1、高二化學(xué)準(zhǔn)備小組，第二章分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu)，再學(xué)習(xí)評(píng)論，共價(jià)鍵、鍵、鍵、鍵、鍵、鍵殘奧儀，鍵長(zhǎng)、鍵角、化學(xué)鍵穩(wěn)定性的測(cè)定，描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要因素，鍵方式1 .二原子分子(直線型)，2，三原子分子立體結(jié)構(gòu)(直線型和v型四原子分子立體結(jié)構(gòu)(直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體)、(平面三角形、三角錐形)、C2H2，即C8H8、CH3OH、5，其他：C60、C20、C40、C70，資料卡片：色彩斑斕的分子，分子世界如此色彩斑斕，色彩多樣，美麗那么，分子結(jié)構(gòu)是如何測(cè)量的呢？ 年輕時(shí)的科學(xué)家主要是系統(tǒng)地總結(jié)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)得到規(guī)律再推測(cè)，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造了許多測(cè)量分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀

2、器，紅外光譜就是其中之一。 分子中的原子不是固定的，而是不斷地振動(dòng)著。 所謂分子立體構(gòu)造，其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。 紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子吸收與其化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率相同的紅外線，記錄在圖像上，呈現(xiàn)吸收峰。 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬可以得知各吸收峰是由哪種化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式產(chǎn)生的，通過(guò)綜合這些信息，可以分析分子的立體結(jié)構(gòu)。 科學(xué)視野分子的立體結(jié)構(gòu)是如何測(cè)量的？ (指導(dǎo)閱讀P37 )，分子體構(gòu)造：紅外分光器吸收峰值分析。 同樣的三原子分子，為什么CO2和H2O分子的空間構(gòu)造不同？為什么3360，直線形，v形，同樣的四原子分子，CH2O和NH3分子的空間構(gòu)造也不同？為什么3360，考慮三角錐

3、狀，平面三角形，CO2，H2O，NH3，CH2O，CH4等分子分析了結(jié)構(gòu)式及分子的空間構(gòu)型：O=C=O、H-O-H、寫直線形的CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4電子式的中心原子價(jià)電子層電子的鍵合情況。 孤對(duì)電子：未用于形成共價(jià)鍵的電子對(duì)，結(jié)論：鍵電子對(duì)和孤對(duì)電子對(duì)影響分子的空間構(gòu)型，直線形、平面三角形、正四面體、v形、三角錐形、小結(jié)節(jié)：孤對(duì)電子對(duì)分子的立體構(gòu)型影響較大。 二價(jià)層電子互斥模型(VSEPR )、VSEPR模型的點(diǎn)用通式ABnEm表示僅含有一個(gè)中心原子的分子或離子的組成，式中a表示中心原子，b表示配位原子(也稱為末端原子)、下標(biāo)n在知道分子或離子的組成和原子的排列順序的情況下，

4、m值為下式： m=(A的族價(jià)-X的化價(jià)x的個(gè)數(shù)-離子的電荷數(shù))/2，孤立對(duì)電子是指成對(duì)但未結(jié)合的價(jià)電子，例如：NH3、H2O、BF3、即SO42-、(2)通式ab n VSEPR模型認(rèn)為分子中的價(jià)層電子對(duì)總是盡可能互斥，在分子中均勻分布，因此，z的數(shù)量決定了一個(gè)分子或離子中的價(jià)層電子對(duì)在空間的分布(與分子的立體配置不同)，VSEPR理想模型： z 2 3 4 5 6模型，平面可以畫直線形的電子對(duì)數(shù)和立體構(gòu)造，4，3，5， 6、電子對(duì)數(shù)和立體結(jié)構(gòu)2、價(jià)層電子對(duì)互斥(VSEPR )模型：1分子或離子中的價(jià)層電子對(duì)在空間中的分布(即含孤立電子的VSEPR模型)2 3 4 5 6、CH4、CO2、化學(xué)

