分子空间构型和物质性质省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.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,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,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,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,第二节,分子空间构型,第1页,10928,第2页,杂化轨道理论,解释,分子立体构型,杂化轨道概念,在形成多原子分子过程中，,中心原子,若干,能量相近,原子轨道间经过相互混杂后，形成,相同数量,几个,能量与形状都相同,新轨道。,杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子,剩下p轨道能够形成键,第3页,杂化轨道理论,sp,3,第4页,第5页,sp,3,杂化轨道,一个s轨道与三个p轨道“混合”起来，形成能量相等、成份相同4个sp,3,杂化轨道，它们空间取向是,四面体结构,，相互键角,=109.5,。,2s,2p,2s,2p,sp,3,杂化轨道,如CH,4,CCl,4,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,激发,杂化,NH,4,+,、金刚石中C原子、晶体硅和二氧化硅中硅原子均采取sp,3,杂化轨道形成共价键,第6页,两个碳原子上都有一个与骨架平面垂直未杂化,p,轨道，它们相互平行，彼此肩并肩重合形成键：,sp,2,杂化轨道,如CH,2,=CH,2,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,2s,2p,2s,2p,sp,2,杂化轨道,激发,杂化,第7页,sp,2,杂化轨道,一个s轨道与两个p轨道杂化，得三个sp,2,杂化轨道，三个杂化轨道在空间分布是在,同一平面,上，互成,120,。,如BF,3,：B电子构型:1s,2,2s,2,2p,1,2s,2p,2s,2p,sp,2,杂化轨道,激发,杂化,在F原子与硼原子之间形成了3个等价键：,第8页,BCl,3,中B原子、NO,3,-,中N原子、CO,3,2-,、HCHO以及苯分子和平面石墨中C原子都是,sp,2,杂化。,sp,2,杂化轨道,石墨、苯中碳原子sp,2,杂化,第9页,sp,杂化轨道,碳原子在形成乙炔（C,2,H,2,）时发生,sp,杂化，两个碳原子以,sp,杂化轨道与氢原子结合。两个碳原子未杂化2,p,轨道分别在Y轴和Z轴方向重合形成键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。,乙炔,第10页,sp,杂化轨道,一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道，杂化轨道空间取向为,直线型,，夹角为,180,。,如BeCl,2、,BeF,2,：Be电子构型:1s,2,2s,2,2s,2p,2s,2p,sp,激发,杂化,2p,第11页,CO,2,sp,杂化轨道,如 CO,2,：C电子构型:1s,2,2s,2,2p,2,2s,2p,2s,2p,sp杂化轨道,激发,杂化,第12页,杂 化,类 型,sp,sp,2,sp,3,参加杂化原子轨道,1s+1p,1s+2p,1s+3p,杂 化,轨 道 数,2个sp,杂化轨道,3个sp,2,杂化轨道,4个sp,3,杂化轨道,杂化轨道,间夹角,180,120,109,28,空 间,构 型,直 线,正三角形,正四面体,实 例,BeCl,2,C,2,H,2,BF,3,C,2,H,4,CH,4,CCl,4,杂化轨道类型,第13页,与中心原子键合是同一个原子，分子呈高度对称正四面体构型，其中4个sp,3,杂化轨道自然没有差异，这种杂化类型叫做等性杂化。,中心原子4个sp,3,杂化轨道用于构建不一样,轨道，,如H,2,O中心原子4个杂化轨道分别用于,键和孤对电子对，,这么4个杂化轨道显然有差异，叫做不等性杂化。