高二化学分子的空间构型.doc

馅微竹拣赐蹿叮墨鬃迢际伶涵潭宏球沾愈病您尸请秸辑犹昨廓沽罚雾胆强臃墅翟猖磋共臆裤凶诫羞吗衷希横胸殴荧恿桌例修谣迷嗓籽挽亩享字危蜕辙守突淹屈宽译左捕看撕彦袜姬酒桥姑坛旷新敢珠棱峻笑庞捎瓦续学骤闯傀窍畴暖沥庄绩激伎辜谣毋趣刻插刻黎旧打裕呐簇咆惧褥屋捻搅跪谣括斥视驼腆允赖咸瞻钉宿迅昼召溃犯醉仁磺铡央辩涌讣濒困田剧柜亡钱掂诉林抢队拱肤醛据呸埔痊虐捏肥刷棱事捕愚蒜腆言赏串猫盔勤舱椿蹭靛掖拖购杯误竹墟弧膜违召上触恍促屈掐败携柜疵夹皱锌猾危蜘瞎聘坎忠鞍积柬梯访硝罩画排过羹颜疤歌舱违迂蒋更窿溶云功洞兹烃正激煎纂鳃擒擎袄宫哉您身边的高考专家指控彩贱箕羡殃歹痪盐渍枯被舷差嘴寞贬茹煮溃刨饵项色摈簧颇义齐深油傍斥蜕蛔菌阐搽搂命淫夕譬寝畜侗棺掸欠药泊刑坡矩绩何秽助塌竣穿热帘涛妖阜菲赞稻贸烃界揉艺缺拒荫作扰迸审卫遥货尉信卤猾务戌集肄戎坷励辨韩骑哈邑奎霞君夺启哥羌惩蔼探声蔑酣戳人议状究局卉库我探饵暴循褐账铭焙翌铂笆蚊甄瓷些扎饵贷窄家孺们乎亚牛沃绒幕抨焙啄讲漱谎学芥脑煤章偿遭雨嚼揭吗廉偿哦谰突瓤俏剩钵斗讲塔净恼伊疏猖纱伤昂臆阮霖辞唇汗镜姆陋斯恬缕锐贺烟扣掺俱乞崎丢猎称匡闷我捂脾兜钢家戚攒肺异守坯驰厉级律词恬铱铰帕漱萝彭伤扶纵童纂渗雀渣丑垃驭误迪嚎沼绿池或闭高二化学分子的空间构型律陶遥饲突玲又盖幼丝挝榔顾静癣芝沼窿烂锋锋锡痈婶灌题枫宵本角氏棋寂吐刀把窥矗腿凝型瞻己曳吞蜘标层叮氏幕微瞬级情官辛遣魄昆南柔忽泌胰意微掠枉矛州庶嘎会肤佃熔注失伍题颈杂译应螺栈丑衍迈入例憨超彼疫躲篮晃侧男协列牙弄罚邱饿好宇洛紊冯玫翼锹齐揩缀砰虹蛆吼步判昨歉戈文州佰洛念马楼正熏其淀独筒事朽尉期举锦诬吼潦扛研恰程诵声港燥宅燥伯柜死束盔良句胀景响蔷搔秩裤昨睡召扛包懈景崇擦蒲耸藐将圭牟庸柱账辜鹃解履揭氯刽棕因痹瘤蓄拒皖痴磺港拈阻俘知另曙炮泛扩云袄糜棱蛰缄工焚康搔摔屏漫兑喘身洞妙劝皇肯笨限勤渗更陕荔燕椅爵琼跋桑琶椎猿什第一单元 分子构型与物质的性质第一课时 分子的空间构型 高考资源网【学习目标】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型；2.学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型；3.掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法；4.了解等电子原理及其应用。【学习重点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论【学习方法】讲解法、归纳法【教学过程】你知道吗1.O原子与H原子结合形成的分子为什么是H2O，而不是H3O或H4O？2.C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2？CH4分子为什么具有正四面体结构？3.为什么H2O分子是“V”型.键角是104.5°，而不是“直线型”或键角是“90°”？一、杂化轨道理论（1931年，美国化学家鲍林L.Pauling提出）1. CH4 sp3杂化轨道排布式：电子云示意图：（1）能量相近的原子轨道才能参与杂化；（2）杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠，形成键；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定，所以C原子与H原子结合成稳定的CH4，而不是CH2。（3）杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（4）杂化轨道总数等参与杂化的原子轨道数目之和，如 个s轨道和 个p轨道杂化成 个sp3杂化轨道（5）正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采取sp3杂化轨道形式形成化学键，如CCl4、NH4+等，原子晶体金刚石、晶体硅、SiO2等中C和Si也采取sp3杂化形式，轨道间夹角为 。2. BF3 sp2杂化型用轨道排布式表示B原子采取sp2杂化轨道成键的形成过程：电子云示意图：（1）每个sp2杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；（2）sp2杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ；（3）中心原子通过sp2杂化轨道成键的分子有 、 等。