5、式、結(jié)構(gòu)式、VSEPR模型、分子立體結(jié)構(gòu)、(2) 如果中心原子a的價(jià)層電子對(duì)包含結(jié)合電子對(duì)和孤對(duì)電子(中心原子中有孤對(duì)電子)，則價(jià)層電子對(duì)的相對(duì)位置不是分子的配置，而是例如、的思想和通信，用0、4、1、3、3、0、0、2、1、VSEPR模型預(yù)測(cè)下一個(gè)分子的立體結(jié)構(gòu)作為OF2 B、H2S C、BeCl2 D的各原子之所以在同一平面上，可以認(rèn)為是因?yàn)?) a、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O、堅(jiān)固的練習(xí)、C D、d、A B、4、多核離子所具有的電荷，是由于中心原子得到或失去了電子以下離子的所有原子在同一平面上的組，根據(jù)() a、NO2-和NH2- B、H3O和ClO3- C、NO3-

6、和CO32- D、PO43-和SO42-、A C、5、)的VSEPR模型理論進(jìn)行推定，以下微粒子為正四面體結(jié)構(gòu)的是() a、 三角錐狀，(3)分子中心原子的鍵合電子對(duì)數(shù)和孤立電子數(shù)可以決定比較穩(wěn)定的分子的幾何配置：小結(jié)，0，直線形，bec l 2，0，0，平面三角形，BF3，CH2O，0，正四面體形，CH4 1個(gè)c原子可以和幾個(gè)氫原子鍵合形成分子？ 價(jià)層電子對(duì)相互排斥模型只能說(shuō)明化合物分子的空間結(jié)構(gòu)，但無(wú)法說(shuō)明甲烷中4個(gè)C-H的鍵長(zhǎng)、鍵能相同、H-C-H的鍵角為10928等許多深層次的問(wèn)題。 我們學(xué)到的價(jià)鍵理論表明，甲烷的4個(gè)ch單鍵都應(yīng)該是鍵，但碳原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p軌

7、道和1個(gè)球形的2s軌道，它們與4個(gè)氫原子的1s原子軌道重疊，不能得到四面體結(jié)構(gòu)的甲烷分子。 為什么呢？ c原子的價(jià)電子以一定的能量發(fā)生電子遷移，從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。 為了彌補(bǔ)2s、2p、2s、2p、3、混合軌道理論概述、價(jià)鍵理論的不足，輪詢Pauling在價(jià)鍵理論的基礎(chǔ)上于1931年提出了“混合軌道理論”。電子從基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)需要一定的能量，但激發(fā)后能形成4個(gè)共價(jià)鍵遠(yuǎn)大于電子形成2個(gè)CH鍵發(fā)射的能量。 因?yàn)檫@些能量足以補(bǔ)充電子激發(fā)所需的能量，所以c和h在形成化合物時(shí)生成CH4而不是CH2。 軌道的混合化有利于軌道間的重疊耦合。 混合后的電子云分布更集中，因此結(jié)合原子軌道間的重疊部分增大，結(jié)合能

8、力增強(qiáng)，因此c和h原子與穩(wěn)定的CH4結(jié)合。 三、混合軌道理論概述、c原子基態(tài)原子的電子構(gòu)型圖：混合和混合軌道、混合是指在形成分子時(shí)，由于原子間的相互影響，幾種不同類型的能量相近的原子軌道混合并重新組合成新軌道的過(guò)程。 形成的新軌道稱為混合軌道。 孤立的原子不能雜化，只發(fā)生在形成分子的過(guò)程中。 混合動(dòng)力前后原子軌道的數(shù)量不變。 根據(jù)條件的不同，混合軌道類型也有所不同。 (1)混合、混合軌道由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道進(jìn)行新的混合組合，形成4個(gè)能量相等的混合軌道。 各軌道由1/4 S成分、3/4 P成分構(gòu)成。 其立體形狀為正四面體。 c原子位于四面體的中心，4個(gè)軌道分別指向四面體的各頂點(diǎn)，軌道之間的夾