,等性杂化和不等性sp3,杂化,第14页,不等性,sp,3,杂化,第15页,常见杂化轨道及其几何构型,sp,3,杂化正四面体,sp,2,杂化,平面三角形,sp,杂化直线型,CH,4,、CCl,4,、NH,4,+,、SiF,4,、SiCl,4,等,BF,3,、BCl,3,、SO,3、,乙烯、苯、石墨等，,SO,2,（V型）,BeCl,2,、乙炔、CO,2,、CS,2,等,不等性sp,3,杂化 H,2,O（V型）、NH,3,（三角锥型）、PCl,3,第16页,小结：杂化轨道类型与分子空间构型,中心原子,Be,(A),B,(A),C,Si,(A),N,P,(A),O,S,(A),Hg,(B),直线形 三角形 四面体 三角锥 V型,杂化轨道类型,SP SP,2,SP,3,不等性 SP,3,s+p,s+,(,3,),p,s+,(,2,),p,s+,(,3,),p,参加杂化轨道,2,4,4,3,杂化轨道数,成键轨道夹角,分子空间构型,实例,第17页,等电子原理,原子数相同、价电子数（指全部电子总数或价电子总数）相同分子或离子，互称为等电子体。等电子体结构相同、物理性质相近。,互为“等电子体”应满足条件,1、在微粒组成上，微粒所含原子数目相同,2、在微粒组成上，微粒所含电子数相等（指全部电子总数或价电子总数）,第18页,（1）2原子10价电子,（2）2原子11价电子,几组常见等电子体及特征,如：N,2,、CO、C,2,2-,、CN,-,直线型,如：NO、O,2,+,、直线型,（3）3原子16价电子,如：CO,2,、BeCl,2,、N,2,O、NO,2,+,、N,3,-,直线型,（4）3原子18价电子,如：NO,2,-,、SO,2,、O,3,V型或角型,（5）3原子24价电子,如：NO,3,-,、BF,3,、CO,3,2-,、SO,3,平面正三角形,（6）5原子32价电子,如：SiF,4,、CCl,4,、SO,4,2-,、PO,4,3-,正四面体,（7）(BN),n,晶体和碳单质含有类似结构,。,B,3,N,3,H,6,与C,6,H,6,是等电子分子。,第19页,空间构型与价层电子对数目n关系以下列图所表示：,n=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,sp,3,sp,2,sp,dsp,3,d,2,sp,3,价层电子对互斥理论,第20页,利用价电子互斥理论推断微粒空间构型详细步骤：,确定中心原子A价层电子对数目n。对于AB,m,型分子（A为中心原子；B为配位原子）,分子中心原子价电子对数计算以下,注：配位原子中卤素原子、氢原子提供1个电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算,第21页,怎样确定分子空间构型,1、计算中心原子价层电子对数,2、确定价层电子正确空间构型,3、分子空间构型确实定,2直线型,3平面正三角形,4正四面体,5三角双锥体,6正八面体,a、若价层电子对全部成键，则分子构型=价层电子对构型,b、若价层电子对有孤对电子，则分子构型,价层电子对构型,第22页,常见分子空间构型,第23页,常见分子构型及其分子极性,类型 实例 结构 键极性 分子极性,A,2,型：,H,2,N,2,非极性键,均为直线型,双原子分子,非极性分子,非极性分子,单原子分子,Ne Ar,第24页,AB型,HF,NO,极性键,均为直线型,类型 实例 结构 键极性 分子极性,双原子分子,极性分子,第25页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,2,型,CO,2,(CS,2,),极性键,极性键,非极性分子,极性分子,直线型,角型,三原子分子,H,2,O,H,2,S,SO,2第26页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,3,型,BF,3,BCl,3,NH,3,PH,3,PCl,3,极性键,平面三角形,极性分子,极性键,三角锥形,非极性分子,四原子分子,第27页,类型 实例 结构 键极性 分子极性,AB,4,型,CH,4,CCl,4,正四面体,非极性分子,极性键,五原子分子,第28页,A族,A族,A族,A族,RH,4,RH,3,H,2,R,HR,非极性分子,极性分子,极性分子,极性分子,第29页,手性分子,假如一对分子，其组成和原子排列方式完全相同，但如同左手和右手互为镜像，在三维空间里不能重合，这对分子称为,手性异构体,，有手性异构体分子称为,手性分子。