课件58张PPT。第一单元 分子构型与物质的性质1.初步认识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分 子、手性分子等概念。
2.了解杂化轨道的类型(sp3、sp2、sp)，并能运用杂化轨 道理论判断分子的空间构型。3.了解价层电子对互斥理论，并能据此判断分子的空间构 型。
4.认识分子的空间构型与极性的关系，能运用有关理论预测分子的极性。一、分子的空间构型
1.原子轨道杂化前后有什么差别？
2.如何计算原子的价电子对数？1.杂化轨道理论
(1)杂化轨道。
在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干_________的
原子轨道重新组合，形成的一组能量相等，成分相同的新
轨道。能量相近(2)用杂化轨道理论解释甲烷分子的空间构型。(3)杂化轨道的类型与分子空间构型的关系。spsp2sp3 1个s轨道、
1个p轨道 1个s轨道、
2个p轨道3421个s轨道、
3个p轨道 180°120°109.5°直线形平面三角形四面体型实例BeCl2BF3CH4杂化轨道
间的夹角空间构型杂化类型spsp2sp3 (4)用杂化轨道理论分析C2H6、C2H4、C2H2的成键情况。sp3 C—H σ键 sp3—sC—C σ键 sp3—sp3 分 子 结 构原子杂
化方式成 键 情 况sp2 C—H σ键C—C σ键sp2—ssp2—sp2两个碳原子
各以1个未杂化的2p
轨道发生
重叠形成π键 分 子 结 构碳原子杂
化方式成 键 情 况 π键spC—H σ键sp—ssp—sp C—C σ键 两个碳原子各
以2个未杂化的
2p轨道发生
重叠形成 分 子 结 构碳原子杂
化方式成 键 情 况 2.价层电子对互斥理论
(1)价电子对：包括孤电子对和σ键电子对，一般孤电子对离核较近。
(2)价电子对之间存在相互排斥作用，为减小斥力，相互之间尽可能远离，因此分子的空间构型受到影响，一般，分子尽可能采取对称的空间结构以减小斥力。(3)价电子对数(ABm型分子)的计算方法：
价电子对数目(n)=①对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按提供的价电子数计算。
如：PCl5 中n =
②O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为6；
③离子的价电子对数计算
如：N ：n =
：n =价电子对数 电子对排布方式空间
构型键角范例n=2n=3n=4 直线形 平面
三角形 180°120°109.5° 正四
面体型CO2、
BeCl2、
CS2CH4、
CCl4BF3、
SO3 二、分子的极性和手性分子
1.分子的极性和化学键的极性有什么关系？
2.碘单质易溶于四氯化碳，难溶于水，为什么？
1.极性分子、非极性分子 分子非极性
分子 没有正、
负两极极性分子存在正、
负两极正、负电荷重心重合正、负电荷重心
不重合非极性非极非极性极性极性2.分子极性的判断方法性3.手性分子
(1)手性异构体和手性分子。
_____和_______________完全相同，但如同左手和右手一样
互为镜像，在三维空间里不能_____的一对分子互称手性异构
体。有手性异构体的分子称为手性分子。组成原子的排列方式重叠(2)手性碳原子。
当四个不同的原子或基团连接在同一碳原子上时，形成的
化合物存在___________。其中，连接四个不同的原子或基
团的_______称为手性碳原子。碳原子手性异构体1.2s轨道与3p轨道不能形成杂化轨道。( )
分析：只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一原子轨道组，能量相差较大。
2.1个s轨道和2个p轨道可以形成3个sp杂化轨道。( )
分析：1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道。√×3.乙烯分子中的碳原子以sp2杂化，其中两个杂化轨道形成碳
碳双键。( )
分析：乙烯分子中的碳原子以sp2杂化，2个sp2杂化轨道分别与
氢原子的s轨道形成σ键，另一个sp2杂化轨道与另一个碳原子
的杂化轨道形成σ键，碳原子的未参与杂化的p轨道形成π
键。×4.分子的极性与分子的空间构型有关。( )
分析：分子的极性取决于共价键的极性和分子的空间构型。
5.键的极性与分子的极性一致。( )