9、角為109o28。 SP3雜化軌道、SP3雜化軌道的形成過(guò)程、CH4分子的空間結(jié)構(gòu)(正四面體)、(2)SP2雜化軌道、雜化軌道是1個(gè)s軌道和2個(gè)p軌道混合而成的3個(gè)軌道。 各軌道分為1/3 S成分、2/3 P成分。 三個(gè)軌道在同一平面上。 軌道間的角度是120o。 碳原子上還有一個(gè)p軌道，這個(gè)p軌道正好垂直于3個(gè)混合軌道形成的平面。 電子配置圖：形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程、形成sp2混合動(dòng)力軌道的過(guò)程。 c原子基態(tài)原子的電子構(gòu)型圖另一個(gè)p軌道不

10、參與混合的3個(gè)軌道形成鍵，未混合的p軌道形成“肩并肩”鍵。 乙烯分子有1個(gè)C-C鍵，4個(gè)C-H鍵，1個(gè)鍵。雙鍵=1、乙烯的sp2混合圖解、苯環(huán)的結(jié)構(gòu)、平面正六邊形、離域大鍵。 1、苯環(huán)中的碳均由sp2混合形成的角度為1200三個(gè)sp2混合軌道.2.苯環(huán)中的六個(gè)碳之間形成六個(gè)鍵， 各碳和氫形成一個(gè)鍵。3 .苯環(huán)中的六個(gè)碳中不混合的p軌道相互形成一個(gè)大的鍵。4 .形成大的鍵比通常的鍵穩(wěn)定，因?yàn)楦鱾€(gè)碳原子的左右鄰接的兩個(gè)碳原子沒有任何差異， 與中心碳原子的混合無(wú)關(guān)的p軌道中的電子僅與左鄰碳原子上的平行p軌道中的一個(gè)電子形成p鍵，不形成右鄰p鍵，反之被認(rèn)為明顯不合邏輯。 因此，可以認(rèn)為，所有6個(gè)平行的

11、p軌道的合訂6個(gè)電子一起分散在苯環(huán)整體中的6個(gè)碳原子的上下形成了一個(gè)p-p區(qū)域大鍵，符號(hào)66。 p-p大鍵(有機(jī)化學(xué)中的共軛系)的概念苯的結(jié)構(gòu)式如下右圖所示即可。 后者已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。 來(lái)自區(qū)域的鍵與2個(gè)原子間的鍵不同，是由3個(gè)以上的原子組成的鍵。 在由s鍵連接的3個(gè)以上的原子之間，如果能夠滿足以下條件，(1)這些原子都在同一平面上；(2)各原子具有相互平行的p軌道；(3)p電子的數(shù)量不足p軌道數(shù)量的2倍。 O3分子的中心o原子采用sp2雜化，與2個(gè)末端o原子形成2個(gè)s鍵，另外與中心o原子配位的o原子都具有p軌道，總共4個(gè)電子小于軌道數(shù)的2倍6，如果滿足上述條件，則可以形成離域34鍵。C

12、O32離子中的大鍵：碳酸根離子屬于AY3型分子，中心碳原子采用sp2混合形式，碳原子中有垂直于分子平面的p軌道的末端的3個(gè)氧原子也分別有1個(gè)垂直于分子平面的p軌道的分子的總電子數(shù)為24，3個(gè)COs鍵有6個(gè)電子， 由于每個(gè)氧原子有兩對(duì)與分子平面不垂直的孤立電子對(duì)，因此四個(gè)平行p軌道上有24634=6個(gè)電子，CO32離子有一個(gè)四軌道六電子pp大鍵，符號(hào)為46。 丁二烯分子式H2C=CH-CH=CH2。 4個(gè)碳原子都是3個(gè)配位原子相鄰，因此采用sp2雜化，形成3個(gè)s鍵，所有的原子都在同一平面上。 每個(gè)碳原子都有不參與雜合的p軌道，垂直于分子平面，每個(gè)p軌道都有電子。 根據(jù)上述苯分子的結(jié)構(gòu)分析模式，丁

