江蘇省高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題第一單元分子構(gòu)型與物質(zhì)的性質(zhì)教學(xué)課件PPT第一頁，共33頁。復(fù)習(xí)回顧共價(jià)鍵σ鍵π鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長(zhǎng)鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式“頭碰頭”，呈軸對(duì)稱成鍵方式“肩并肩”,呈鏡像對(duì)稱第二頁，共33頁。O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH形形色色的分子第三頁，共33頁。C60C20C40C70第四頁，共33頁。第五頁，共33頁。為什么同為四原子分子的CH2O分子和NH3分子，它們的空間結(jié)構(gòu)也不相同？為什么同為三原子分子的CO2分子和H2O分子，它們的空間結(jié)構(gòu)卻不相同？為什么甲烷的分子式是CH4，其分子的空間結(jié)構(gòu)是正四面體？一、分子的空間構(gòu)型第六頁，共33頁。鮑林提出的“雜化軌道”理論的要點(diǎn)是：當(dāng)碳原子與4個(gè)氫原子形成甲烷分子時(shí)，碳原子的1個(gè)2s軌道和3個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生雜化，雜化時(shí)保持軌道總數(shù)不變，得到4個(gè)相同的sp3雜化軌道，各軌道間的夾角109

28′，如下所示：㈠雜化軌道理論簡(jiǎn)介2s2pC的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正四面體形sp3雜化態(tài)激發(fā)甲烷分子的形成——sp3

雜化雜化第七頁，共33頁。碳原子的這4個(gè)sp3雜化軌道分別與4個(gè)氫原子的1s軌道重疊成鍵（sp3—sσ鍵）形成正四面體的CH4分子。第八頁，共33頁。

形成BF3分子時(shí)，B原子的1個(gè)2s軌道與2個(gè)2p軌道進(jìn)行雜化，得到3個(gè)相同的sp2雜化軌道，各軌道間的夾角是120。如下所示：2s2pB的基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)正三角形sp2雜化態(tài)激發(fā)BF3分子的形成——sp2

雜化雜化硼原子的這3個(gè)sp2雜化軌道分別與3個(gè)氟原子的2p軌道重疊成鍵（sp2—pσ鍵）形成平面正三角形的BF3分子。第九頁，共33頁。

形成BeCl2分子時(shí)，Be原子中的1個(gè)2s軌道和1個(gè)2p軌道進(jìn)行雜化，得到2個(gè)相同的sp雜化軌道，各軌道間的夾角是180°，如下所示：2s2pBe基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)直線形sp雜化態(tài)BeCl2分子的形成——sp雜化激發(fā)雜化鈹原子的這2個(gè)sp雜化軌道分別與2個(gè)氯原子的3p軌道重疊成鍵（sp—pσ鍵）形成直線形的BeCl2分子。第十頁，共33頁。

㈠

雜化軌道理論簡(jiǎn)介1、雜化軌道——同一個(gè)原子中能級(jí)接近的原子軌道，如：ns、np間；(n-1)d、ns、np間；ns、np、nd間）混合后產(chǎn)生的軌道。⑶雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足化學(xué)鍵間最小排斥原理，鍵角越大，排斥力越小。雜化軌道類型不同，成鍵時(shí)鍵角不同，分子的空間構(gòu)形也不同。⑵雜化軌道的數(shù)目等于參與雜化的軌道數(shù)的總和。⑷雜化軌道可分為等性雜化軌道與不等性雜化軌道兩種。第十一頁，共33頁。等性雜化——在形成分子過程中，所有雜化軌道均參與成鍵，形成分子后，每一個(gè)雜化軌道都生成了一個(gè)共價(jià)鍵，整個(gè)分子中同一組雜化的每一個(gè)雜化軌道是完全等同的，具有完全相同的特性，在空間的立體分布也完全對(duì)稱、均勻。如：

