分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)分子的空間構(gòu)型形形色色的分子H2OCO2O2NH3CH4C6H6C8H8C60C原子與H原子結(jié)合形成的分子為什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子為什么具有正四面體的空間構(gòu)型（鍵長(zhǎng)、鍵能相同，鍵角相同為109°28′）？2s2px2py2pz問(wèn)題：2s2px2py2pz

Csp34個(gè)sp3雜化軌道一、雜化軌道理論(美國(guó)化學(xué)家鮑林)1、雜化軌道的概念和特點(diǎn)在形成多原子分子的過(guò)程中，中心原子的若干能量相近的原子軌道間通過(guò)相互的混雜后，形成相同數(shù)量的幾個(gè)能量與形狀都相同的新軌道。特點(diǎn)：（1）能量相近的原子軌道才能參與雜化（2）雜化后軌道能量相同，軌道形狀相同（棒錘形）（3）雜化軌道的總數(shù)等于參與雜化的原子軌道數(shù)目之和，如spn：雜化軌道數(shù)為（1+n）（4）雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來(lái)容納孤對(duì)電子，剩余的p軌道可以形成π鍵(1)sp3

雜化2、雜化軌道的類型CCl4的空間構(gòu)型(2)sp2

雜化sp2雜化：三個(gè)夾角為120°的平面三角形雜化軌道。(2)sp2

雜化2s2pB的基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)正三角形sp2雜化態(tài)BFFF激發(fā)120°BF3分子的形成過(guò)程(3)sp

雜化sp雜化：夾角為180°的直線形雜化軌道。BeCl2分子形成激發(fā)2s2pBe基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)雜化直線形sp雜化態(tài)鍵合直線形化合態(tài)Cl

BeCl180(3)sp

雜化雜化類型spsp2sp3參與雜化的原子軌道1s+1p1s+2p1s+3p雜化軌道數(shù)234雜化軌道間夾角180?120?109?28’價(jià)電子對(duì)空

間

構(gòu)

型直線平面三角形正四面體實(shí)

例BeCl2

BF3

CCl4,

CH42、雜化軌道的類型a)中心原子為A，其價(jià)電子數(shù)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)ABm型分子(A為中心原子，B為配位原子)：中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)（雜化軌道數(shù)）n=(中心原子價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m)2

b)氫元素、鹵素原子做配體時(shí)，提供的電子數(shù)為1

如:CH4

或CCl4，

c)氧族元素的原子做中心原子時(shí)，價(jià)電子數(shù)為6。

如:H2O(即OH2)或H2S（即SH2），

氧族元素的原子做配體時(shí)，提供電子數(shù)為0。如:CO2,3、中心原子雜化方式的判斷(1)ABm型分子中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)（n）的計(jì)算n=(4+1×4)/2=4n=(6+1×2)/2=4n=(4+0×2)/2=2

如何簡(jiǎn)易判斷CCl4、NH3、H2O中的中心原子C、N、O是何種類型的雜化軌道？雜化軌道數(shù)價(jià)電子對(duì)數(shù)（n）234雜化類型spsp2sp3價(jià)電子對(duì)空

間

構(gòu)

型直線平面三角形正四面體雜化軌道間夾角180?120?109?28’實(shí)

例BeCl2

BF3

CCl4,

CH4(2)價(jià)電子對(duì)數(shù)與價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型雜化軌道數(shù)雜化軌道的空間構(gòu)型V形H2ONH3SO2CH4BF3CO2價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型雜化軌道類型價(jià)電子對(duì)數(shù)(n）代表物分子空間構(gòu)型直線形平面三角形正四面體形V形三角錐形sp2直線形sp23平面三角形4sp3正四面體形3sp2平面三角形4sp3正四面體形4sp3正四面體形C2H4(sp2雜化）Sp2雜化軌道Sp雜化軌道1、先計(jì)算ABm型分子中價(jià)電子對(duì)數(shù)（雜化軌道數(shù)）為n2、比較m、n的大?。?）若n=m

，雜化軌道的空間構(gòu)型和分子空間構(gòu)型相同。如CCl4（2）若n－m=x，則雜化軌道中含x對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道空間構(gòu)型和分子空間構(gòu)型不同，如NH3雜化軌道中不含孤對(duì)電子，所有雜化軌道都參加成鍵。雜化軌道中含孤對(duì)電子，且含孤對(duì)電子的雜化軌道不參加成鍵。二、確定分子空間構(gòu)型的簡(jiǎn)易方法：NH3

n=(5+3)/2=4

，N原子為

sp3雜化，軌道空間構(gòu)型為正四面體。n－m=1

，含一對(duì)孤對(duì)電子，是三角錐形H2O（OH2）

n=(6+2)/2=4

，O原子為

sp3雜化，軌道空間構(gòu)型為正四面體。n－m=2

，含二對(duì)孤對(duì)電子，是V

形課堂練習(xí)分子CO2BeCl2BF3CCl4PCl3H2S價(jià)電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)排布有無(wú)孤對(duì)電子分子空間結(jié)構(gòu)223444直線形直線形