13、二烯分子有4軌4電子的p-p大鍵。 (3) SP混合、碳原子進(jìn)行sp混合時(shí)，1個(gè)2S電子被激發(fā)到2P軌道。 一個(gè)s軌道和一個(gè)p軌道形成兩個(gè)等同的SP混合軌道。 每個(gè)SP音軌都包含1/2 S和1/2 P分量。 兩條軌道在同一條直線上，方向相反。 兩個(gè)SP軌道的對(duì)稱軸之間的角度為180o。 c原子基態(tài)原子的電子配置圖：sp混合軌道的形成過(guò)程、sp混合軌道、sp混合軌道的形成過(guò)程、180、乙炔分子中，碳原子取sp混合。 每個(gè)碳原子有兩個(gè)p軌道不參與混合的混合的兩個(gè)軌道可以形成鍵，而非混合的p軌道可以“并肩”形成鍵，形成鍵。 乙炔分子中含有1個(gè)C-C鍵、2個(gè)C-H鍵。 還有兩個(gè)鑰匙。叁鍵=1 2、乙炔

14、鍵、CO2的碳原子取sp混合軌道，這兩個(gè)未參加混合的p軌道的空間取向與sp混合軌道的軸相互垂直。 CO2分子有2組3原子4電子符號(hào)34的pp大鍵。 (I路易斯結(jié)構(gòu)式分子中有2組平行的p軌道表示大鍵的結(jié)構(gòu)式)，石墨分子結(jié)構(gòu)為層形結(jié)構(gòu)，各層為由無(wú)限個(gè)碳六元環(huán)組成的平面，其中碳原子取sp2混合，與苯的結(jié)構(gòu)類似，各碳原子具有尚未參與混合的p軌道，與分子平面垂直且相互平行平行的n個(gè)p軌道形成一個(gè)p-p大鍵。 n個(gè)電子分散在整個(gè)層的n個(gè)碳原子組成的大鍵中，電子可以在這個(gè)大的pnn鍵中自由移動(dòng)，石墨可以通電。 小結(jié)節(jié)雜化軌道理論，sp3雜化：正四面體型雜化，4個(gè)雜化軌道可形成4個(gè)結(jié)合，結(jié)合穩(wěn)定，可自由旋轉(zhuǎn)。

15、 sp2混合： 3個(gè)混合軌道是平面的，可以形成3個(gè)結(jié)合，未混合的p軌道可以形成結(jié)合，形成結(jié)合后，雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)的sp混合： 2個(gè)混合軌道是一條直線，可以形成2個(gè)結(jié)合，被混合眾所周知，NH3、H2O中的n、o都是SP3混合物，請(qǐng)分析它們的形成過(guò)程和結(jié)構(gòu)。 孤電子對(duì)數(shù)： 0 1 2夾角： 109.5 107.3 104.5空間結(jié)構(gòu)：正四面體三角錐形v形，結(jié)論： CH4、NH3和H2O分子中，中心原子均采用sp3雜化物，其夾角隨著孤電子對(duì)數(shù)的增加而減少。 混合軌道的要點(diǎn)，(1)軌道混合是指同一原子中的相關(guān)軌道的混合，由此產(chǎn)生的混合軌道也是原子軌道。 (2)混合所涉軌道中電子的能級(jí)略有不同，混合軌道中電子處于相同的能級(jí)。 混合后的能級(jí)相當(dāng)于與混合前的電子能級(jí)相關(guān)的中間值。 (3)混合動(dòng)力軌道的數(shù)量等于混合動(dòng)力所涉軌道的總數(shù)