分析：键的极性与分子的空间构型共同决定着分子的极性。√×一、分子的空间构型与杂化轨道类型的关系
1.杂化类型的判断
根据价层电子对互斥理论，首先计算出价电子对数。价电子对数与杂化轨道数相同。再由杂化轨道数判断杂化类型。代 表 物 杂化轨道数杂化轨道类型 spsp2 sp3sp2sp3sp3CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O =4=2=3=3=4=42.共价键全部为σ键的分子构型与杂化类型中心
原子
杂化
的类
型 参加
杂化
的轨
道 生成
杂化
轨道
数 成键
电子
对数中心
原子
的孤
电子
对数分子
的空
间构
型实 例 分
子
式 结构式 sp 1个s
1个p 2 2 0 直
线
形 BeCl2 Cl—Be—Cl sp2 1个s
2个p 3 3 0 平面
三角
形 BF3 中心
原子
杂化
的类
型 参加
杂化
的轨
道 生成
杂化
轨道
数 成键
电子
对数中心
原子
的孤
电子
对数分子
的空
间构
型实 例 分
子
式 结构式 1个s
3个p sp3 4 4 0 正四
面体
型 CH4 3122三角
锥型 V形 NH3 H2O 3.含σ键和π键的分子构型和杂化类型物质 结构式 杂化轨
道类型 分子中
共价键数 键角 分子的
空间构型 甲醛 乙烯 氰
化
氢 乙炔 3个σ键
1个π键 约120° 平面
三角形 5个σ键
1个π键 120°平面形 2个σ键
2个π键 180° 直线形 3个σ键
2个π键 180° 直线形 sp2 sp 【特别提醒】(1)杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对，若有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键。
(2)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对越多，键角越小。例如，NH3中的氮原子与CH4中的碳原子均为sp3杂化，但键角分别107°和109.5°。【典例1】指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。
(1)CO2中的C为_________杂化，分子的结构式为_______，空间构型为_______________________________________；
(2)CH2O中的C为________杂化，分子的结构式为_______，空间构型为_______________________________________；(3)CH4中的C为_________杂化，分子的结构式为_______，空间构型为_______________________________________；
(4)H2S中的S为_________杂化，分子的结构式为_______，空间构型为_______________________________________。【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)根据杂化轨道的空间分布构型可以判断共价键之间的夹角；
(2)根据杂化轨道之间的夹角可以判断分子中心原子的杂化类型。 【解析】杂化轨道所用原子轨道的能量相近，且杂化轨道只能用于形成σ键，剩余的p轨道还可以形成π键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的空间构型，如sp2杂化轨道的键角为120°，空间构型为平面三角形。因此，也可根据分子的空间构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型，如CO2为直线形分子，因此分子中杂化轨道类型为sp杂化。答案：(1)sp 直线形
(2)sp2 平面三角形
(3)sp3 正四面体型
(4)sp3 V形【变式训练】在 分子中，羰基碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为( )
A.sp2杂化；sp2杂化
B.sp3杂化；sp3杂化
C.sp2杂化；sp3杂化
D.sp杂化；sp3杂化
