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O2HCl1.双原子分子立体结构（直线形）一、形形色色的分子H2OCO22.三原子分子立体结构（有直线形和V形）直线形180°V形105°3.四原子分子立体结构HCHONH3）平面三角形120°三角锥形107°（常见的是平面三角形、三角锥形）4.五原子分子立体结构最常见的是正四面体CH4正四面体109°28′5.其它P4正四面体60°C2H2直线形180°C60C20C40C70资料卡片：形形色色的分子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？测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？为探究其原因，发展了许多结构理论。有一种十分简单的理论叫做价层电子对互斥理论(VSEPR)，这种简单的理论可以用来预测分子的立体结构。二、价层电子对互斥理论1.定义对ABn型的分子或离子，中心原子A价层电子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，以使彼此之间斥力最小，分子体系能量最低，最稳定。⑴以S和P为例，说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它的价电子数。⑵以N和Cl为例，说明如何根据主族元素在周期表上的位置确定它最多能接受的电子数。【思考与交流】2.价层电子对（σ键电子对和未成键的孤对电子对）代表物电子式中心原子结合原子数σ键电子对孤对电子对价层电子对数H2ONH3CO2CH4:::HOH::::HNH:H:::HCH:HH2342224314404202=δ键个数+中心原子上孤对电子对个数价层电子对数δ键电子对数=与中心原子结合的原子数····O········O····C中心原子上的孤电子对数=½(a-xb)a:对于原子：为中心原子的最外层电子数①对于阳离子：a为中心原子的最外层电子数-离子的电荷数；②对于阴离子：a为中心原子的最外层电子数+离子的电荷数；X:为与中心原子结合的原子数B:为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8-该原子的最外层电子数）分子或离子中心原子axb中心原子上的孤电子对数H2OOSO2SNH4+NCO32-C615-1=404+2=6022413262213.价电子对的空间构型即VSEPR模型价层电子对互斥模型价层电子对数VSEPR模型：直线平面三角形正四面体2344.VSEPR模型应用——预测分子立体构型分子或离子σ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型及名称分子的立体构型及名称CO2CO32-SO2232001233COOSOO直线形直线形平面三角形平面三角形V形平面三角形4.VSEPR模型应用——预测分子立体构型分子或离子σ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型及名称分子的立体构型及名称CH4NH3H2O432012CHHHHNHHHOHH正四面体正四面体四面体三角锥形四面体V形444规律：常见分子离子的VSEPR模型和立体构型分子或离子δ键电子对数孤电子对数价层电子对数VSEPR模型立体构型CH4NH3SO32-H2OBF3CO32-SO2CO2CS2404444正四面体正四面体四面体四面体四面体313122三角锥形三角锥形V形303平面三角形平面三角形330平面三角形平面三角形213平面三角形V形220直线形直线形220直线形直线形如何确定ABn型分子的立体结构？1）先确定中心原子A的价层电子对数价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数2）确定VSEPR模型的立体结构价层电子对数n与VSEPR模型的立体结构的关系n=2n=3n=4n=5n=6直线型平面三角形四面体三角双锥体八面体3）略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构中心原子上的孤电子对数=(a-xb)21C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？2s2px2py2pz2s2px2py2pzC为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论三、杂化轨道理论：2.基本要点：①能量相近：②数量不变：③排斥力最小：3.杂化过程：激发杂化轨道重叠在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子轨道（S、P…）可以相互叠加而组成同等数目的能量完全相等的杂化原子轨道。参与杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组成或相近能级组的轨道)参与杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目。杂化轨道在空间取得最大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同1.概念：①sp3杂化中心碳原子(C)价电子排布式：p2s2CH4的空间构型4.杂化轨道的分类2s22p2中心碳原子(C)价电子排布图：⑴等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合正四面体激发s2p2p2s2杂化3spsp3sp3杂化过程：C采用sp3杂化生成CH4的过程s2p22s22p1②sp2杂化BF3的空间构型BFFF120°平面三角形中心硼原子(B)价电子排布式：中心硼原子(B)价电子排布图：激发s2p2p2s2sp2sp2杂化B采用sp2杂化生成BF3的过程sp2杂化过程：s2p22s2③sp杂化BeCl2空间构型ClClBe180°直线形中心铍原子(Be)价电子排布式：中心铍原子(Be)价电子排布图：激发s2p2p2s2spsp杂化Be采用sp杂化生成BeCl2的过程sp杂化过程：⑴等性杂化：杂化轨道类型与分子空间构型的关系杂化轨道每个轨道的成分轨道间夹角立体构型实例spsp2sp31/2s，1/2p1/3s，2/3p1/4s，3/4p180°120°109°28′直线形平面三角形正四面体形CO2、C2H2BF3CCl4、CH4⑵不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的不均匀混合某个杂化轨道有孤电子对，如NH3的氮原子的sp3杂化杂化轨道sp3sp3sp3sp3sp2sp2sp2spsp四、配位物理论简介⑴概念：⑵形成条件：注意：①配位键是一种特殊的共价键②配位键同样具有饱和性和方向性③H3O+、NH4+中含有配位键成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键一方提供孤对电子，一方提供空轨道⑶表示方法：可用A→B表示A.表示提供孤对电子的原子，叫电子给予体或配体，常为N、O、P、S、卤素的原子或离子B.表示接受电子的离子或原子，叫接受体，一般为过渡金属的离子1.配位键实验2-1.将下表中少量固体溶于足量的水，观察实验现象并填写表格。固体①CuSO4白色②CuCl2·2H2O绿色③CuBr2深褐色④NaCl白色⑤K2SO4白色⑥KBr白色哪些溶液呈天蓝色实验说明了什么离子呈天蓝色，什么离子没有颜色？CuSO4、CuCl2·2H2O、CuBr2等固体的水溶液呈天蓝色[Cu(H2O)4]2+离子呈天蓝色，而K+、Na+、Cl-、Br-、SO42-等离子均为无色[Cu(H2O)4]2+平面正方形结构实验2-2.向盛有硫酸铜溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂（如乙醇），将析出深蓝色的晶体。Cu2++2NH3·H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-[Cu(NH3)4]2+离子NH3NH3NH3H3NCu[]2+深蓝色的晶体:[Cu(NH3)4]SO4·H2O实验2-3.向氯化铁溶液（或任何含有Fe3+的溶液）的试管中先加入2-3滴硫氰化钾（KSCN）溶液，观察实验现象。现象：出现血红色溶液化学方程式：FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl离子方程式：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3作用：1.可鉴定溶液中存在的Fe3+；2.该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演；补充：银镜反应【实验】在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察并记录实验现象。AgNO3+NH3•H2O==AgOH↓+NH4NO3AgOH+2NH3•H2O==Ag(NH3)2OH+2H2O①银氨溶液的制备：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3△②银镜反应：现象：试管内壁上附着银形成银镜。2.配位化合物⑴概念：⑵形成条件：金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物。①配体有孤电子对②中心原子有空轨道⑶配合物的组成⑷中心离子或原子(也称形成体)有空轨道①主要是一些过渡金属的离子，如铁、钴、镍、铜、银、金、铂的离子；②或是具有高氧化数的非金属元素硼、硅、磷如Na[BF4]中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ)、NH4[PF6]中的P(Ⅴ)；③或是不带电荷的中性原子，如[Ni(CO)4]、[Fe(CO)5]中Ni、Fe都是中性原子常见的配位体X-COCN-H2ONH3SCN-配位数通常是中心离子化合价的二倍[Cu(NH3)4]SO4中，NH3是配位体，N为配位原子。⑸配位体和配位原子有孤对电子常见的配位数与中心离子的电荷数有如下的关系：中心离子的电荷：+1+2+3+4常见的配位数：24(或6)6(或4)6(或8)可以作为中心离子的是可以作为配体的是Fe2+Cu2+Zn2+H2ONH3CN-COAg+Cl-1.有Fe2+Cu2+Zn2+Ag+H2ONH3Cl-COCN-CH4CO2微粒课堂反馈2.下列不属于配合物的是A.[Cu(H2O)4]SO4·H2OB.[Ag(NH3)2]OHC.Na2CO3·10H2OD.Na[Al(OH)4]E.NH4ClF.CuSO4·5H2OC、E思考辨析:⑴价电子对之间的夹角越小，排斥力越小。()⑵NH3分子的VSEPR模型与分子构型不一致。()⑶五原子分子的立体结构都是正四面体形。()⑷任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道。()⑸凡通过sp3杂化形成的分子，其立体构型一定为正四面体形。()⑹杂化轨道中一定有一个电子。()⑺两种分子的杂化方式一样，但是分子构型却不一定相同。()⑻硫酸铜溶液呈蓝色的原因是Cu2+在水中形成了配离子。()⑼NH4+中的配位键的性质和其他共价键的性质有差别。()×√××××√√×P23.针对训练2.氨气分子的空间构型为三角锥形，甲烷分子的空间构型为正四面体，这是因为()A.氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子B.NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强C.NH3分子中氮原子形成三个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道D.两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2型杂化，而CH4是sp3型杂化BP23.1.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是()①光气(COCl2)②六氟化硫③HCHO④三氟化硼⑤PCl3⑥PCl5⑦NO2⑧二氟化氙⑨N2⑩CH4A.②⑥⑦⑨⑩B.①⑤⑨C.①④⑤⑦D.③④⑤⑧P24.9.下列描述中正确的是()A.CS2为V形的极性分子B.NCl3的空间构型为平面三角形C.SF6中有4对完全相同的成键电子对D.SiF4和H2S的中心原子均为sp3杂化BDP24.10.已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H键间的键角为107°，H2O中，O—H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是()A.孤电