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第二章 第二节 分子立体构型

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第二章第二节分子 第二章 第二节 分子 第二章第二节
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制作人:王冬梅 审核人:杜惠霞 使用日期:2012年02月17日 一、形形色色的分子(课本35页) 化学式结构式比例模型球棍模型立体构型 CO2 H2O CH2O 直线形 V形 三角形 NH3 CH4 C2H4 化学式结构式比例模型球棍模型立体构型 三角锥形 正四面体 平面四边 形 思考:根据以上分子的立体构型,推测CS2、H2S、PH3 、PCl3、 CCl4 、SiH4、 COCl2分子的立体构型。 CH4模型 C60模型 P4O6模型 NH3模型 二、价层电子对互斥理论 理论要点: 在AXn型共价分子中,中心原子A结合的原子X(或 原子团)的几何构型,主要取决于A的价电子层的 电子对的排斥作用,分子的几何构型总是采用电子 对相互排斥力最小的构型。 中心原子的价层电子对数 = б键的电子对数+ 中心原子上的孤电子对 中心原子结合的原子个数 (记到课本38页下) 练习:请指出下例粒子的б键的电子对数: CH4 CCl4 NH3 H3O+ H2O H2S BF3 BCl3 中心原子上的孤电子对数的计算 (见课本37——38页) 当中心原子上有孤对电子(未成键的电子对),孤对电 子也要占据中心原子周围的空间,并参与相互排斥。 化学式中心原子含 有孤对电子 对数 中心原子结 合的原子数 VSEPR模型分子空间构型 H2S SiF4 CHCl3 NH2- BeH2 BCl3 PH3 NH4+ CO2 利用价层电子对互斥理论,探究以下分子的空间构型。 22四面体V型 13四面体三角锥型 正四面体正四面体04 03正三角形正三角形 直线型0 0 0 4 4 2 22 四面体 四面体 四面体 正四面体正四面体 V型 直线型 直线型02直线型 直线型 平面三角型 四面体 BeCl2, HgCl2 BF3,BCl3 (CH4,CCl4,NH4+ ) 中心原子价电 子都用于形成 共价键,不含 孤对电子 三角锥 V型H2O,H2S (NH3;H3O+) 中心原子有 孤对电子 三、杂化轨道理论 请画出C 、N 、O的核外电子排布图 预习课本39——41页内容 碳原子价电子的轨道表示式: 2S2 2P2 C: 2S 2Px 2PY 2PZ 激发 SP3杂化 SP3杂化轨道 1、SP3杂化( CH4 ) 演示动画 在形成分子时,由于原子的互相影响,若干个 不同类型、能量相近的原子轨道混合起来,重 新组合成一组新轨道,这种轨道重新组合的过 程叫做杂化。 杂化所形成的新轨道称为杂化轨道。 注意: (1)原子只有在形成分子的时候才可能发生杂 化,孤立原子不发生杂化; (5)每个杂化轨道最多也只能容纳两个自旋方 向相反的电子。 (4)杂化轨道只能用于形成б键或者用来容纳 未参与成键的孤对电子; (3)发生杂化后的轨道总数不变,所有杂化轨 道的能量相等; (2)只有能量相近的轨道才发生杂化; 氮原子价电子的轨道表示式: 2S2 2P2 N: SP3杂化 SP3杂化轨道 2、SP、SP2杂化 Sp杂化得到夹角为180o的直线型杂化轨道, SP2杂化得到夹角为120o的平面三角形杂化 轨道。这两种杂化形式中还有未参与杂化 的p轨道,可用于形成Π键,杂化轨道只能用于 形成б键或者用来容纳未参与成键的孤对电子; 4、看课本41页表2——6,并分析 演示动画 中心原子结合的原子数+孤对电子对数=杂化轨道数 天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色 四:配合物理论简介 : 实验2-1 固体颜色 溶液颜色 CuSO4CuCl2.2H2O CuBr2NaClK2SO4KBr 白色绿色 深褐色白色白色白色 思考:前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关?依据是什么 ?结论:上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子,可表 示为[Cu(H2O) 4]2+。在四水合铜离子中,铜离子与水分子之间 的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电子对给予铜离子( 铜离子提供空轨道),铜离子接受水分子的孤对电子形成的 ,这类“电子对给予—接受键”被称为配位键。 CuOH2 H2O H2O H2O 2+ 配位键:当两个成键的原子形成化学键时,若共用电 子对不是分别由成键原子双方提供,而只由某一方面 单独提供时,形成的化学键称为配位键。 配位键形成的条件:其中一个原子的价电子层有孤 对电子,而另一个原子有可接受电子对的空轨道。 电子给予体配体阴离子、分子 电子接受体中心原子/离子 金属阳离子/过渡金属原 子/高价态非金属元素 - 注意:配位共价键和正常共价键只是在形成过程上 存在不同,一旦形成之后两者是完全等价的。 配位物:通常把金属离子(或原子)与某些分子或 离子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物, 简称配合物。 H2O→Cu←OH2 H2O ↓ H2O ↑ 2+常见的配合物: [Cu(H2O)4]2+ 四水合铜离子 天蓝色 2+ Cu NH3 H3N NH3 NH3 2、实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水反应 后溶解是因为生成了[Cu(NH3) 4]2+ ,其 结构简式为: 试写出实验中发生的两个反应的离子方程式 ? Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu(OH)2 +2 NH4 + Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O [Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O 蓝色沉淀 深蓝色溶液 H3N→Cu←NH3 NH3 ↓ NH3 ↑ 2+ 四氨合铜离子 3、银氨溶液的配制 AgOH+2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]++ OH-+2H2O Ag++ NH3·H2O = AgOH↓+ NH4+ 白色沉淀 二氨合银离子 二氨合银离子:[H3N→Ag←NH3]+ 实验2-3 Fe 3+ +SCN— [Fe (SCN) ]2+ 硫氰酸根血红色 例题一:下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4 B 例题二:下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( ) A.NH3、H2O B.NH4 + 、H3O+ C.N2、HClO D. [Cu(NH3) 4]2+ 、PCI3 B 由于该离子的颜色极似 血液,常被用于电影特 技和魔术表演。 例题三:对SO2与CO2说法正确的是( ) A.都是直线形结构 B.中心原子都采取sp杂化轨道 C. S原子和C原子上都没有孤对电子 D. SO2为V形结构, CO2为直线形结构 D 例题四:下列各种说法中错误的是( ) A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。 B、配位键是一种特殊的共价键。 C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。 D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。 D 例题五:写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示 键合电子,小黑点表示未键合的价电子的结构式)并指出 中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预测分子的几 何构型。 (1)PCI3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O (1) PCI3: SP3 三角锥形 . . P CI CI 解析 : . . . . . . CI . . . . CI . . (2)BCl3 : SP2 平面三角形 B CI . . . . Cl . . . . (3)CS2 : SP 直线形 C =S=S . . . . . . . . (4) C12O: SP3 V形O . . . . Cl . . . . CI . . . .
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