,连接四个不一样原子或基团碳原子称为,手性碳原子,第30页,2丁醇,=(+)13.52 =(-)13.52,它们之间关系相当于,左手和右手或物体和镜象.,这对物质不能重合，是一对异构体，互为对映，所以称为对映异构体。,假如物质含有这种性质被称为手性。,两个对映异构体性质差异很小,不过,葡萄糖只有右旋体才能在动物体内代谢。麻黄素只有左旋体才有药效,。,手性分子,第31页,手性分子,思索：含有手性碳原子最简单烷烃？,C,7,H,16,例：,第32页,试验证实，硫酸铜不论其是水溶液还是晶体，天蓝色都是四水合铜离子,Cu(H,2,O),4,2+,产生颜色。,向硫酸铜溶液滴加过量氨水，得到深蓝色透明溶液，若蒸发结晶，能够得到深蓝色硫酸四氨合铜晶体。,不论在氨水溶液里还是在晶体里，深蓝色都是四氨合铜离子,Cu(NH,3,),4,2+,产生颜色。,取少许硫酸四氨合铜晶体用水溶解后滴加过量浓盐酸，得到,黄色透明溶液，,分析证实，其中存在四氯合铜酸根离子,CuCl,4,2-,。并能在晶体里存在。,我们把像Cu(H,2,O),4,2+,、Cu(NH,3,),4,2+,、CuCl,4,2-,这么,由金属原子与中性分子或者阴离子结合形成复杂离子叫做配离子,(络离子)，其中金属原子是配离子形成体或,中心原子，,其中H,2,O、NH,3,、Cl,-,等叫做,配体。,配合物,第33页,配合物,是经过配位键结合而成化合物。配合物不一定是离子，也能够是中性分子。,配合物基本概念,1.配位化合物定义,配位化合物是由含有接收孤对电子,空轨道,原子或离子（中心原子）和能够提供,孤对电子,离子或分子（配位体）按一定组成和空间构型所形成化合物。,第34页,中心原子或离子,金属原子、离子（尤其是,过渡金属,离子，尤其是铁系、铂系、第IB、IIB族元素）,配位体,是含有孤电子正确分子或离子。,如：,NH,3,、H,2,O、CN,、OH,、F,、Cl,其中直接和中心原子配位原子称为配位原子，如：,N、O、C、F、Cl、S,等。,配位数,与中心原子配位原子数目称为该中心原子配位数。普通为2、4、6、8等。,2.配合物组成,第35页,2.配合物组成,第36页,Ag,(NH,3,),2,+,Zn,(NH,3,),4,2,+,Ni,(,CN,),4,2-,AlF,6,3-,sp杂化,sp,3,杂化,dsp,2,杂化,sp,3,d,2,杂化,4.配合物空间结构,直线型：,平面三角形：,平面四边形或正四面体：,三角双锥或正方锥体：,正八面体：,配位数为2,配位数3,配位数4,配位数5,配位数6,第37页,1.结构异构：,原子间连接方式不一样引发异构现象（键合异构，电离异构，,水合异构，配位异构，配位位置异构配位体异构）,(1)键合异构 Co(NO,2,)(NH,3,),5,Cl,2,硝基,Co(ONO)(NH,3,),5Cl,2,亚硝酸根,(2)电离异构 Co(SO,4,)(NH,3,),5,Br,Co Br(NH,3,),5,SO,4,(3),水合异构,Cr(H,2,O),6,Cl,3,紫色,CrCl(H,2,O),5,Cl,2,H,2,O,亮绿色,CrCl,2,(H,2,O),4,Cl 2H,2,O,暗绿色,6.配合物异构现象,第38页,当一个配合物中有不一样配体时，经常出现立体异构体。下面是一些例子：,四氯合铂酸钾K,2,PtCl,4,用氨水处理得到一个,棕黄色,配合物，经测定，组成为PtCl,2,(NH,3,),2,，有极性，在水中溶解度是0.26g/100gH,2,O;,将这种棕黄色配合物用氯化氢处理或者热至250,转变为,浅黄色,经测定,组成仍为PtCl,2,(NH,3,),2,但极性消失,在水中溶解度减小至0.037g/100gH,2,O。怎样来分析这些事实呢？,首先能够必定，这两种四配位络合物几何构型不是四面体而是平面四边形，这是因为，假如是四面体，PtCl,2,(NH,3,),2,不可能出现异构现象，而平面四边形PtCl,2,(NH,3,),2,则能够有,两种异构体,：,2.立体异构,二氨二氯合铂可能构型,第39页,