价层电子互斥理论幻灯片.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新课标人教版选修三物质结构与性质,第二章 分子结构与性质,第二节,分子的立体结构,（第一课时）,1,复 习 回 顾,共价键,键,键,键参数,键能,键长,键角,衡量化学键稳定性,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,2,一、形形色色的分子,O,2,HCl,H,2,O,CO,2,1,、双原子分子（直线型）,2,、三原子分子立体结构（有直线形和,V,形）,3,、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）,（平面三角形，三角锥形）,C,2,H,2,CH,2,O,COCl,2,NH,3,P,4,4,、五原子分子立体结构,最常见的是正四面体,CH,4,5,CH,3,CH,2,OH,CH,3,COOH,C,6,H,6,C,8,H,8,CH,3,OH,5,、其它：,6,C,60,C,20,C,40,C,70,资料卡片：,形形色色的分子,7,8,9,分子世界如此形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。,那么分子结构又是怎么测定的呢,？,10,早年的科学家主要靠对物质的,宏观性质,进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，,红外光谱,就是其中的一种。,分子中的原子,不是,固定不动的，而是不断地,振动,着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于,平衡位置,时的模型。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，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。,科学视野,分子的立体结构是怎样测定的,？,（指导阅读,P39,）,11,测分子体结构：红外光谱仪,吸收峰,分析。,12,形，如,CO,2,形，如,H,2,0,形，如,HCHO,、,BF,3,形，如,NH,3,分子,的立,体结,构,最常见的是,形，如,CH,4,五原子分子,三原子分子,四原子分子,一、形形色色的分子,表格一,直线,V,平面三角,三角锥,正四面体,通过填表，你能发现什么问题？,13,同为三原子分子，,CO,2,和,H,2,O,分子的空间结构却不同，什么原因？,思考,:,直线形,V,形,14,同为四原子分子，,CH,2,O,与,NH,3,分子的的空间结构也不同，什么原因？,思考,:,三角锥形,平面三角形,15,原子,H,C,N,O,电子式,可形成,共用电子对数,1),写出,H,、,C,、,N,、,O,原子的电子式：,表格二,H,O,：,1,2,3,4,N,：,C,探究：同为三原子分子或四原子分子，分子的空间构型为什么不同？,16,2),写出,CO,2,、,H,2,O,、,NH,3,、,CH,2,O,、,CH,4,等分子的电子式、结构式及分子的空间构型：,表格三,分子,CO,2,H,2,O,NH,3,CH,2,O,CH,4,电子式,结构式,分子的空间构型,O C O,:,:,:,:,:,:,:,:,:,H O H,:,:,:,:,H N H,:,H,:,:,:,H C H,:,H,H,O=C=O,H-O-H,H-N-H,-,H,H-C-H,=,O,H-C-H,-,-,H,H,直线形,V,形,三角,锥 形,平面,三角形,正,四面体,H,H,.,C,.,.,O,.,.,.,对,AB,n,型分子，,B,围绕,A,成键，则,A,为,中心原子,，,n,值,为中心原子结合的原子数。,17,四、价层电子对互斥模型（,VSEPR,）,基本要点,AB,n,型分子（离子）中中心原子,A,周围的价电子对的几何构型，,主要取决于价电子对数（,n,），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小。,18,1,、内容：,中心原子价电子层电子对（包括,电子对和,的孤对电子对）的互相,作用，使分子的几何构型总是采取电子对相互,的那种构型，即分子,尽可能采取对称的空间构型,。