平面三角形平面三角形正四面體無(wú)有正四面體三角錐形V形推斷離子空間構(gòu)型的方法：在算中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)時(shí)，正離子應(yīng)減去電荷數(shù),負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù)。中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)=(中心原子價(jià)電子數(shù)+每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m±電荷數(shù))÷2

利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷下列離子的幾何構(gòu)型。

NH4+H3O+NO3-SO42-

正四面體、三角錐形、平面三角形、正四面體三、等電子體原理價(jià)電子總數(shù)（最外層電子總數(shù)）相同1、定義原子總數(shù)相同可以是分子與分子之間，也可以是分子與離子之間，也可以是離子與離子之間2、等電子體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)具有相似性3.應(yīng)用：應(yīng)用等電子原理，可利用已知的分子的構(gòu)型（幾何構(gòu)型、電子構(gòu)型）和物理性質(zhì)對(duì)相應(yīng)等電子分子的構(gòu)型和物理性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。4.典型事例：①CO2與N2O；NH4+與CH4、BH4-；N2與CO②硅和鍺是良好的半導(dǎo)體材料，他們的等電子體磷化鋁（AlP）砷化鎵（GaAs）也是很好的半導(dǎo)體材料③SiCl4、SiO44—、SO42—的原子數(shù)目和價(jià)電子總數(shù)都相等，它們互為等電子體，中心原子都是sp3雜化，都形成正四面體立體構(gòu)型。閱讀課本72頁(yè)[實(shí)驗(yàn)1]在培養(yǎng)皿中加入少量四氯化碳,用滴管滴入一滴水(也可滴一滴加過(guò)紅墨水的水)于培養(yǎng)皿中,將摩擦帶電的玻璃棒或塑料棒接近水滴,觀察水滴的運(yùn)動(dòng)。[實(shí)驗(yàn)2]在盛有2mL水的試管中加入一小粒固體碘,振蕩,觀察其溶解情況。再向上述試管中加入1mL四氯化碳,振蕩。比較碘在水中和四氯化碳中的溶解情況。

從上述實(shí)驗(yàn)中,你能得到哪些信息？你能試著解釋產(chǎn)生不同實(shí)驗(yàn)相象的原因嗎?現(xiàn)象：水滴跟隨玻璃棒運(yùn)動(dòng)

得到淺紫紅色溶液

得到深紫紅色溶液

四、分子的極性1、極性鍵和非極性鍵2、極性分子和非極性分子極性分子

正電荷重心和負(fù)電荷重心不相重合的分子非極性分子

正電荷重心和負(fù)電荷重心相重合的分子3、分子極性的判斷方法分子極性的判斷：分子的極性由共價(jià)鍵的極性及分子的空間構(gòu)型兩個(gè)方面共同決定。（1）、雙原子分子的極性與非極性①以極性鍵結(jié)合而形成的AB型分子都是極性分子，如HCl、CO等。②以非極性鍵結(jié)合而形成的A2型分子是非極性分子，如Cl2、O2等。（2）ABm分子極性的判斷方法①化合價(jià)法

當(dāng)中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí)，該分子為非極性分子；否則為極性分子。

請(qǐng)判斷PCl3、CCl4、CS2、SO2分子的極性。ABm分子極性的判斷方法1、化合價(jià)法

將分子中的共價(jià)鍵看作作用力，運(yùn)用物理上力的合成與分解，看中心原子受力是否平衡，如平衡則為非極性分子；否則為極性分子。2、物理模型法CO2是直線型分子，兩個(gè)C=O鍵是對(duì)稱排列的，兩鍵的極性互相抵消（F合=0），∴整個(gè)分子沒(méi)有極性，電荷分布均勻，是非極性分子180oF1F2F合=0OOCHOH104o30＇F1F2F合≠0O-H鍵是極性鍵，共用電子對(duì)偏O原子，由于分子是折線型構(gòu)型，兩個(gè)O-H鍵的極性不能抵消（F合≠0），∴整個(gè)分子電荷分布不均勻，是極性分子HHHNBF3：NH3：120o107o18'

三角錐型,不對(duì)稱，鍵的極性不能抵消，是極性分子F1F2F3F’平面三角形，對(duì)稱，鍵的極性互相抵消（F合=0），是非極性分子F1F2F3F合≠0CHHHH109o28'

正四面體型，對(duì)稱結(jié)構(gòu)，C-H鍵的極性互相抵消（F合=0），是非極性分子相似相溶規(guī)則思考題：水是極性溶劑，四氯化碳是非極性溶劑，試判斷構(gòu)成下列物質(zhì)的分子是否是極性分子，并分析這些物質(zhì)在水和四氯化碳中的溶解性。碘單質(zhì)、氨氣、甲烷、氟化氫4、研究分子極性的實(shí)際意義