【解析】选C。羰基上的碳原子共形成3个σ键，为sp2杂化，两侧甲基中的碳原子共形成4个σ键，为sp3杂化。【变式备选】在形成氨气分子时，氮原子中的原子轨道发生sp3杂化形成4个______杂化轨道，形成的4个杂化轨道中，只有______个含有未成对电子，所以只能与______个氢原子形成共价键，又因为其中一个轨道含有一对_____，所以氨气分子中的键角与甲烷不同。【解析】NH3中氮原子为sp3杂化，形成4个sp3杂化轨道，但NH3分子空间构型不是正四面体型，而是三角锥型，是因为氮原子形成NH3时有一对孤电子对。
答案：sp3 3 3 孤电子对二、用价层电子对互斥理论确定分子构型
1.当中心原子无孤电子对时，价电子对的空间构型与分子的空间构型一致。分子 价电子对的
空间构型 价电子对数 分子的空
间构型 BeCl2 BF3 CH4 2 3 4 直线形 平面三角形 正四面体 直线形 平面三角形 正四面体 2.当中心原子有孤电子对时，价电子对的空间构型与分子的空间构型不一致。分子 价电子对数 价电子对的
空间构型 分子的空
间构型 NH3 H2O 4 4正四面体 正四面体 三角锥型V形【特别提醒】使用价层电子对互斥理论判断分子空间构型时需注意：价层电子对互斥理论模型是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致。【典例2】请用价层电子对互斥理论判断下列粒子的空间构型：
(1)CCl4____________________________________________
(2) __________________________________________
(3)PCl5____________________________________________
【思路点拨】根据结构式或电子式确定微粒的σ键电子对数和中心原子上的孤电子对数。依据价层电子对互斥理论模型判断。【解析】(1)在CCl4中，C有4个σ键电子对，没有孤电对，C的价电子对的排布为正四面体，CCl4的空间构型为正四
面体。
(2)在ClO3―中，Cl有3个σ键电子对和1对孤电子对，价电子对为4对。Cl的价电子对的排布为四面体，分子构型为三角锥型。(3)在PCl5中，P有5个σ键电子对，没有孤电子对，价电子对
的空间排布方式为三角双锥，PCl5的空间构型为三角双锥型。
答案：(1)正四面体 (2)三角锥型 (3)三角双锥型【延伸探究】CH4和PCl5的组成原子最外层是否都为8电子
的稳定结构？
提示：CH4中碳原子最外层是8电子的稳定结构，而氢原子
不是；PCl5中磷原子不是，氯原子是。三、极性分子和非极性分子
1.键的极性2.键的极性和分子极性的关系3.ABn型分子是否有极性的判断经验方法
ABn型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数(最高正价)时，该分子是非极性分子。若不等，该分子是极性分子。4.具体关系和实例分子
类型 分子空间构型 键角 键的
极性 分子
极性 常见
物质 A2 AB AB2 AB2 直线形
(对称)— 非极
性键 H2、O2、
N2等 直线形
(非对称) — 极性键 极性
分子 HX、CO、
NO等 直线形
(对称) 180° 极性键 非极性
分子 CO2、
CS2等 折线形
(不对称) — 极性键 极性
分子 H2O、
H2S等 非极性
分子 分子
类型 分子空间构型 键角 键的
极性 分子
极性 常见
物质 极性键 极性键 极性键 非极性
分子 极性
分子 非极性
分子 — AB3 AB3 AB4 正三角形
(对称) 120° BF3、
SO3等 三角锥型
(不对称) NH3、
PCl3等 正四面体型
(对称) 109.5° CH4、
CCl4等 【特别提醒】键的极性要根据形成共价键的两个原子是否相同确定。
【典例3】 下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极
性或非极性)皆相同的是( )
A.CO2和SO2 B.CH4和SO2
C.BF3和NH3 D.HCl和HI【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：
(1)相同原子间(A—A)形成的共价键是非极性键，不同原子间(A—B)形成的共价键是极性键。
(2)有极性键的分子只要空间结构对称也是非极性分子。 【解析】选D。A中CO2为极性键构成的非极性分子，为直线形结构，SO2为V形结构，是极性键构成的极性分子；B中CH4为极性键构成的非极性分子，是正四面体结构；C中BF3为极性键构成的非极性分子，是平面三角形结构，NH3为极性键构成的极性分子，是三角锥型结构；D中HCl和HI都是极性键构成的直线形结构，都为极性分子。【延伸探究】C项中的两种分子的中心原子的杂化类型相同吗？空间构型相同吗？