CH4分子中碳原子的4個(gè)sp3等性雜化軌道，在空間呈完全對(duì)稱的均勻排布，指向正四面體的四個(gè)頂角方向。

同樣，BF3分子中硼原子的3個(gè)sp2雜化軌道，BeCl2分子中鈹原子的2個(gè)sp雜化軌道均是等性雜化軌道。第十二頁，共33頁。不等性雜化——形成分子過程中，雜化軌道中還包含了部分不參與成鍵的價(jià)層軌道（通常這些軌道中已含有孤對(duì)電子，不具備形成共價(jià)鍵的能力），形成分子后，同一組雜化軌道分為參與成鍵的雜化軌道和不成鍵的雜化軌道兩類，這兩類雜化軌道的特性是不等同的，因而在空間分布不是完全對(duì)稱、均勻的。如：水分子中的氧原子、氨分子中的氮原子。第十三頁，共33頁。

H2O分子中，O原子的2s、2p軌道間采取sp3雜化，四個(gè)雜化軌道中，有兩個(gè)軌道被兩對(duì)孤電子占據(jù)。其余兩個(gè)含單電子的sp3軌道分別與兩個(gè)氫原子的1s軌道重疊形成sp3—sσ鍵。第十四頁，共33頁。

NH3分子中，N原子的2s、2p軌道間采取sp3雜化，四個(gè)雜化軌道中，有一個(gè)軌道被一對(duì)孤電子占據(jù)。其余三個(gè)含單電子的sp3軌道分別與三個(gè)氫原子的1s軌道重疊形成sp3—sσ鍵。第十五頁，共33頁。孤電子對(duì)數(shù)夾角空間構(gòu)形107.3o109.5o210三角錐形正四面體104.5oV形結(jié)論：

在CH4、NH3和H2O分子中，中心原子都采取sp3雜化，其夾角隨孤電子對(duì)數(shù)的增加而減少。第十六頁，共33頁。3、雜化軌道的應(yīng)用范圍：2、雜化軌道的主要類型sp3

、sp2、sp、sp3d及sp3d2(或d2sp3)⑴只應(yīng)用于形成σ鍵或者用來容納未參加成鍵的孤對(duì)電子。⑵雜化軌道數(shù)=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)第十七頁，共33頁。

試用雜化軌道理論分析乙烯、乙炔分子的成鍵情況第十八頁，共33頁。雜化類型spsp2sp3sp3dsp3d2用于雜化的原子軌道數(shù)1個(gè)ns、1個(gè)np1個(gè)ns、2個(gè)np1個(gè)ns、3個(gè)np1個(gè)ns、3個(gè)np、1個(gè)nd1個(gè)ns、3個(gè)np、2個(gè)nd雜化軌道數(shù)23456空間構(gòu)型直線型平面三角形四面體三角雙錐八面體實(shí)例BeCl2、CS2、CO2BF3、BCl3、HCNCH4、CCl4PCl5SF6、SiF62－㈡雜化軌道類型與分子的空間構(gòu)形第十九頁，共33頁。直線形平面三角形正四面體

該模型是一種可以用來預(yù)測(cè)分子立體結(jié)構(gòu)的理論模型，總的原則是分子的中心原子的價(jià)電子對(duì)(包括成鍵電子對(duì)和孤電子對(duì))由于相互排斥作用，而趨向盡可能彼此遠(yuǎn)離以減小斥力，分子盡可能采取對(duì)稱的空間。如下圖——價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VSEPR模型)㈢確定分子空間構(gòu)型的簡(jiǎn)易方法第二十頁，共33頁。

根據(jù)以下事實(shí)總結(jié)：如何判斷一個(gè)化合物的中心原子的雜化類型？第二十一頁，共33頁。對(duì)于ABm型分子，分子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)可通過下式確定：n=(中心原子的價(jià)電子數(shù)+各配位原子提供的價(jià)電子數(shù)×m)2⑴中心原子(A)的價(jià)電子數(shù)=中心原子的最外層電子數(shù)⑵配位原子(B)中鹵原子、H原子提供一個(gè)價(jià)電子；O原子和S原子按不提供價(jià)電子計(jì)算。⑶根據(jù)分子的價(jià)電子對(duì)，可以依下表確定價(jià)電子對(duì)數(shù)與配位原子數(shù)目相等的ABm型分子的幾何構(gòu)形價(jià)電子對(duì)數(shù)23456雜化軌道數(shù)23456雜化類型spsp2sp3sp3dsp3d2分子的空間構(gòu)型直線型平面三角形正四面體三角雙錐正八面體第二十二頁，共33頁。

