【原创精美课件】2.2 分子的立体构型(人教版选修3)课件(68张幻灯片)

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名称 【原创精美课件】2.2 分子的立体构型(人教版选修3)课件(68张幻灯片)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2013-07-12 16:54:20

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课件68张PPT。第二节 分子的立体构型第二章 分子结构与性质活动:1、利用几何知识分析一下,空间分布的两个点是否一定在同一直线?迁移:两个原子构成的分子,将这2个原子看成两个点,则它们在空间上可能构成几种形状?分别是什么?O2HCl第一课时 价层互斥理论活动:2、利用几何知识分析一下,空间分布的三个点是否一定在同一直线上?迁移:三个原子构成的分子,将这3个原子看成三个点,则它们在空间上可能构成几种形状?分别是什么?结论:在多原子构成的分子中,由于原子间排列的空间顺序不一样,使得分子有不同的结构,这就是所谓的分子的立体构型。一、形形色色的分子H2OCO2 1、三原子分子立体结构直线形
180°V形
105°一、形形色色的分子 2、四原子分子立体结构HCHONH3平面三角形
120°三角锥形
107°3、五原子分子立体结构一、形形色色的分子CH4正四面体
4、其它一、形形色色的分子P4正四面体
60°C2H2直线形
180° 同为三原子分子,CO2 和 H2O 分子的空间结构却不同,什么原因?思考: 同为四原子分子,CH2O与 NH3 分子的的空间结构也不同,什么原因?二、价层互斥理论1.内容对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。σ键电子对和孤对电子对排斥力最小二、价层互斥理论2.价层电子对(σ键电子对和未成键的孤对电子对)H2ONH3CO2CH42342224314404202=δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数中心原子上的孤电子对数 =?(a-xb)2.成键σ键电子对和未成键的孤对电子对δ键电子对数 = 与中心原子结合的原子数=δ键个数+中心原子上的孤对电子对个数价层电子对数 6 15-1=4 0 4+2=6 0224132孤电子对的计算 6 212=?(a-xb)二、价层互斥理论 剖析内容对ABn型的分子或离子,中心原子A价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。排斥力最小A3.价电子对的空间构型即VSEPR模型电子对数目:2 3 4
VSEPR模型:
二、价层互斥理论直线平面三角形正四面体二、价层互斥理论4. VSEPR模型应用——预测分子立体构型232001直线形直线形平面三角形平面三角形V形平面三角形中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间,并与成键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对二、价层互斥理论4.价电子对的空间构型即VSEPR模型应用432012正四面体正四面体正四面体三角锥形正四面体V形应用反馈2023空间构型V形平面三角形 V 形22平面三角形四面体四面体ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构23平面
三角

2 0 AB2直线形 CO23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3
V形
SO2
小结:直线形模型
4正四面