極性分子的溶質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性分子的溶質(zhì)易溶于非極性溶劑中。常見(jiàn)分子鍵的極性鍵角分子構(gòu)型分子類型H2、Cl2HClCO2H2ONH3BF3CH4小結(jié)：常見(jiàn)分子的構(gòu)型及分子的極性雙原子分子無(wú)直線型非極性有直線型極性有104.50

折線型極性有180o直線型非極性三原子分子四原子分子有107.30三角錐型極性有120o平面三角形非極性有109.50

正四面體型非極性五原子鞏固練習(xí)：一、下列敘述正確的是（）：凡是含有極性鍵的分子一定是極性分子。極性分子中一定含有極性鍵。非極性分子中一定含有非極性鍵。非極性分子一定不含有極性鍵。極性分子一定不含有非極性鍵。凡是含有極性鍵的一定是極性分子。非金屬元素之間一定形成共價(jià)鍵。離子化合物中一定不含有共價(jià)鍵。2二、按下列要求書寫有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式含有離子鍵又含有極性鍵的化合物

。含有離子鍵又含有非極性鍵的化合物

。含有離子鍵又含有四個(gè)極性鍵的化合物

。含有極性共價(jià)雙鍵的非極性分子

。含有非極性鍵又含有極性鍵的化合物

。含有共價(jià)三鍵的非極性分子

。只含有離子鍵的化合物

。1、NaOH；2、Na2O2；3、NH4Cl；4、CO2；5、CH2=CH2

；6、CH≡CH；7、NaCl課堂練習(xí)

1、下列分子中，屬于非極性分子的有哪些，屬于極性分子的有哪些？SO2、SiF4、H2S、H2O2、PCl3、BF3非極性分子的有：SiF4、BF3極性分子的有：SO2、H2S、H2O2、、PCl3

2、下列分子中，含有極性鍵的非極性分子是A、P4B、BF3C、IClD、PCl3B3、用萃取法從碘水中分離碘，所用萃取劑應(yīng)具有的性質(zhì)是（）①不和碘或水起反應(yīng)②能溶于水③不溶于水④應(yīng)是極性溶劑⑤應(yīng)是非極性溶劑

A、①②⑤B、②③④

C、①③⑤D、①③④C五、手性分子左手和右手不能重疊左右手互為鏡像1、手性異構(gòu)體和手性分子

（1）如果一對(duì)分子，它們的組成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊，這對(duì)分子互稱手性異構(gòu)體。

（2）有手性異構(gòu)體的分子稱為手性分子

（3）當(dāng)四個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接在碳原子上時(shí)，形成的化合物存在手性異構(gòu)體。其中，連接四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳原子。1．下列化合物中含有手性碳原子的是()A.CCl2F2B.CH3—CH—COOHC.CH3CH2OHD.CH—OH

CH2—OHCH2—OHOHB課堂練習(xí)A.OHC—CH—CH2OHB.OHC—CH—C—ClC.HOOC—CH—C—C—ClD.CH3—CH—C—CH3

HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32．下列化合物中含有2個(gè)“手性”碳原子的是()BNH3的空間構(gòu)型的空間構(gòu)型應(yīng)用反饋

試根據(jù)配位原子數(shù)目與中心原子價(jià)電子對(duì)數(shù)目之間的關(guān)系，確定下列分子的空間構(gòu)型：CS2、PCl3、H2S、

AlCl3、CCl4、雜化類型spsp2sp3雜化軌道排布雜化軌道中孤對(duì)電子數(shù)分子空間

構(gòu)型

實(shí)例BeCl2BF3SO2CCl4NH3H2O鍵角幾種常見(jiàn)的雜化軌道類型雜化類型spsp2sp3雜化軌道排布雜化軌道中孤對(duì)電子數(shù)分子空間

構(gòu)型

實(shí)例BeCl2BF3SO2CCl4NH3H2O鍵角0 0 10 1 2幾種常見(jiàn)的雜化軌道類型直線形正三角形 正四面體 直線形正三角型正四面體三角錐形角形角形180°120°3、推斷分子空間構(gòu)型的具體步驟：⑴、確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)（雜化軌道數(shù)），確定價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型n=2直線形n=3平面三角形n=4正四面體⑵、確定中心原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型。①若孤電子對(duì)數(shù)為0，則分子的空間構(gòu)型和電子對(duì)的空間構(gòu)型相同②若孤電子對(duì)數(shù)不為0，則分子的空間構(gòu)型和電子對(duì)的空間構(gòu)型不同。分子中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(雜化軌道數(shù))電子對(duì)的空間排布（雜化軌道的空間排布）中心原子的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)分子或離子的空間構(gòu)型中心原子的雜化軌道類型CCl4CO2BF3NH3H2OSO2NH4+423443正四面體0正四面體SP