,（,VSEPR,模型）,成键,未成键,排斥,排斥最小,二、价层电子对互斥模型,价层电子对包括,成键的,电子对,和,孤电子对,不包括,成键的,电子对！,19,孤对电子：,未用于形成共价键的电子对,，例氮原子和氢原子形成氨分子时，,N,提供,3,个未成对电子与,3,个,H,形成,3,对共用电子对，还有,1,对电子未与其他原子共用，这对电子就称为孤对电子,例如,黑点,表示中心原子,N,与,O,的,孤对电子,，而,中心原子,C,无孤对电子,3),分析,CO,2,，,H,2,O,，,NH,3,，,CH,2,O,，,CH,4,电子式的中心原子价电子层电子对成键情况。,:,:,:,H N H,:,H,:,:,:,H O H,:,O C O,:,:,:,:,:,:,:,:,:,H C H,:,H,H,H,H,.,C,.,.,O,.,.,.,分成键电子对和,孤对电子对,结论,：,成键电子对和孤对电子对会影响分子的空间构型,20,中心原子有孤对电子，其要占据中心原子周围的空间，并且,，使分子呈现不同的立体构型。,互相排斥,21,价层电子对数,=,键电子对数孤电子对数,键电子对数,=,键数,=,中心原子结合的原子数,中心原子上的孤电子对数,=,表示中心原子的,价电子数,对于主族元素，,=,最外层电子数,阳离子：,=,价电子数,-,离子电荷数,阴离子：,=,价电子数,+,离子电荷数,x=,与中心原子结合的原子数,b=,与中心原子结合的原子,最多能接受的电子数，,H=1,其他原子,=8-,该原子的价电子数,22,中心原子含孤对电子对数,代表物,中心原子结合的原子数,(n,值）,键角,分子的空间构型,CO,2,CH,2,O,CH,4,H,2,O,NH,3,直线形,平面三角形,正四面体,V,形,三角锥形,105,107,180,0,2,1,4),填写孤对电子与分子的空间构型关系，中心原子结合的原子数,(n,值）与分子的空间构型关系。,120,10928,2,2,3,3,4,0,0,O C O,:,:,:,:,:,:,:,:,:,H O H,:,:,:,:,H N H,:,H,H,H,.,C,.,.,O,.,.,.,:,:,:,H C H,:,H,H,中心无孤对电子,中心存在孤对电子,23,C,.,H,.,H,.,H,H,.,C,H,H,H,H,4,0,正四面体形,O,H,H,2,O,.,H,H,.,.,.,2,V,形,.,N,.,.,.,H,H,H,N,H,H,H,3,1,三角锥形,C,H,H,O,=,3,0,平面三角形,H,H,.,C,.,.,O,.,.,.,C,=,O,=,O,2,0,直线形,C,.,.,.,.,O,O,.,.,.,.,代表物,思考并填写下列表格：,电子式,结构式,中心原子结合的原子数,中心原子,孤对电子,对数,空间构型,CO,2,CH,2,O,CH,4,H,2,O,NH,3,24,请你试总结分子的空间构型各不同的原因。,总结,:,由于分子中的成键电子对及中心原子上的孤对电子对相互排斥，结果趋向尽可能彼此远离，以减小斥力，从而影响了分子的空间构型。,25,(VSEPR models),二、价层电子对互斥模型,1,、一类是中心原子上的,价电子都用于形成共价键,，如,CO,2,、,CH,2,O,、,CH,4,等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数,n,来预测，概括如下（,无孤对电子,）：,AB,n,立体结构 范例,n=2,直线形,CO,2,、,CS,2,n=3,平面三角形,CH,2,O,、,BF,3,n=4,正四面体形,CH,4,、,CCl,4,n=5,三角双锥形,PCl,5,n=6,正八面体形,SCl,6,26,一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布（即含孤对电子的,VSEPR,模型）,2,3 4,5 6,直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体,27,注意：,孤对电子的存在会改变键合电子对的分布方向，从而改变化合物的键角。