若中A原子上有孤對(duì)電子，這些孤對(duì)電子也要占據(jù)A原子周圍的空間，并參與互相排斥。由于孤對(duì)電子比成鍵電子對(duì)更靠近原子核，它對(duì)相鄰成鍵電子對(duì)的排斥作用較大，因而使相應(yīng)的鍵角變小。因而，中心原子同為sp3的氨分子的空間構(gòu)形為三角錐形，H2O的空間構(gòu)形為V形。∴在ABm分子中，∵中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)(n)＝雜化軌道數(shù)＝中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)

若A原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵，則m值可直接決定該分子的立體結(jié)構(gòu)。第二十三頁，共33頁。中心原子分子類型代表物中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)中心原子雜化軌道類型分子空間構(gòu)型AB2CO2BeCl2AB3CH2OBF3AB4CH4CCl4NH4+AB2H2OH2SNH2－AB3NH3PCl3H3O+直線形平面三角形正四面體V形三角錐形23444spsp2sp3sp3sp3無孤對(duì)電子有孤對(duì)電子第二十四頁，共33頁。1、等電子原理——具有相同的價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子具有相同的結(jié)構(gòu)特征。㈢等電子原理“結(jié)構(gòu)特征”指分子的立體結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵類型，但鍵角并不一定相等。如：2、等電子體的判斷：

看分子或離子中原子總數(shù)、價(jià)電子總數(shù)中否相同。第二十五頁，共33頁。

CO2、CNS–、N3–等具有相同的原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)，互為等電子體，因而它們具有相同的結(jié)構(gòu)——直線形分子(中心原子上沒有孤對(duì)電子、都是sp雜化)。

BF3、CO32–、SO3等具有相同的原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)，互為等電子體，因而它們具有相同的結(jié)構(gòu)——平面三角形分子(中心原子上沒有孤對(duì)電子、都是sp2雜化)。3、等電子體的應(yīng)用⑴預(yù)測(cè)分子空間的構(gòu)型和性質(zhì)第二十六頁，共33頁。⑵利用等電子體在性質(zhì)上的相似性，制造新材料。

如：晶體硅、鍺是良好的半導(dǎo)體材料，它們的等電子體磷化鋁(AlP)、砷化鎵(GeAs)也都是良好的半導(dǎo)體材料.⑶利用等電子原理針對(duì)某物質(zhì)找等電子體。

SiCl4、SO42–、SiO42–等具有相同的原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)，互為等電子體，因而它們具有相同的結(jié)構(gòu)——正四面體分子(中心原子上沒有孤對(duì)電子、都是sp3雜化)。第二十七頁，共33頁。二、分子的極性㈠極性分子與非極性分子1、極性分子——正、負(fù)電荷重心不重合的分子。2、非極性分子——正、負(fù)電荷重心重合的分子㈡極性分子與非極性分子的判斷1、雙原子分子AB型分子——極性分子A2型分子——非極性分子第二十八頁，共33頁。2、以極性鍵結(jié)合的多原子分子(ABm)分子的極性取決于分子的空間構(gòu)型。若配位原子對(duì)稱地分布在中心原子周圍，整個(gè)分子的正、負(fù)電荷重心重合，則該分子為非極性分子。否則為極性分子。AB2型分子直線形——非極性分子V形——極性分子AB3型分子平面三角形——非極性分子三角錐形——極性分子AB4型分子：正四面體形——非極性分子第二十九頁，共33頁。分子空間構(gòu)型分子有無極性O(shè)2CO2BF3CCl4HFH2ONH3直線形直線形平面三角形正四面體形V形三角錐形直線形無有有有無無無分子的空間構(gòu)型與分子的極性第三十頁，共33頁。㈢分子的極性對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響1、在其他條件相同時(shí)，分子的極性越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔、