搜索
第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型（第一课时）复习回顾共价键σ键π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”,呈镜像对称所谓“分子的立体结构”指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。O2HCl一、形形色色的分子H2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70测分子立体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。分子的空间结构我们看不见，那么科学家是怎样测定的呢？同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，什么原因？直线形V形同为四原子分子，CH2O与NH3分子的的空间结构也不同，什么原因？三角锥形平面三角形•二、价层电子对互斥理论(VSEPR)•分子中的价层电子对(包括和)由于作用，而趋向尽可能彼此远离以减小，分子尽可能采取的空间构型。电子对之间的夹角越大，排斥力。σ键电子对中心原子上的孤电子对相互排斥斥力对称越小•2．价层电子对的确定方法价层电子对=δ的电子对数+中心原子的孤对电子数•价层电子对互斥理论判断分子空间构型•(1)中心原子的价电子都参与成键的分子价层电子对数电子对排布方式空间构型键角范例n＝2CO2、BeCl2、CS2n＝3CH2O、BF3n＝4CH4、CCl4234直线形平面三角形正四面体形180°120°109°28′•(2)中心原子上有孤电子对的分子•(2)中心原子上有孤电子对的分子代表物中心原子结合的原子数分子类型空间构型中心原子无孤对电子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4PCl55AB5SF66AB6中心原子有孤对电子H2O2AB2NH33AB3直线形平面三角形正四面体V形三角锥形三角双锥形正八面体即:直线型平面三角型四面体BeCl2,HgCl2BF3,BCl3(CH4,CCl4,NH4+)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H2O，H2S(NH3，H3O+)中心原子有孤对电子•用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法•(1)确定中心原子A价层电子对数目价层电子对=δ的电子对数+中心原子的孤对电子数中心原子上的孤电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数=1/2（a-xb）a为中心原子的价电子数，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。对于阳离子来说，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数。对于阴离子来说，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数。•(2)确定价层电子对的空间构型•由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离。于是价层电子对的空间构型与价层电子对数目的关系如下表所示：•这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的空间构型。价层电子对数目价层电子对构型2直线形3三角形4四面体形5三角双锥形6八面体形•(3)分子空间构型的确定•价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子几何构型，如下表所示：价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例2直线形20直线形BeCl2、CO2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例3三角形30三角形BF3、SO321V形SnBr2、PbCl2价层电子对数目价层电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数电子对的排列方式分子的空间构型实例4四面体形40四面体形CH4、CCl431三角锥形NH3、PCl322V形H2O•利用上表判断分子几何构型时注意：•①如果在价层电子对中出现孤电子对时，价层电子对空间构型还与下列斥力顺序有关：孤电子对－孤电子对孤电子对－成键电子对成键电子对－成键电子对。因此价层电子对空间构型为三角形和四面体形时，孤电子对的存在会改变成键电子对的分布空间。所以SnBr2的键角应小于120°，NH3、H2O分子的键角应小于109°28′。•②对于分子中有双键、三键等多重键时，使用价层电子对理论判断其分子构型时，双键的两对电子和三键的三对电子只能作为一对电子来处理，或者说在确定中心原子的价层电子对总数时不包括π电子。•用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体构型：解析：①HCN的分子结构中有C≡N，可将三键看作一对电子，根据VSEPR理论，分子应为直线形结构，VSEPR模型为：②NH4＋结构中具有4对成键电子，且都是完全等同的N—H键，应向正四面体的四个顶点方向伸展才能使相互间的斥力最小，VSEPR模型与CH4类似：③H3O＋中含有孤电子对，结构与NH3相似，是三角锥形结构，VSEPR模型为：。④BF3分子中B原子的价电子为3，完全成键，没有孤电子对，应为平面三角形分子。VSEPR模型为：。•答案：①直线形②正四面体形③三角锥形④平面三角形应用反馈: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HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444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•练习：用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的构型。•(1)CS2________，(2)NH2－________，(3)CHCl3________，(4)BF3________，(5)PH3________。•解析：本题是对价层电子对互斥模型的应用。•答案：(1)直线形(2)V形(3)四面体形(4)平面三角形(5)三角锥形