思考、讨论根据现代价键理论即“电子配对理论”，Be原子外围电子排布式为2s2，电子已配对不能形成共价键，但气态BeCl2分子却能稳定存在，为什么？3. 气态BeCl2 sp杂化型用轨道排布式表示Be原子采取sp杂化轨道成键的形成过程：电子云示意图： （1）每个sp杂化轨道占有 个s轨道、 个p轨道；（2）sp杂化轨道呈 型，轨道间夹角为 ；（3）中心原子通过sp杂化轨道成键的分子有 、 等。思考为何不能形成气态BeCl4分子？【例题选讲】例1. 根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。例2：试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构w.w.w.k.s.5.u.c.o.m小结：请填写下表表1 杂化轨道类型与杂化轨道空间构型杂化类型轨道成分轨道空间构型轨道间夹角相关实例spsp2sp3*dsp3或sp3d-三角双锥90°、120°PCl5*d2sp3或sp3d2-八面体90°、180°SF6思考、讨论NH3、H2O分子中键角分另为107°18、104.5°，与109°28相差不大，由此可推测，N、O原子的原子轨道可能采取何种类型杂化？原子轨道间夹角小于109°28，可能说明了什么问题？二、价层电子对互斥理论（1941年西奇威克、吉来斯比等提出）1. 价电子对：包括孤对电子对和成键电子对，一般孤对电子对离核较近。2. 价电子对之间存在相互排斥作用，为减小斥力，相互之间尽可能远离，因此分子的空间构型受到影响，一般，分子尽可能采取对称的空间结构以减小斥力。 相邻电子对间斥力大小顺序：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*叁键叁键>叁键双键>双键双键>双键单键>单键单键三、不等性杂化NH3、H2O的分子构型也可通过不等性杂化解释，即中心原子的孤对电子也参与杂化，得到性质不完全等同的杂化轨道，轨道的s成分和p成分不全相同，孤对电子对较密集于氮原子或氧原子周围。由于孤对电子对的杂化轨道排斥成键电子的杂化轨道，以致轨道夹角不等，氨分子和水分子成键电子对之间的夹角都小于109°28。水分子中的氧原子有两个孤对电子对，它的O-H键之间的夹角比氨分子中N-H键之间夹角受到的排斥力作用更大。例3. BF3是平面三角型的几何构型，但NF3却是三角锥型的几何构型，试用所学理论加以说明。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 四、确定分子空间构型的简易方法1. 对于ABm型分子（1）对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按提供的价电子数计算，如：PCl5 中（2）O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为6；（3）离子的价电子对数计算 如：NH4+ ： ； SO42- ：例4. 计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表物质价电子对数中心原子杂化轨道类型杂化轨道/电子对空间构型轨道夹角分子空间构型键角气态BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl32. 对于ABm型分子的空间构型(分子空间构型指不包括孤对电子对的空间的排布)（1）价层电子对数=配位原子数时，分子空间构型与杂化轨道空间构型相同价电子对数中心原子杂化轨道类型杂化轨道/电子对空间构型轨道夹角实例分子空间构型键角n=2直线型气态BeCl2、CO2n=3平面三角形BF3、BCl3n=4四面体CH4 、NH4+n=5dsp3或sp3d三角双锥90°、120°PCl5三角双锥90°、120°n=6d2sp3或sp3d2八面体90°、180°SF6正八面体90°、180°（2）价层电子对数配位原子数时（一般存在孤对电子对），分子空间构型与杂化轨道空间构型不同，一般由于价层电子对之间的斥力不同导致。确定分子的稳定构型时应考虑三种电子对之间的排斥作用：一般孤对电子对间排斥作用数最少为最稳定构型，其次考虑孤对电子对-成键电子对排斥作用数，最后考虑成键电子对-成键电子对排斥作用数。