化學(xué)：《分子的立體結(jié)構(gòu)》：課件三（33張PPT）（人教版選修3）

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,歡迎進入化學(xué)課堂,第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì),第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu),,復(fù)習(xí)回顧,共價鍵,,σ鍵,π鍵,鍵參數(shù),,鍵能,鍵長,鍵角,衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性,,描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素,成鍵方式“頭碰頭”,呈軸對稱,成鍵方式“肩并肩”,呈鏡像對稱,一、形形色色的分子,O2,HCl,H2O,CO2,思考:在O2、HCl這樣的雙原子分子中存在分子的立體結(jié)構(gòu)問題嗎？何謂“分子的立體結(jié)構(gòu)”？,所謂“分子的立體結(jié)構(gòu)”指多原子構(gòu)成的共價分子中的原子的空間關(guān)系問題。,C2H2,CH2O,COCl2,NH3,P4,CH4,CH3CH2OH,CH3COOH,C6H6,C8H8,CH3OH,C60,C20,C40,C70,肉眼不能看到分子，那么，科學(xué)家是怎樣知道分子的形狀的呢?早年的科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進行推測，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學(xué)鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結(jié)構(gòu)。,科學(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？,,測分子體結(jié)構(gòu)：紅外光譜儀→吸收峰→分析。,科學(xué)視野—分子的立體結(jié)構(gòu)是怎樣測定的？,形，如CO2形，如H20,形，如HCHO、BF3形，如NH3,,,分子的立體結(jié)構(gòu),最常見的是形，如CH4,,五原子分子———,三原子分子,四原子分子,,,一、形形色色的分子,表格一,直線,V,平面三角,三角錐,正四面體,★☆★通過填表，你能發(fā)現(xiàn)什么問題？,同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？,思考:,直線形,V形,同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？,思考:,三角錐形,平面三角形,1)寫出H、C、N、O原子的電子式：表格二,1,2,3,4,探究：同為三原子分子或四原子分子，分子的空間構(gòu)型為什么不同？,2)寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的電子式、結(jié)構(gòu)式及分子的空間構(gòu)型：表格三,O=C=O,H-O-H,直線形,倒V形,三角錐形,平面三角形,正四面體,對ABn型分子，B圍繞A成鍵，則A為中心原子，n值為中心原子結(jié)合的原子數(shù)。,孤對電子：未用于形成共價鍵的電子對，例氮原子和氫原子形成氨分子時，N提供3個未成對電子與3個H形成3對共用電子對，還有1對電子未與其他原子共用，這對電子就稱為孤對電子,例如黑點表示中心原子N與O的孤對電子，而中心原子C無孤對電子,3)分析CO2，H2O，NH3，CH2O，CH4電子式的中心原子價電子層電子對成鍵情況。,分成鍵電子對和,孤對電子對,結(jié)論：,成鍵電子對和孤對電子對會影響分子的空間構(gòu)型,直線形,平面三角形,正四面體,V形,三角錐形,,105,107,180,0,2,1,,4)填寫孤對電子與分子的空間構(gòu)型關(guān)系，中心原子結(jié)合的原子數(shù)(n值）與分子的空間構(gòu)型關(guān)系。,120,10928′,2,2,3,3,4,,,0,0,中心無孤對電子,中心存在孤對電子,請你試總結(jié)分子的空間構(gòu)型各不同的原因。,總結(jié):由于分子中的成鍵電子對及中心原子上的孤對電子對相互排斥，結(jié)果趨向盡可能彼此遠離，以減小斥力，從而影響了分子的空間構(gòu)型。,1、內(nèi)容：中心原子價電子層電子對（包括＿＿＿電子對和的孤對電子對）的互相作用，使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對相互的那種構(gòu)型，即分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型。,（VSEPR模型）,成鍵,未成鍵,排斥,排斥最小,二、價層電子對互斥模型,[友情提醒]價層電子對相互排斥作用的大小，決定于電子對之間的夾角和電子對的成鍵情況。一般規(guī)律：①電子對之間的夾角越小，排斥力越大；②成鍵電子對受兩個原子核的吸引，電子云比較緊縮；孤對電子對只受中心原子的吸引，電子云較“肥大”，對鄰近電子對的斥力較大。電子對之間斥力大小的順序：孤對電子對—孤對電子對＞孤對電子對—成鍵電子對＞成鍵電子對—成鍵電子對。③三鍵、雙鍵比單鍵包含的電子數(shù)目多，所以其斥力大小順序為：三鍵＞雙鍵＞單鍵,只有一種角度，120。,只有一種角度，10928′。,電子對數(shù)和電子對空間構(gòu)型的關(guān)系電子對相互排斥，在空間達到平衡取向。,2對電子直線形,(3)分子構(gòu)型與電子對空間構(gòu)型的關(guān)系:分子H2ONH3CH4構(gòu)型角形三角錐體正四面體,電子對數(shù)配體數(shù)孤電子對數(shù)電子對構(gòu)型分子構(gòu)型(m)(n)(m－n)321三角形“V”字形,[補充說明]對于分子中有雙鍵、叁鍵等多重鍵時，使用價層電子對理論判斷其分子構(gòu)型時，雙鍵的兩對電子和叁鍵的三對電子只能作為一對電子來處理?；蛘哒f在確定中心原子的價電子層電子對總數(shù)時，不包括π鍵電子。,(VSEPRmodels),二、價層電子對互斥模型,一類是中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來預(yù)測，概括如下：ABn立體結(jié)構(gòu)范例n=2直線形CO2n=3平面三角形CH2On=4正四面體形CH4,3、應(yīng)用：,預(yù)測分子構(gòu)型,另一類是中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子對)的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對和l對孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。,表格四,,直線形,四面體,正四面體,直線形,Ｖ形,三角錐形,平面三角形,正四面體,四面體,平面三角形,2,2,3,3,4,中心原子所含孤對電子對數(shù),0,2,1,0,0,規(guī)律總結(jié)(1)中心原子的價電子都用于成鍵（無孤對電子），其構(gòu)型可用預(yù)測；n=2,為n=3,為n=4,(2)中心原子有孤對電子，其要占據(jù)中心原子周圍的空間，并與，使分子呈現(xiàn)不同的立體構(gòu)型。,中心原子周圍的原子數(shù)n,互相排斥,直線形,平面三角形,四面體形,課堂練習(xí)：1、多原子分子的立體結(jié)構(gòu)有多種，三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有＿＿＿形和形，大多數(shù)四原子分子采取形和＿＿＿形兩種立體結(jié)構(gòu)，五原子分子的立體結(jié)構(gòu)中最常見的是形。2、下列分子或離子中，不含有孤對電子的是＿＿＿A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其鍵角由小到大的順序為＿＿＿4、以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體，且鍵角為10928′的是＿＿＿＿①CH4②NH4+③CH3Cl④P4⑤SO42-A、①②③B、①②④C、①②⑤D、①④⑤5、用價層電子對互斥模型判斷SO3的分子構(gòu)型＿＿＿A、正四面體形B、V形C、三角錐形D、平面三角形,直線,V,平面三角,三角錐,③②①④,D,C,D,正四面體,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,