高中化學(xué) 第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 2.2.1 形形色色的分子與價層電子對互斥理論課件 新人教版選修3.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一、形形色色的分子 1.三原子分子 三原子分子的立體構(gòu)型有直線形(如CO2)和V形(如H2O)兩種。 2.四原子分子 四原子分子主要有平面三角形、三角錐形兩種立體結(jié)構(gòu)。例如甲醛分子呈平面三角形;氨分子呈三角錐形,鍵角107。 3.五原子分子 五原子分子最常見的立體構(gòu)型為正四面體形,如CH4,鍵角為10928。,,,,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,依據(jù)元素周期律的知識,請你大膽推測分別與CO2、H2O、NH3、CH4分子結(jié)構(gòu)相似的分子有哪些?(各舉一例即可) 答案:CO2與CS2,H2O與H2S,NH3與PH3,CH4與SiH4的結(jié)構(gòu)相似。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,二、價層電子對互斥理論 1.概述 價層電子對互斥理論認(rèn)為,分子的立體構(gòu)型是“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。價層電子對是指分子中的中心原子上的電子對,包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對。,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,2.價層電子對數(shù)的確定 (1)σ鍵電子對數(shù)可由分子式確定。中心原子的σ鍵電子對數(shù)等于其配位原子數(shù)。 (2)中心原子上的孤電子對數(shù)的確定方法如下: 中心原子上的孤電子對數(shù)= 。 a為中心原子的價電子數(shù),對于主族元素來說,價電子數(shù)等于原子的最外層電子數(shù)。 x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。 b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),氫為1,其他原子等于“8-該原子的價電子數(shù)”。,,,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,3.VSEPR模型的應(yīng)用——預(yù)測分子或離子的立體構(gòu)型 (1)中心原子不含孤電子對的分子。 中心原子不含孤電子對的分子,VSEPR模型與分子的立體構(gòu)型一致,例如:,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,(2)中心原子含孤電子對的分子。 中心原子若有孤電子對,孤電子對也要占據(jù)中心原子的空間,并與成鍵電子對互相排斥。則VSEPR模型與分子的立體構(gòu)型不一致。 推測分子的立體模型必須略去VSEPR模型中的孤電子對,例如:,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,四原子分子都為平面三角形或三角錐形嗎?請查閱資料找出不同的例子,同學(xué)之間相互交流。 答案:不是。H2O2分子的立體構(gòu)型類似于一本打開的書,兩個氧原子在兩頁書的交接處,兩個H原子分別在翻開的書的兩頁上,如圖1所示: 再如白磷(P4)分子為正四面體形,如圖2所示。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一、分子的立體構(gòu)型與鍵角 1.分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因:構(gòu)成分子的原子總數(shù)不同;含有相同數(shù)目原子的分子中共價鍵之間的鍵角不同。 2.鍵角決定分子或離子的立體構(gòu)型,應(yīng)注意掌握以下分子或離子立體構(gòu)型與鍵角的關(guān)系:,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,【例1】 硫化氫(H2S)分子中,兩個H—S鍵夾角接近90,說明H2S分子的立體構(gòu)型為 ;二氧化碳(CO2)分子中,兩個C O鍵夾角是180,說明CO2分子的立體構(gòu)型為 ;甲烷(CH4)分子中,任意兩個C—H鍵的夾角都是10928,說明CH4分子的立體構(gòu)型為 。 (導(dǎo)學(xué)號52700026) 解析:三原子分子中鍵角為180時分子構(gòu)型為直線形,小于180時為V形;四原子分子中鍵角為120時分子構(gòu)型為平面三角形;五原子分子中鍵角為10928時分子構(gòu)型為正四面體形。 答案:V形 直線形 正四面體形,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,以下分子或離子為正四面體構(gòu)型,且鍵角為10928的是( ) A.①②③ B.①②④ C.①②⑤ D.①④⑤ 解析:CH3Cl為四面體構(gòu)型,但不是正四面體構(gòu)型;P4為正四面體構(gòu)型,但鍵角為60,故①②⑤符合題意。 答案:C,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,二、價層電子對互斥理論對分子結(jié)構(gòu)的解釋 價層電子對互斥理論認(rèn)為,分子中的價電子對(包括σ鍵電子對和中心原子上的孤電子對)由于相互排斥作用,而趨向于盡可能彼此遠離以減小斥力,分子盡可能采取對稱的空間構(gòu)型,即分子的立體構(gòu)型是“價層電子對”相互排斥的結(jié)果。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,如何計算SO2的σ鍵電子對數(shù)、孤電子對數(shù)、價層電子對數(shù)? 答案:SO2分子中的中心原子是S,σ鍵電子對數(shù)為2。 價層電子對數(shù)=2+1=3。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 運用價層電子對互斥理論確定下列分子或離子的VSEPR模型和立體構(gòu)型。,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,答案:,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,若ABn的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對,運用價層電子對互斥模型,下列說法正確的是 ( )(導(dǎo)學(xué)號52700027) A.若n=2,則分子的立體構(gòu)型為V形 B.若n=3,則分子的立體構(gòu)型為三角錐形 C.若n=4,則分子的立體構(gòu)型為正四面體形 D.以上說法都不正確 解析:由于中心原子A上沒有孤電子對,則中心原子的價層電子對數(shù)等于σ鍵電子對數(shù),即分子中的n值,故當(dāng)n=2時分子為直線形,當(dāng)n=3時分子為平面三角形,當(dāng)n=4時分子為正四面體形。 答案:C,價層電子對的確定方法 利用價層電子對互斥理論推測下列微粒的立體構(gòu)型。 ①BF3 ②H3O+ ③BeCl2 ④CCl4 解析:中心原子上的孤電子對數(shù)= (a-xb),其中a為中心原子的價電子數(shù);x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù);b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),氫為1,其他原子為“8-該原子的價電子數(shù)”。則,案例探究,方法總結(jié),答案:①平面三角形 ②三角錐形 ③直線形 ④正四面體形,案例探究,方法總結(jié),1.σ鍵電子對數(shù)的確定方法 由化學(xué)式確定,如果有n個原子與中心原子成鍵,則就有n對σ鍵電子對,如H2O分子中O原子就有2對σ鍵電子對,而NH3分子中的N原子有3對σ鍵電子對。,案例探究,方法總結(jié),2.中心原子上的孤電子對數(shù)的確定方法 中心原子上的孤電子對數(shù)= (a-xb) a:中心原子的價電子數(shù),對于主族元素來說,價電子數(shù)等于原子的最外層電子數(shù); x:與中心原子結(jié)合的原子數(shù); b:與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù),其中氫為1,其他原子等于“8-該原子的價電子數(shù)”。 提示在計算中心原子的孤電子對數(shù)時,對于陽離子而言,a為中心原子的價電子數(shù)減去離子電荷數(shù);對于陰離子而言,a為中心原子的價電子數(shù)加上離子電荷數(shù)的絕對值,x和b的計算方法不變。,案例探究,方法總結(jié),3.由價層電子對數(shù)確定分子或離子立體構(gòu)型的方法 將σ鍵電子對數(shù)與中心原子孤電子對數(shù)相加得到中心原子上的價層電子對數(shù)。根據(jù)價層電子對的相互排斥,得到含有孤電子對的VSEPR模型,常見的模型有直線形、平面三角形、四面體形等。略去模型中的中心原子上的孤電子對,便可得到分子或離子的立體構(gòu)型。,