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(jìn)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(jià)鍵,,σ鍵,π鍵,鍵參數(shù),,鍵能,鍵長(zhǎng),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(duì)稱,成鍵方式“肩并肩”,呈鏡像對(duì)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(wèn)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(jià)分子中的原子的空間關(guān)系問(wèn)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(duì)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測(cè)，如今，科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許許多多測(cè)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(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)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(cè)定的？,,測(cè)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(cè)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(jiàn)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(guò)填表，你能發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)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(xiě)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(xiě)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(duì)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(duì)電子：未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì)，例氮原子和氫原子形成氨分子時(shí)，N提供3個(gè)未成對(duì)電子與3個(gè)H形成3對(duì)共用電子對(duì)，還有1對(duì)電子未與其他原子共用，這對(duì)電子就稱為孤對(duì)電子,例如黑點(diǎn)表示中心原子N與O的孤對(duì)電子，而中心原子C無(wú)孤對(duì)電子,3)分析CO2，H2O，NH3，CH2O，CH4電子式的中心原子價(jià)電子層電子對(duì)成鍵情況。,分成鍵電子對(duì)和,孤對(duì)電子對(duì),結(jié)論：,成鍵電子對(duì)和孤對(duì)電子對(duì)會(huì)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(xiě)孤對(duì)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(wú)孤對(duì)電子,中心存在孤對(duì)電子,請(qǐng)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(duì)及中心原子上的孤對(duì)電子對(duì)相互排斥，結(jié)果趨向盡可能彼此遠(yuǎn)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(jià)電子層電子對(duì)（包括＿＿＿電子對(duì)和的孤對(duì)電子對(duì)）的互相作用，使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互的那種構(gòu)型，即分子盡可能采取對(duì)稱的空間構(gòu)型。,（VSEPR模型）,成鍵,未成鍵,排斥,排斥最小,二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型,[友情提醒]價(jià)層電子對(duì)相互排斥作用的大小，決定于電子對(duì)之間的夾角和電子對(duì)的成鍵情況。一般規(guī)律：①電子對(duì)之間的夾角越小，排斥力越大；②成鍵電子對(duì)受兩個(gè)原子核的吸引，電子云比較緊縮；孤對(duì)電子對(duì)只受中心原子的吸引，電子云較“肥大”，對(duì)鄰近電子對(duì)的斥力較大。電子對(duì)之間斥力大小的順序：孤對(duì)電子對(duì)—孤對(duì)電子對(duì)＞孤對(duì)電子對(duì)—成鍵電子對(duì)＞成鍵電子對(duì)—成鍵電子對(duì)。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?yàn)椋喝I＞雙鍵＞單鍵,只有一種角度，120。,只有一種角度，10928′。,電子對(duì)數(shù)和電子對(duì)空間構(gòu)型的關(guān)系電子對(duì)相互排斥，在空間達(dá)到平衡取向。,2對(duì)電子直線形,(3)分子構(gòu)型與電子對(duì)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(duì)數(shù)配體數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)構(gòu)型分子構(gòu)型(m)(n)(m－n)321三角形“V”字形,[補(bǔ)充說(shuō)明]對(duì)于分子中有雙鍵、叁鍵等多重鍵時(shí)，使用價(jià)層電子對(duì)理論判斷其分子構(gòu)型時(shí)，雙鍵的兩對(duì)電子和叁鍵的三對(duì)電子只能作為一對(duì)電子來(lái)處理?；蛘哒f(shuō)在確定中心原子的價(jià)電子層電子對(duì)總數(shù)時(shí)，不包括π鍵電子。,(VSEPRmodels),二、價(jià)層電子對(duì)互斥模型,一類是中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)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?chē)脑訑?shù)n來(lái)預(yù)測(cè)，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(cè)分子構(gòu)型,另一類是中心原子上有孤對(duì)電子(未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì))的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對(duì)和l對(duì)孤對(duì)電子，跟中心原子周?chē)摩益I加起來(lái)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(duì)電子對(duì)數(shù),0,2,1,0,0,規(guī)律總結(jié)(1)中心原子的價(jià)電子都用于成鍵（無(wú)孤對(duì)電子），其構(gòu)型可用預(yù)測(cè)；n=2,為n=3,為n=4,(2)中心原子有孤對(duì)電子，其要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，并與，使分子呈現(xiàn)不同的立體構(gòu)型。,中心原子周?chē)脑訑?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(jiàn)的是形。2、下列分子或離子中，不含有孤對(duì)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?yàn)椋撸撸?、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(jià)層電子對(duì)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(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,