提示：不同，BF3分子中的硼原子为sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，NH3分子的中心原子N为sp3杂化，分子的空间构型是三角锥型。【变式备选】下列叙述正确的是( )
A.NH3是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心
B.CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心
C.H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D.CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央【解析】选C。本题主要考查常见物质的结构和空间构型。NH3是三角锥型的立体极性分子，A错；CCl4是以碳原子为中心的正四面体型结构，B错；CO2是碳原子在2个氧原子中央的直线形分子，D错；而水分子是O在两个H中间的“V”形分子，即 ，故选C。课件26张PPT。第二单元 配合物的形成和应用1.知道简单配合物的基本组成和形成条件。
2.理解配合物的结构与性质之间的关系。
3.认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。 一、配合物的形成
1.AgCl不溶于强酸强碱，但为什么能溶于氨水中？
2.Cu2+与NH3之间的化学键是如何形成的？1.实验探究实验操作步骤实验现象三支试管中先生成蓝色沉淀，之后随浓氨水的
滴入，沉淀逐渐溶解，最后变为蓝色溶液结论Cu(OH)2溶于浓氨水中
Cu2++2NH3·H2O====Cu(OH)2↓+2
Cu(OH)2+4NH3·H2O====［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O 2.配位化合物
(1)概念。
由_____________的配位体与___________的中心原子以_____
___结合形成的化合物。
(2)常见的中心原子(或离子)、配位体。
①常见的能形成配合物的中心原子(或离子)有：
Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等
②常见的能形成配合物的配位体的分子有：H2O、NH3、CO
等
③常见的能形成配合物的配位体的离子有：F-、Cl-、CN-、
SCN-等提供孤电子对接受电子对配位键(3)组成。3.配合物异构现象
(1)产生异构现象的原因。
①含有_____或_________配位体。
②配位体_____________不同。
(2)分类 两种两种以上空间排列方式顺式异构体 反式异构体 同种配位体处于_____位置。 同种配位体处于_____位置。 相邻对角(3)异构体的性质。
顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、抗癌活性等方面都有差异。 二、配合物的应用
1.实验室中如何检验三价铁离子？
2.生产、生活和科学研究中哪些方面应用到配位化合物？1.实验探究
(1)Ag+氧化葡萄糖的实验。实验步骤 实验现象结论在试管内壁上出现银镜Ag+与NH3形成配合物，减慢
氧化葡萄糖的速度，形成光
亮的银镜 (2)检验金属离子的实验。 实验步骤实验现象溶液变成红色出现沉淀并得到无
色溶液开始出现沉淀，继
续滴加沉淀又减
少，得红褐色沉淀
和深蓝色溶液Fe3++nSCN-====
［Fe(SCN)n］(3-n)+反应
的离
子方
程式2.应用应
用在实验研究中_____________、_________、
___________________在生产中配合物被广泛用于染色、电镀、
硬水软化、金属冶炼等领域尖端研究领域激光材料、超导材料、抗癌
药物的研究，催化剂的研制检验金属离子分离物质定量测定物质的组成1.配位化合物都很稳定。 ( )
分析：配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不稳定。
2.过渡元素的离子易形成配位体。 ( )
分析：许多过渡元素金属离子有空轨道，容易跟多种配位体结合，因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多。 ×√3.配位化合物的内外界微粒都能电离。( )
