 等性杂化。 基态N的最外层电子构型为 2s22p3，在H影响 下，N 的一个2s轨道和三个2p 轨道进行sp3 不等性 杂化，形成四个sp3 杂化轨道。其中三个sp3杂化轨 道中各有一个未成对电子，另一个sp3 杂化轨道被 孤对电子所占据。 N 用三个各含一个未成对电子 的sp3 杂化轨道分别与三个H 的1s 轨道重叠，形成 三个 键。由于孤对电子的电子云密集在N 的 周围，对三个 键的电子云有比较大的排斥作 用，使 键之间的键角被压缩到 ，因此 NH3 的空间构型为三角锥形。 基态O 的最外层电子构型为2s22p4，在 H 的 影响下，O 采用sp3 不等性杂化，形成四个sp3 杂 化轨道，其中两个杂化轨道中各有一个未成对电 子，另外两个杂化轨道分别被两对孤对电子所占 据。O 用两个各含有一个未成对电子的sp3杂化轨 道分别与两个H 的 1s 轨道重叠，形成两个 键。由于O的两对孤对电子对两个 键的成键 电子有更大的排斥作用，使 键之间的键角被 压缩到 ，因此 H2O 的空间构型为角型。 几种常见的杂化轨道类型 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的 空间构型的步骤如下： （1）确定中心原子的价层电子对数： 价层电子对数＝（中心原子的价电子数＋ 配位原子提供的电子数±离子电荷数 )/2 式中：中心原子的价电子数=主族序数 例如：B：3，C：4，N：5，O：6，X：7，稀有气体：8 配位原子提供的价电子数： H与卤素：1，O与S为0 N原子做配位原子时为-1 当中心原子的价电子数为奇数时要加1 例如：SO42- VP=(6+0+2)/2=4 二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个电 子，C 的价层电子总数为8个，价层电子对为4 对 。C 的价层电子对的排布为正四面体，由于 价层电子对全部是成键电子对，因此 CH4 的空 间构型为正四面体。 （二） 的空间构型 在 中，Cl 有7个价电子，　不提供电 子，再加上得到的1个电子，价层电子总数为　 个，价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布 为四面体，四面体的 3 个顶角被3个O占据，余 下的一个顶角被孤对电子占据，因此 为三 角锥形。 （三） PCl5 的空间构型 在 PCl5 中，P 有5个价电子，5 个Cl分别提 供1个电子，中心原子共有5对价层电子对，价 层电子对的空间排布方式为三角双锥，由于中 心原子的价层电子对全部是成键电子对，因此 PCl5 的空间构型为三角双锥形。 利用价层电子对互斥理论，可以预测大多 数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或 离子的空间构型。 中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型 实 例 分子构型 电子对的排 分子类型 孤对电子对数 成键电子对数 价层电子对排 价层电子对数 布 布方式 形 6 八面体 6 0 AB6 5 1 AB5 4 2 AB4 正八面体 SF6 四方锥形 IF5 平面正方 * 专题四 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 分子的空间构型 共价键 σ键 π键 键参数 键能 键长 键角 衡量化学键的强弱 描述分子的立体结构的重要因素 成键方式 “头碰头”,呈轴对称 成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称 形形色色的分子 O2 HCl H2O CO2 C2H2 CH2O COCl2 NH3 P4 CH4 CH3CH2OH CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH C60 C20 C40 C70 问题 C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？ 2s 2px 2py