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1、第二章分子的結構與性質第二節(jié)分子的立體結構一、形形色色的分子1、三原子分子的空間結構2、四原子分子的空間結構3、五原子分子的空間結構①直線型:②V型:CO2、HCNH2O、SO2①平面三角型:②三角錐型:SO3、HCHONH3①四面體:CCl4、CH4②其它等二、價層電子對互斥(VSEPR)理論(ValenceShellElectronPairRepulsion)共價分子中,中心原子周圍電子對排布的幾何構型主要取決于中心原子的價層電子對的數(shù)目。價層電子對各自占據(jù)的位置傾向于彼此分離得盡可能的遠,此時電子對之間的斥力最小,整個分子最穩(wěn)定
2、。1、理論要點價層電子對包括成鍵的σ電子對和孤電子對不包括成鍵的π電子對!2、價層電子對數(shù)計算①確定中心原子價層電子對數(shù)目價電子數(shù)出現(xiàn)奇數(shù)時,單電子當作電子對看待價層電子對數(shù)=(中心原子價電子數(shù)+結合原子數(shù))/2=配位原子數(shù)+孤電子對數(shù)=σ鍵電子對數(shù)+孤電子對數(shù)O、S為結合原子時,按“0”計算N為結合原子時,按“-1”計算離子計算價電子對數(shù)目時,陰離子加上所帶電荷數(shù),陽離子減去所帶電荷數(shù)孤電子對數(shù)=價層電子對數(shù)—結合原子數(shù)化學式價層電子對數(shù)結合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)HCNSO2NH2-BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO42-
3、012010002223344404234344444化學式價層電子對數(shù)結合的原子數(shù)孤對電子對數(shù)H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH4201010012332465304434256544②確定價層電子對構型價層電子對數(shù)目23456價層電子對構型直線平面三角型正四面體三角雙錐正八面體注意:孤對電子的存在會改變鍵合電子對的分布方向,從而改變化合物的鍵角電子間斥力大小:孤對間>孤對與鍵合間>鍵合間3、確定分子構型在價層電子對構型的基礎上,去掉孤電子對由真實原子形成的構型電子對數(shù)目電子對的空間構型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電
4、子對的排列方式分子的空間構型實例2直線20直線BeCl2CO23三角型30三角型BF3SO321V—型SnBr2PbCl2電子對數(shù)目電子對的空間構型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對的排列方式分子的空間構型實例4四面體40四面體CH4CCl4NH4+SO42—31三角錐NH3PCl3SO32-H3O+22V—型H2O電子對數(shù)目電子對的空間構型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)電子對的排列方式分子的空間構型實例5三角雙錐50三角雙錐PCl541變形四面體SF432T—型BrF323直線型XeF2微粒結構式VESPR模型分子或離子構型HCNNH4+H3O+
5、SO2BF31.下列物質中分子立體結構與水分子相似的是A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子立體結構其中屬于直線型分子的是A.H2OB.CO2C.C2H2D.P43.下列分子立體結構其中屬正八面體型分子的A.H3O+B.CO32—C.PCl5D.SF6BBCD本節(jié)重點:會利用VSEPR理論得出孤電子對數(shù)價層電子對構型分子構型三、雜化軌道理論1、理論要點①同一原子中能量相近的不同種原子軌道在成鍵過程中重新組合,形成一系列能量相等的新軌道的過程叫雜化。形成的新軌道叫雜化軌道,用于形成σ鍵或容納孤對電子②雜化軌道數(shù)目等于
6、各參與雜化的原子軌道數(shù)目之和③雜化軌道成鍵能力強,有利于成鍵④雜化軌道成鍵時,滿足化學鍵間最小排斥原理,不同的雜化方式,鍵角大小不同⑤雜化軌道又分為等性和不等性雜化兩種2、雜化類型①sp3雜化基態(tài)激發(fā)雜化激發(fā)態(tài)2s2p以C原子為例1個s軌道和3個p軌道雜化形成4個sp3雜化軌道構型109°28′正四面體型4個sp3雜化軌可形成4個σ鍵價層電子對數(shù)為4的中心原子采用sp3雜化方式②sp2雜化基態(tài)激發(fā)雜化激發(fā)態(tài)2s2p以C原子為例1個s軌道和2個p軌道雜化形成3個sp2雜化軌道構型120°正三角型剩下的一個未參與雜化的p軌道用于形成π鍵3
7、個sp2雜化軌道可形成3個σ鍵價層電子對數(shù)為3的中心原子采用sp2雜化方式③sp雜化基態(tài)激發(fā)雜化激發(fā)態(tài)2s2p以C原子為例1個s軌道和1個p軌道雜化形成2個sp雜化軌道構型180°直線型剩下的兩個未參與雜化的p軌道用于形成π鍵2個sp雜化軌道可形成2個σ鍵價層電子對數(shù)為2的中心原子采用sp雜化方式除C原子外,N、O原子均有以上雜化當發(fā)生sp2雜化時,孤對電子優(yōu)先參與雜化單電子所在軌道優(yōu)先不雜化,以利于形成π鍵N、O原子雜化時,因為有孤對電子的存在稱為不等性雜化④其它雜化方式dsp2雜化、sp3d雜化、sp3d2雜化、d2sp3雜化、s
8、p3d2雜化例如:sp3d2雜化:SF6構型:四棱雙錐正八面體此類雜化一般是金屬作為中心原子用于形成配位化合物雜化類型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3雜化軌道234456軌道夾角180°120°109