資源簡(jiǎn)介

(共24張PPT)
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu) 課時(shí)2
1.認(rèn)識(shí)微觀結(jié)構(gòu)對(duì)分子立體構(gòu)型的影響，了解共價(jià)分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性；
2.能計(jì)算中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算；
3.在理解價(jià)層電子對(duì)互斥模型的基礎(chǔ)上，對(duì)分子或離子的空間構(gòu)型進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)。
為什么分子會(huì)呈現(xiàn)不同的空間結(jié)構(gòu)？如何預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)呢？
180°
105°
107°
120°
價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR models)模型
預(yù)測(cè)分子的空間結(jié)構(gòu)
能量最低
最穩(wěn)定
一、價(jià)層電子對(duì)互斥模型（VSEPR模型）
1.內(nèi)容
價(jià)層電子對(duì)互斥模型認(rèn)為，分子的空間結(jié)構(gòu)是中心原子周圍的“價(jià)層電子對(duì)”相互排斥的結(jié)果。
VSEPR的“價(jià)層電子對(duì)”：指分子中的中心原子與結(jié)合原子間的σ鍵
電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)。多重鍵只計(jì)其中的σ鍵電子對(duì)，不計(jì)π電子對(duì)。
價(jià)層電子對(duì)
互相排斥
盡可能遠(yuǎn)離
化學(xué)式 電子式 結(jié)構(gòu)式
CO2
H2O
CH2O
NH3
CH4
成鍵電子對(duì)
孤電子對(duì)
2.價(jià)層電子對(duì)（σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤電子對(duì)）
如何計(jì)算中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)？
O=C=O
O
H
H
O=C
H
H
中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)的計(jì)算：
價(jià)層電子對(duì)數(shù)目= σ鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)
(1)σ鍵電子對(duì)數(shù)——可由化學(xué)式確定
分子 中心原子 鍵電子對(duì)數(shù)
H2O O
NH3 N
SO3 S
2
3
2
4
S
b為與中心原子結(jié)合的原子 。
x為與中心原子結(jié)合的 。
對(duì)主族元素：a＝　　　　　　；對(duì)于陽(yáng)離子：a＝　　　　－　　　　；
對(duì)于陰離子：a＝　　　　＋　　　　。
(2)中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)
中心原子孤電子對(duì)數(shù)=
a——表示中心原子的價(jià)電子數(shù)
（H為1，其他原子= ，如氧族元素中的O、S、Se等均為2）
最外層電子數(shù)
價(jià)電子數(shù)
電荷數(shù)
價(jià)電子數(shù)
電荷數(shù)
原子數(shù)
最多能接受的電子數(shù)
8﹣該原子的價(jià)電子數(shù)
Ⅰ.以S和P為例，說(shuō)明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它的價(jià)電子數(shù)。
Ⅱ.以N和Cl為例，說(shuō)明如何根據(jù)主族元素在周期表中的位置確定它最多能接受的電子數(shù)。
主族元素的族序數(shù)等于最外層電子數(shù)。S、P分別處于第三周期第ⅥA族和第ⅤA族，故S和P的價(jià)電子數(shù)分別為6和5。
首先依據(jù)N和Cl在元素周期表中的位置，判斷其價(jià)電子數(shù)分別為5和7；它們最多能接受的電子數(shù)為“8﹣原子的價(jià)電子數(shù)”，故N和Cl最多能接受的電子數(shù)分別為3和1。
思考與討論
計(jì)算H2O、NH3、SO3、、分子的孤電子對(duì)數(shù)。
分子或離子 中心原子 a x b 中心原子上的
孤電子對(duì)數(shù)
H2O O
NH3 N
SO3 S
N
C
6
5
6
5-1=4
4+2=6
2
3
3
4
3
2
1
2
1
2
2
1
0
0
0
[練一練]
理解：為什么甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形而不是正方形？
C
H
H
H
H
··
··
··
··
鍵角:109°28′
中心原子的價(jià)層電子對(duì)：4
3.確定價(jià)層電子對(duì)互斥模型
視頻
理解：為什么甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體形而不是正方形？
C
H
H
H
H
··
··
··
··
鍵角:109°28′
中心原子的價(jià)層電子對(duì)：4
氣球空間互斥模擬價(jià)層電子對(duì)互斥（VSEPR模型）
中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)
3
4
2
VSEPR 模型
109°28′
4.根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)分子或離子的空間結(jié)構(gòu)
化學(xué)式 結(jié)構(gòu)式 含孤電子對(duì)的VSEPR模型 分子的空間結(jié)構(gòu)模型
H2O
NH3
N
H
H
H
：
O
H
H
：
：
略去孤電子對(duì)
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH3的鍵角為107°，H2O的鍵角為105°,為什么NH3和H2O的鍵角均小于109°28′？
[注意]價(jià)層電子對(duì)互斥模型對(duì)分子空間結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)少有失誤，但它不能用于預(yù)測(cè)以過(guò)渡金屬為中心原子的分子。
思考與討論
105°
107°
109°28′
相較成鍵電子對(duì)，孤電子對(duì)有較大的排斥力，CH4 中心原子沒有孤電子對(duì)，NH3 中心原子有一個(gè)孤電子對(duì)，H2O 中心原子有兩個(gè)孤電子對(duì)，所以鍵角：CH4 ＞ NH3 ＞ H2O
思考與討論
Ⅱ.價(jià)層電子對(duì)互斥模型和分子立體結(jié)構(gòu)是相同的分子構(gòu)型嗎？
不同。
(1)區(qū)別
①價(jià)層電子對(duì)互斥模型說(shuō)明的是價(jià)層電子對(duì)的立體結(jié)構(gòu)，包括孤電子對(duì)。
②分子的立體結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對(duì)的立體結(jié)構(gòu)，不包括孤對(duì)電子。
(2)聯(lián)系
①當(dāng)中心原子無(wú)孤對(duì)電子時(shí)，兩者的構(gòu)型一致。
②當(dāng)中心原子有孤對(duì)電子時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。
請(qǐng)用上述模型預(yù)測(cè)下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)
[練一練]
粒子 σ 鍵 電子對(duì)數(shù) 中心原子上的孤電子對(duì)數(shù) 中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù) VSEPR模型 空間結(jié)構(gòu)
SO2
H3O+
HCN
2
3
4
2
0
0
1
1
V 形
三角錐形
正四面體形
直線形
3
4
4
2
平面三角形
正四面體形
正四面體形
直線形
ABn 型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)
小結(jié)：
價(jià)電子對(duì)數(shù) VSEPR 模型 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 分子類型 電子對(duì)的排布模型 立體結(jié)構(gòu) 實(shí) 例
2
3
直線形
2 0 AB2
直線形
3 0 AB3
平面
三角形
2 1 AB2
V形
O3 SO2
平面
三角形
BF3、BCl3、
SO3
CO2、BeCl2
價(jià)電子對(duì)數(shù) VSEPR 模型 成鍵電子對(duì)數(shù) 孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 分子類型 電子對(duì)的排布模型 立體結(jié)構(gòu) 實(shí) 例
4
ABn 型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)
小結(jié)：
正四面體
正四
面體
三角
錐形
V形
H2O
4 0 AB4
3 1 AB3
2 2 AB2
NH3、NF3
CH4、CCl4
1.下列分子結(jié)構(gòu)與分子中共價(jià)鍵鍵角對(duì)應(yīng)正確的是(　　)
A．正四面體形：109°28′　 B．平面正三角形：120°
C．三角錐形：109°28′ D．直線形分子：180°
B
2.下列有關(guān)價(jià)層電子對(duì)互斥理論的描述正確的是(　　)
A．價(jià)層電子對(duì)就是σ鍵電子對(duì)
B．孤電子對(duì)數(shù)由分子式來(lái)確定
C．分子的空間結(jié)構(gòu)是價(jià)層電子對(duì)互斥的結(jié)果
D．孤電子對(duì)數(shù)等于π鍵數(shù)
C
HCl也是直線形分子但不存在鍵角
[練一練]
A
3.下列分子或離子的中心原子上未用于成鍵的價(jià)電子對(duì)最多的是(　　)
A．H2O B．HCl　　C．　　D．PCl3
4.下列微粒的價(jià)層電子對(duì)數(shù)正確的是(加“·”的原子為中心原子)(　　)
A
5.運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型推測(cè)下列分子或離子的空間結(jié)構(gòu)。
(1)BeCl2　　 　　;
(2)SCl2 　 　;
(3)　 　　;
(4)PF3 　 　。
三角錐形
直線形
V形
三角錐形
6.下列分子和離子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)的幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子的空間構(gòu)型為V形的是(　　)
A． B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
D
7.硫化羰(分子式為COS)是一種有臭雞蛋氣味的無(wú)色氣體，可視為由一個(gè)硫原子取代了CO2分子中的一個(gè)氧原子后形成的，下列有關(guān)硫化羰的說(shuō)法正確的是(　　)
A．硫化羰的結(jié)構(gòu)式為C=O=S
B．分子中三個(gè)原子位于同一直線上
C．中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4
D．分子是V形結(jié)構(gòu)
B
8.六氟化硫分子呈正八面體形(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會(huì)引起溫室效應(yīng)。下列有關(guān)六氟化硫的推測(cè)正確的是(　　)
A．六氟化硫易燃燒生成二氧化硫
B．六氟化硫中各原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C．六氟化硫分子中的S—F鍵都是σ鍵，且鍵長(zhǎng)、鍵能都相等
D．若將六氟化硫分子中的2個(gè)F原子換成Cl原子，可以得到3種可能結(jié)構(gòu)
C
價(jià)層電子對(duì)數(shù)
VSEPR模型
略去孤電子對(duì)
分子的立體構(gòu)型
σ鍵電子對(duì)
中心原子上的
孤對(duì)電子數(shù)目
價(jià)層電子對(duì)
互斥模型
價(jià)電子對(duì)互斥模型

展開更多......

收起↑