专题4：分子空间结构与物质性质.pdf

专题4:分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质性质 分子的空同构型价层电子对互斥理论(VSEPR)和分子,禽子的几何构型形形色色的分子,HCI02C02h2o思考：同为三原子分子，C02和h20分子的空间结 构却不同，什么原因？同为四原子分子，0出0与N分子的的空间 结构也不同，什么原因？探究与讨论:1、写出H、C、N、0等原子的电子式:原子HCN0电子式H-.c:.N:0:可形成 共用电子对数14322、写出CO2、H20 NH3 CH2O CH4等分子的电子 式、结构式及分子的空间结构：分子co2h2onh3ch2och4电子式：b：=c：o：H：O：H H：N：H H：o：H:C:HH：C：H结构式o=c=oH-O-HH-N-H H0 11 H-C-HHH-C-H H中心原子 有无孤对电子无有有无无空间结构直线形V形三角 锥形平面 三角形正 四面体eno川价层电子对互斥理论：分子的价电子对（包括成键电子对 和孤电子对）由于相互排斥作用，而 趋向尽可能采取对称的空间构型。价层电3对互斥理给基本要点：分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。价层电子对=成键电子对+孤对电子对(VP)(BP)(LP)价层电子对尽可能远离,以使斥力最小O推断分子或离子的空间构型的具体步骤:确定中心原子的价层电子对数,以AXm为例（A中心原子,X配位原子）：VP=1/2A的价电子数+X提供的价电子数X m 原则：土离子电荷数比）A的价电子数=主族序数；配体X：H和卤素每个原子各提供一个价 电子，期定氧与硫不提供价电子；正离子应减去电荷数，负离子应加上电荷数。确定电子对的空间构型:VP=2 直线形VP=3VP=4平面三角形正四面体VP=5 三角双锥VP=6 正八面体确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。LP=O:分子的空间构型二电子对的空间构型例如：1BeH2 VP=2(2+2)=21BF3 VP=-(3+3)=3 1CH 4 VP=y(4+4)=4 1pa5 VP=2(5+5)=5OL 1SF6 VP=t(6+6)=6直线形平面三角形四面体三角双锥八面体LP邦：空间构型VP LP3 14 126 12分子的空间构型不同于电子对的电子对的 分子的空间构型 空间构型平面三角形V形SnCl2四面体 三角锥 nh3四面体八面体V 形 H2o四方锥 止5八面体 平面正方形XeF4VP=5,电子对空间构型为三角双锥，LP占据轴向还是水平方向三角形的某个 顶点？原则：斥力最小。例如：SF4 VP=5 LP=1LP-BP(90)3结论：LP占据水平方向三角形，稳定 分子构型为变形四面体（跷跷板形）。VP LP电子对的 空间构型分子的 空间构型例5 1 三角双锥5 2 三角双锥5 3 三角双锥变形四面体 SF4T 形 CIF3直线形 XeF2（3）判断共价分子结构的实例例1利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何 构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型。aici3 h2s so32-nh4+no2 if3解：总数 6 8 8 8 5 10对数 3 44435电子对构型 三角形 正四面体 正四面体 正四面体 三角形 三角双锥分子构型C三角锥 正四面体 V字形 T字形三角形 V字构型、结：价层电子对互斥模型代表 物中心原子 结合的原子数子型 分类空间构型中心原子 无孤对电子co22ab2直线形ch2o3ab3平面三角形ch44ab4正四面体中心原子 有孤对电子h2o2ab2V形nh33ab3三角锥形应用反馈: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HCN02直线形S0212V形nh2-22V型bf303平面三角形H3O+13三角锥形SiCI404正四面体chci304四面体nh4+04正四面体SO42-04正四面体等电子体原理具有相同的通式ABm,而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电子体原 理，这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体结构,又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为 180。或90。等特定的角度。(1)CO2 CNS-、NO2 N3一具有相同的通式一AX2，价电子总数16,具有相同的结构一直线型分子，中心原子上 没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形小骨架，键角为 180,分子里有两套n34P叩大口键。（2）CO32-.NO3-、SO3等离子或分子具有相同的通 式一AX3,总价电子数24,有相同的结构一平面三角形分子，中 心原子上没有孤对电子而取Sp2杂化轨道形成分子的5骨架，有一套n/p-p大n键。（3）SO2 Ov N2-等离子或分子，AX,18e,中心 原子取sp2杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心 原子上有1对孤对电子（处于分子平面上），分子立体结构为V 型（或角型、折线型），有一套符号为n3,的pp大n键。(4)SO42-P(V-等离子具有AX4的通式，总价电子数 32,中心原子有4个6键，故取sp3杂化形式，呈正四面体立 体结构；(5)PO33 SO32 CIO3一等离子具有AX3的通式，总 价电子数26,中心原子有4个o.轨道(3个o.键和1对占据o.轨 道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面体，(不计孤对电 子的)分子立体结构为三角锥体，中心原子取sp3杂化形式，没有P叩兀键或pp大n键，它们的路易斯结构式里的重键是 dp大n键。