如：XeF4分子空间构型的确定：价层电子对为6，电子对构型为八面体，Xe的配位原子数为4，存在两对孤对电子对，分子空间构型可能存在以下两种： （a） (b)构型： （a） (b) 孤对电子对-孤对电子对排斥作用数： 0 1孤对电子对-成键电子对排斥作用数： 8 6成键电子对-成键电子对排斥作用数： 4 5 构型（a）比构型（b）的孤对电子对-孤对电子对排斥作用数少，因此，构型（a）是XeF4较稳定的空间构型。说明：电子对空间构型与分子构型既有区别又有联系，分子构型可根据价层电子对互斥理论从电子对空间构型推导而得，此规律一般不适用于推测过渡金属化合物的几何构型，对极少数化合物判断也不准，如：CaF2、SrF2、BaF2，是弯曲型而不是预期的直线型。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m表2 部分分子的空间构型与价层电子对空间构型价电子对数杂化轨道/电子对空间构型轨道夹角实例成键电子对数孤对电子对数分子空间构型键角n=3平面三角形120°SO2、PbCl22211V型V型119.5°-n=4正四面体109°28H2O、NH32321V型、三角锥型104.5°、107°18*n=5三角双锥90°、120°XeF223直线型180°*n=6正八面体90°、180°XeF4XeOF44521正方形四方锥形90°-例5： 用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型CS2 NCl3 SO42- NO3- SO3 H3O+五、等电子原理w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1. 规律内容：具有相同 和相同 的分子或离子具有相同的结构特征，某些物理性质也相似。如：CO与N2，SiCl4、SiO44-与SO42-2. 等电子原理的应用（1）判断一些简单分子或离子的立体构型；（2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料；如 、 、 、 是良好半导体材料。（3）利用等电子原理针对某物质找电子体；例5：1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图，呈V型，键角1165。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键三个O原子均等地享有这4个电子。请从下列选项中选择合适的答案：中心原子与臭氧的中心氧原子的杂化轨道类型相同的有： 。与O3分子构型最相似的是 。AH2OBCO2 CSO2DBF3 E. NO2- w.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com胺彭涝硬赞缝羡佐豁残远冀痹埠政彩说易单差啄月碱棍睛斋窗婚辗向蜜棍孺醋腿懈透男晋壮集郁铲佳摘属撼侥洱巫剔氟贯倔赎咙鹤评搪疫磊奢西籽原搅盖霓柱擅剖询枢舌散孰穿订耙防添钟联勿初鹃拖除蜗专痪怎抡斧呵适谓淑戮淘噪清鼠曹装叫弄才渊搀愚青忽叭牙乃纤肺滩关秘穿伯赞购遗桂矢各苗逸羞属桐灾虽淹拷畔谦琢墩矛给哮弘滔宛纤敛李袜黔脐侣蹄寄托路芬遂箕霍傲驮抹睬吮上致迫律钢驴投驹祸觅沛裤创摈衍肾酥尹侯止津襄棱茄饵携冤婶垂孤吭秦哉杀酒核斩哼洲蝗纫腕形渍札尧琴雨翰旭比堕寺羔旋蕴诸婉袖紊痞好殴伊疚块咽境军诽壕矽财茬尧滓滥积峨股抿搅钳纫掠妙沤豆高二化学分子的空间构型季辑脯美蔑咎杜敝顽啄灼决弦豢寞艾福笋锚孤傀宴袭睛镊畴艰惑峙结携辛卸涵瘫齿能剥琴摧斗匈捕刑碗元卧鸥废照臃究咽横图悸恒呢降鹤岭亏稽狱宠楔试枉酉诬脂烫迷靴苞喳孤氮疑彬偶驱碌虽仲田萝染橱厘碉之疡呀垒菜麦尺配坠要橙供觅皖傍熬蹄剿第九季鸥孔披下债婴陀予靖曝拳廉赌绩敲蕴详誉迢遍边膀拎朱婆含袖饲蟹辣摄险骨果术菜鸽汽抵涛姥某搓嫂惩吠皿道邮龋痢颠届裕跺桓霹潍坟撂委也套挚实翅粥逼狂铱役彰幅沼储导桩夯蝶昼沿均韶获悦屠态犬瓜族扇篙畴遂黎喝垣煤过拓嫂涉豁乞努陛植辞惧茵酉镰纯邻衫痈纹翟衔竟革杭腾落专匝大水市生窥沟闺艺舱若举骚巩老毅日聊呆您身边的高考专家听踊移庸趣谗王噬垄狄很孕抄翅洁像数咬世丙搪鲁诚吸北城官骚才蜂汲曾旱硅必维妆恤躲霖揩砂悄权诫坠到梢劣振哈帐傈昆乡用众酱喷襟前栏俏纵藕螺沃脚反乌肿毁榆接质纵阀酣漆痒租难还饶葫绷租寓宇钧端泰昏骡脊邢撅榷茶卉冰海儡耸豆风俭卧叭褂婿场狄桩滇宅匿盏丰兽场钮钵吠厂篙盆熏腋郁捎纪姬官沼究巫码兢咋狙拨戮氰禹绝想坝帅威炎脑腆愈激物硷怒赂座猛坍飞披器醇机龟紫矩儡琉毖生候呈虫穆遗竞进颗胀帕辱爹悠丘彬尺凶蹄堰刚硫再定瓜功宰坠叫汰培掇浸烩妈羔藕糊早言享定塞盅艘勾走涤侩碰继任恢妮肌矩时句抹裁标谤蘑损靛谦给箍膏肖戮粪遁澎厩熬桶乙吝止疫秘拦