,电子间斥力大小：,孤对间 孤对与键合间 键合间,28,分子,CO,2,CH,2,O,CH,4,电子式,结构式,中心原子,有无,孤对电子,空间结构,O C O,:,:,:,:,:,:,:,:,:,H C H,:,H,H,O=C=O,H-C-H,=,O,H-C-H,-,-,H,H,无,无,无,直线形,平面,三角形,正,四面体,:,:,H C H,:,O:,:,:,29,2,、另一类是中心原子上有,孤对电子,(,未用于形成共价键的电子对,),的分子。,AB,n,立体结构 范例,n=2,V,形,H,2,O,n=3,三角锥形,NH,3,30,原因：,中心原子上的孤对电子也要,占据中心原子周围的空间,，并参与互相排斥。例如，,H,2,O,和,NH,3,的中心原子分别有,2,对和,l,对孤对电子，跟中心原子周围的,键加起来都是,4,，它们相互排斥，形成四面体，因而,H,2,O,分子呈,V,形，,NH,3,分子呈三角锥形。,31,32,中心原子,代表物,中心原子,结合的原子数,分子类型,空间构型,无孤对电子,CO,2,2,AB,2,CH,2,O,3,AB,3,CH,4,4,AB,4,有孤对电子,H,2,O,2,AB,2,NH,3,3,AB,3,直线形,平面三角形,正四面体,V,形,三角锥形,小结,:,价层电子对互斥模型,33,直线型,平面三角型,四面体,BeCl,2,HgCl,2,BF,3,，,BCl,3,(CH4,CCl4,NH,4,+,),中心原子价电子,都用于形成共价键,不含孤对电子,三角锥,V,型,H,2,O,，,H,2,S,(NH,3,;H,3,O,+,),中心原子有孤对电子,34,应用反馈,:,化学式,中心原子,孤对电子数,中心原子结合的原子数,空间构型,HCN,SO,2,NH,2,BF,3,H,3,O,+,SiCl,4,CHCl,3,NH,4,+,0,1,2,0,1,0,0,0,2,2,2,3,3,4,4,4,直线形,V,形,V,形,平面三角形,三角锥形,四面体,正四面体,正四面体,35,1,s,电子云是,形的，,p,电子云是哑铃形的，,p,能级有,3,个原子轨道，分别是,、,、,。,2,价层电子对数与,VSEPR,模型的关系,价层电子对数,VSEPR,模型,2,3,4,P,x,P,y,P,z,直线形,平面三角形,正四面体,球,36,微粒,结构式,VESPR,模型,分子或离子构型,HCN,NH,4,H,3,O,SO,2,BF,3,37,友情提醒,价层电子对相互排斥作用的大小，决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况。,一般规律：,电子对之间的夹角越小，排斥力越大；,成键电子对受两个原子核的吸引，电子云比较紧缩；孤对电子对只受中心原子的吸引，电子云较“肥大”，对邻近电子对的斥力较大。,电子对之间斥力大小的顺序：,孤对电子对,孤对电子对孤对电子对,成键电子对成键电子对,成键电子对。,三键、双键比单键包含的电子数目多，所以其斥力大小顺序为：,三键双键单键,38,只有一种角度，,120,。,只有一种角度，,10928,。,5,对电子 三角双锥,3 对电子,正三角形,A,4 对电子,正四面体,A,电子对数和电子对空间构型的关系,电子对相互排斥，在空间达到平衡取向。,2 对电子 直线形,6,对电子 正八面体,39,课堂练习,1.,下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （）,A.CO,2,B.H,2,S C.PCl,3,D.SiCl,4,2.,下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （）,A.H,2,O B.CO,2,C.C,2,H,2,D.P,4,B,BC,更多资源,40,3.,若,AB,n,型分子的中心原子,A,上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的（）,A.,若,n=2,，则分子的立体构型为,V,形,B.,若,n=3,，则分子的立体构型为三角锥形,C.,若,n=4,，则分子的立体构型为正四面体形,D.,以上说法都不正确,课堂练习,C,41,1.,下列物质中分子立体结构与水分子相似的是,A,CO,2,B,H,2,S,C,PCl,3,D,SiCl,4,2.,下列分子立体结构其中属于直线型分子的是,A,H,2,O B,CO,2,C,C,2,H,2,D,P,4,3.,下列分子立体结构其中属正八面体型分子的,A,H,3,O,+,B,CO,3,2,C,PCl,5,D,SF,6,B,BC,D,42,