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分子的空间结构与性质
【内容与目标】
【学习目标】
1.能运用相关的理论来解释或预测简单分子的空间结构;
2.能判断分子的极性并预测物质的溶解性;
3.能描述手性分子的结构特征和性质特点,认识手性分子在药物开发等领域的重要应用。
(2022年)
(2019年)
(2021年)
(2016年)
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一、杂化轨道理论
如:H2O2
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N2H2
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(2020年)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型_________
sp3杂化
判断原子的轨道杂化类型
方法1
N2H4(肼)
一、杂化轨道理论
ABm型分子中中心原子A的杂化类型
价电子对数n=4:sp3杂化
价电子对数n=3:sp2杂化
价电子对数n=2:sp杂化
判断原子的轨道杂化类型
方法2
二、价层电子对互斥模型
价电子 对数 中心原子杂化类型 价电子对的几何构型 2 sp杂化 直线形
3 sp2杂化 平面三角形
4 sp3杂化 正四面体
ABm型分子:
价电子对数n=
中心原子A的价电子数+每个配位原子B提供的价电子数×m
2
最外层电子数
H原子或卤素原子: 1
S或O:0
CCl4
n=
4+1×4
2
=4
H2O
n=
6+1×2
2
=4
n=
5+1
2
=3
中心原子轨道杂化类型
sp3
价电子对几何构型
正四面体
sp2
平面三角形
CO2
n=
4
2
=2
sp
直线形
二、价层电子对互斥模型
实例 价电子对数n 中心原子杂化方式 电子对几何构型 (电子对互斥模型) 成键电子对数 孤电子对数 分子(离子)的空间构型
CH4 4 sp3 正四面体 4 0 正四面体
NH3 4 sp3 正四面体 3 1
H2O 4 sp3 正四面体 2 2
CH3Cl
NH4
+
H3O+
4
4
4
sp3
sp3
sp3
正四面体
正四面体
正四面体
4
0
四面体
4
0
正四面体
3
1
三角锥形
BF3
SO2
3
3
sp2
sp2
平面三角形
平面三角形
2
1
V形
3
0
平面三角形
平面三角形
BeCl2
2
sp
直线形
2
0
直线形
直线形
(ABm型)
正四面体
三角锥形
三角锥形
V形
V形
m=n
三、分子(离子)的空间构型
实例 价电子 对数 中心原子杂化方式 电子对几何构型 (电子对互斥模型) 成键电子对数 孤电子对数 分子(离子)的空间构型 键角
CH4 4 sp3 正四面体 4 0 正四面体
NH3 4 sp3 正四面体 3 1 三角锥形
H2O 4 sp3 正四面体 2 2 V形
BF3 3 sp2 平面三角形 3 0 平面三角形
SO2 3 sp2 平面三角形 2 1 V形
BeCl2 2 sp 直线形 2 0 直线形
。
109 28
。
107 18
。
104 30
。
120
。
<120
三、分子(离子)的空间构型
<
(2021年) 的空间构型为三角锥形
(2018年) 的空间构型为________(用文字描述)
(2019年) 的空间构型为_________(用文字描述)
-
NO3
-
NO3
2-
SO4
平面三角形
(2022年)金刚石与石墨烯中的C-C-C夹角都为
(2021年)NH3与 中的键角相等
。
120
NH4
+
正四面体
。
109 28
三、分子(离子)的空间构型
n=4
四、分子的极性
非极性分子:正负电荷重心重合的分子
极性分子:正负电荷重心不重合的分子
如:CH4
●
如:H2O
●
●
ABm型
价电子对数n = 配位原子数m
价电子对数n 配位原子数m
≠
●
实例 价电子对数 分子的空间构型 分子的极性 键的极性
CH4 4 正四面体
BF3 3 平面三角形
BeCl2、CO2 2 直线形
H2O 4 V形
SO2 3 V形
NH3 4 三角锥形
CH3Cl 4 四面体
HCl、CO、NO
极性键
极性分子
H2、O2、N2 、
I2 、Br2
非极性键
非极性分子
(2022年)SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子( )
正确
极性键
极性键
极性键
极性键
极性键
极性键
极性键
极性分子
极性分子
极性分子
极性分子
非极性分子
非极性分子
非极性分子
四、分子的极性
物质 溶 剂 CH4、CO2、 I2 、Br2、O2 NH3、SO2、HCl
H2O 苯、CCl4 分子的极性 极性分子 非极性分子 非极性分子 极性分子
相似相溶规则: 由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂
由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂
易溶
易溶
萃取
NH3
四、分子的极性
五、手性分子
手性碳原子:连接4个不同的原子或基团的碳原子
乳酸分子的对映异构
手性异构体
手性分子
旋光性、生理作用
或
●
●
(2022年)
●
五、手性分子
(2021年)
杂化轨道理论
价层电子对互斥模型
分子(离子)的空间构型
分子的极性
分子的性质
结
构
决
定
性
质