4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4三角锥形 NH3
V形
H2O
1.若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形
成共价键的孤对电子,运用价层电子对互斥模
型,下列说法正确的( )
A.若n=2,则分子的立体构型为V形
B.若n=3,则分子的立体构型为三角锥形
C.若n=4,则分子的立体构型为正四面体形
D.以上说法都不正确C牛刀小试2.用价层电子对互斥模型判断SO3的分子构型 ___   
A、正四面体形 B、V形 C、三角锥形 D、平面三角形D课堂练习:
1、多原子分子的立体结构有多种,三原子分子的立体结构有___   形和    形,大多数四原子分子采取       形和 ___   形两种立体结构,五原子分子的立体结构中最常见的是
  形。
2 、下列分子或离子中,不含有孤对电子的是 ___   
A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+
3 、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其键角由小到大的顺序为___   
4、以下分子或离子的结构为正四面体,且键角为109°28′ 的是____
①CH4 ②NH4+ ③CH3Cl ④P4 ⑤SO42-
A、①②③ B、①②④ C、①②⑤ D、①④⑤
直线V平面三角三角锥③ ② ① ④DC正四面体第二节 分子的立体构型第二课时——杂化理论活动:请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型新问题1:1.写出碳原子的核外电子排布图,思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4,而不是CH2 ?新问题2:按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C — H单键
都应该是σ键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是3
个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4
个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型
的甲烷分子C为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论C:2s22p2  由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间的排斥最小,4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?  四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后,就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键,从而构成一个正四面体构型的分子。 三、杂化理论简介1.概念:在形成分子时,在外界条件影响下若干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的过程叫做原子轨道的杂化,所形成的新轨道就称为杂化轨道。2.要点:(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);(2)杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向,在成键时更有利于轨道间的重叠;三、杂化理论简介2.要点:(1)参与参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或相近能级组的轨道);(2)杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向,在成键时更有利于轨道间的重叠;(3)杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小,故在空间取最大夹角分布,不同的杂化轨道伸展方向不同;sp杂化轨道的形成过程 180°每个sp杂化轨道的形状为一头大,一头小,
含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分
两个轨道间的夹角为180°,呈直线型 sp 杂化:1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,
形成2个sp杂化轨道。ClClBe例如: Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成Be原子:1s22s2 没有单个电子,sp2杂化轨道的形成过程 120° 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分
每两个轨道间的夹角为120°,呈平面三角形
sp2杂化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
形成3个sp2 杂化轨道。例如: Sp2 杂化 —— BF3分子的形成B: 1s22s22p1没有3个成单电子sp3杂化轨道的形成过程 sp3杂化:1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大,一头小,
含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分
每两个轨道间的夹角为109.5°,
空间构型为正四面体型例如: Sp3 杂化 —— CH4分子的形成C:2s22p2三、杂化理论简介3.杂化轨道分类:CH4原子轨道杂化等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。
杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角( 键角)
sp 1/2 s,1/2 p 180°
sp2 1/3 s,2/3 p 120°
sp3 1/4 s,3/4p 109°28′3.杂化轨道分类:三、杂化理论简介H2O原子轨道杂化 O原子:2s22p4 有2个单电子,可形成2个共价键,键角应当是90°,Why? 杂化不等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分上的
不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对排斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对三、杂化理论简介4.杂化类型判断: 因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对,故有
杂化类型的判断方法:先确定分子或离子的VSEPR模型,然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。=中心原子孤对电子对数+中心原子结合的原子数杂化轨道数=中心原子价层电子对数三、杂化理论简介4.杂化类型判断:对于ABm型分子或离子,其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。234spsp2sp3直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形或V形正四面体三角锥形或V形例1:计算下列分子或离子中的价电子对数,并根据已学填写下表22344444spspsp2sp3直线形直线形平面三角形正四面体180°180°120°109.5°直线形直线形平面三角形正四面体V形三角锥形180°180°120°109.5°109.5°104.5°107.3°107.3°课堂练习例题二: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试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况交流讨论 C原子在形成乙烯分子时,碳原子的2s轨道与2个2p轨道发生杂化,形成3个sp2杂化轨道,伸向平面正三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键,各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键,各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面,彼此肩并肩重叠形成π键。所以,在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。 C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化,两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键,两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。大π 键 C6H6
sp2杂化CuSO4?5H2O第二节 分子的立体构型第三课时
——配合物理论简介[Cu(H2O)4]2+SO42 – 天蓝色天蓝色天蓝色无色无色无色Na+Cl-K +Br -K +为什么CuSO4 ?5H2O晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色?Cu2+与H2O是如何结合的呢? +[Cu(H2O)4]2+1、配位键(1)定义(2)配位键的形成条件一方提供孤电子对(配位体)一方提供空轨道提供孤电子对的原子与接受孤电子对的原子之间形成的共价键,常见的配位体X-COH2ONH3SCN-注意:配位键与共价键性质完全相同(3)配位键的表示方法电子对给予体 —电子对接受体”Cu2+与H2O是如何结合的呢?Cu2+H+提供空轨道接受孤对电子H2O提供孤电子对H2O配位键[Cu(H2O)4]2+2、配合物(2) 配合物的组成中心离子配体配位数(1) 定义通常把接受孤电子对的金属离子(或原子)与某些提供孤电子对的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(配离子)读作:硫酸四水合铜(3)配合物的命名①配离子(从左向右,配位数→配体→合→中心原子或中心离子)
②配合物→类似于酸、碱、盐六氰合铁酸钾氢氧化二氨合银三氯一氨合铂酸钾硫酸四氨合铜天蓝色溶液蓝色沉淀深蓝色溶液除水外,是否有其他电子给予体?实验探究[2—2] (取实验[2-1]所得硫酸铜溶液1/3实验)根据现象分析溶液成分的变化并说明你的推断依据,写出相关的离子方程式Cu(OH)2深蓝色晶体[Cu(NH3) 4 ] SO4?H2O+乙醇静置常见的配位体常见的中心离子过渡金属原子或离子X-COH2ONH3SCN-配位数一般2、4、6、8Fe3++3SCN- = Fe(SCN)3
血红色 Fe3+是如何检验的?思考能形成配合物的离子不能大量共存配位数可为1—6向实验[2—2]深蓝色溶液中滴加硫酸,观察实验现象,由此现象变化说明了什么天蓝色溶液+过量硫酸+过量氨水配合物具有一定的稳定性,
过渡金属配合物远比主族金属配合物稳定(4) 配合物的性质血红素(Fe2+ )结构示意图叶绿素结构示意图固氮酶中Fe—Mo中心结构示意图OCNH3CH2Pt2+第二代铂类抗癌药(碳铂)(5) 配合物的应用a 在生命体中的应用 b 在医药中的应用c 配合物与生物固氮 d 在生产生活中的应用王水溶金叶绿素血红蛋白抗癌药物酶维生素B12钴配合物含锌的配合物含锌酶有80多种固氮酶照相技术的定影电解氧化铝的助熔剂Na3[AlF6]镀银工业H[AuCl4]气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系如图所示,请将下列结构中你认为是配位键的斜线上加上箭头。1向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液,不能生成 AgCl沉淀的是( )A:[Co(NH3) 4Cl2] ClB:[Co(NH3) 3Cl3] C:[Co(NH3) 6] Cl3D:[Co(NH3) 5Cl] Cl22、B1、配位键定义配位键的形成条件一方提供孤电子对一方提供空轨道“电子对给予—接受键”2、配合物配合物的组成定义 配合物的应用 配合物的性质3、人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物, Fe2+与O2结合形成配合物,而CO与血红蛋白中的Fe2+也能生成配合物,根据生活常识,比较说明其配合物的稳定性。若发生CO使人中毒事故,首先该如何处理?还有哪种氧化物也可与血红蛋白中的Fe2+结合?血红蛋白CO形成的配合物更稳定发生CO中毒事故,应首先将病人移至通风处,必要时送医院抢救。NO中毒原理同CO