分析：对于具有内外界的配合物，中心原子和配位体通过配位键结合，一般很难电离；内外界之间以离子键结合,在水溶液中较易电离。
4.配位体必须都是分子。( )
分析：配位体指配合物中能提供孤电子对的离子或分子。常见的有：阴离子，如X-(卤素离子)、OH-、SCN-、CN-；中性分子，如H2O、NH3、CO。
5.配合物都有内界和外界。( )
分析：配合物一定有内界，可能有外界，也可能没有，例如：Fe(CO)5 、［Cu(NH3)4］［PtCl4］。×××配位化合物
1.配合物的形成条件
(1)中心原子(或离子)必须有空轨道。
(2)配位体具有孤电子对。
2.配合物的形成对性质的影响
(1)对溶解性的影响。
某些难溶物形成配合物时可使溶解度增大。如AgOH可溶于氨水中，I2在浓KI溶液中比在水中的溶解度大的多。 (2)颜色的改变。
当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子形成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成红色的铁的硫氰酸根配离子。无水CuSO4为白色，溶于水得蓝色溶液，就是因为Cu2+与H2O形成了天蓝色的[Cu(H2O)4]2+配离子。(3)稳定性增强。
配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。例如，血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 【特别提醒】 (1)配位键是一种特殊的共价键。
(2)配位键同样具有饱和性和方向性。
(3)配离子的电荷数=中心离子和配体总电荷的代数和。
(4)配离子中的中心离子(电子对接受体)通常是金属离子，尤其是过渡金属离子；配位体中的配位原子(电子对给予体)通常是主族非金属原子。．．．．．．．．．．．．．【典例1】(2012·许昌高二检测)配合物［Ag(NH3)2］OH的中心原子是_______，配位体是______，配位数是______，发生电离的电离方程式是___________________________。
【思路点拨】解答本题注意以下两点：
(1)配位数指直接与中心原子形成配位键的原子(或分子)个数；
(2)配位化合物电离过程中外界离子电离出来，但是内界微粒却不能电离。【解析】［Ag(NH3)2］OH的中心原子是Ag，配位原子是NH3
分子中的N原子，配位数是2，由于配合物的内界是以配位
键形成的，一般不电离，而内界和外界之间是通过离子键
相结合的，可以完全电离，所以电离方程式为：
［Ag(NH3)2］OH ====［Ag(NH3)2］＋＋OH－。
答案：Ag NH3 2
［Ag(NH3)2］OH ====［Ag(NH3)2］＋＋OH－【延伸探究】(1)配制银氨溶液时,向AgNO3溶液中滴加氨水,先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解，为什么？
提示：因为氨水呈弱碱性,滴入AgNO3溶液中,会形成AgOH白色沉淀,继续滴加氨水时,NH3分子与Ag+形成［Ag(NH3)2］+配离子,配离子很稳定,会使AgOH逐渐溶解。
(2)向银氨溶液中滴加少量的氯化钠溶液，会有白色沉淀产生吗？
提示：因为［Ag(NH3)2］OH比较稳定，因此滴加氯化钠溶液时不会有白色沉淀生成。【警示钟】
(1)并不是只有过渡元素的金属离子才能作为配位中心原子，常见的配位中心原子有：
①过渡元素阳离子或原子，如Fe3+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Ag+、Ni、Fe；
②少数主族元素阳离子，如Al3+；
③一些非金属元素，如Si、I。
(2)配合物的内界不仅可为阳离子、阴离子，还可以是中性分子。 【变式训练】下列过程与配合物的形成无关的是( )
A.除去铁粉中的SiO2可用强碱溶液
B.向一定量的AgNO3溶液中加入氨水至沉淀消失
C.向Fe3+溶液中加入KSCN溶液
D.向一定量的CuSO4溶液中加入氨水至沉淀消失
【解析】选Ａ。对于A项，除去铁粉中的SiO2是利用SiO2可与强碱反应的化学性质，与配合物的形成无关；对于B项，AgNO3与氨水反应先生成AgOH沉淀，再生成[Ag(NH3)2]+；对于C项，Fe3+与KSCN反应生成[Fe(SCN)n](3-n)+；对于D项，CuSO4与氨水反应先生成Cu(OH)2沉淀，再生成[Cu(NH3)4]2+。
