2.2分子的立体构型(共26张PPT)2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.2分子的立体构型(共26张PPT)2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-26 15:07:23 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
根据已知所学的数学和化学知识，回答
（1）一个原子能构成空间结构问题吗？
（2）两个原子呢，可能构成什么结构？
（3）三个原子呢？
（4）四个原子呢？
所谓“分子的立体结构”指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。
在He、O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。
O2
HCl
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
1、双原子分子（直线型）
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
直线形
180°
V形
105°
３、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
平面三角形 120°
三角锥形 107°
正四面体 60°
直线形 180°
形形色色的分子
４、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
正四面体
形形色色的分子
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
形形色色的分子
原子数越多，空间结构往往越复杂。
C60
C20
C40
C70
资料卡片：
形形色色的分子
形形色色的分子
形形色色的分子
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体构型
第1课时
选择性必修二 物质结构与性质
分子结构又是怎么测定的呢？
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
分子的立体结构是怎样测定的？
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对的数目。
中心原子价层电子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对）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。
1、理论要点
价层电子对包括成键的σ电子对和孤电子对
不包括成键的π电子对 ！
2、用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法
①确定中心原子价层电子对数目
价层电子对数
＝σ键电子对数＋孤电子对数
a为分子中心原子的价电子数
x为配原子数
b为配原子达稳定结构所需的电子数
阳离子中，a为中心原子价电子数减去离子所带电荷数， 阴离子中，a为中心原子价电子数加上离子所带电荷数。
孤电子对数＝（a-xb）/2
分子的几何构型主要采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。
价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：
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。
化学式 价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
HCN
SO2
NH2－
BF3
H3O+
SiCl4
CHCl3
NH4+
SO42－
0
1
2
0
1
0
0
0
2
2
2
3
3
4
4
4
0
4
2
3
4
3
4
4
4
4
4
价层电子对互斥理论
化学式 价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
H2O
SO3
NH3
CO2
SF4
SF6
PCl5
PCl3
CH4
2
0
1
0
1
0
0
1
2
3
3
2
4
6
5
3
0
4
4
3
4
2
5
6
5
4
4
价层电子对互斥理论
②确定价层电子对构型
价层电子对数目 2 3 4 5 6
价层电子对构型 直线 平面 三角型 正四面体 三角 双锥 正八
面体
注意：孤对电子的存在会改变键合电子对
的分布方向，从而改变化合物的键角
电子间斥力大小：
孤对间＞孤对与键合间＞键合间
价层电子对互斥理论
3、确定分子构型
在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对
由真实原子形成的构型
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
2 直 线 2 0 直 线形 BeCl2
CO2
3 三角型 3 0 三角形 BF3
SO3
2 1 V形 SnBr2
PbCl2
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
4 四面体 4 0 四面体 CH4
CCl4
NH4＋
SO42—
3 1 三角锥 NH3
PCl3
SO32－
H3O+
2 2 V—型 H2O
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
5 三角
双锥 5 0 三角双锥 PCl5
4 1 变形
四面体 SF4
3 2 T—型 BrF3
2 3 直线型 XeF2
价层电子对互斥理论
微粒 结构式 VESPR模型 分子或离子构型
HCN
NH4＋
H3O ＋
SO2
BF3
价层电子对互斥理论
化学式 中心原子 孤对电子数 中心原子结合的原子数 空间构型
HCN
SO2
NH2－
BF3
H3O+
SiCl4
CHCl3
NH4+
0
1
2
0
1
0
0
0
2
2
2
3
3
4
4
4
直线形
V 形
V形
平面三角形
三角锥形
四面体
正四面体
正四面体
1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是
A．CO2 B．H2S
C．PCl3 D．SiCl4
2、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是
A．H2O B．CO2
C．C2H2 D．P4
3、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的
A．H3O + B．CO32—
C．PCl5 D．SF6
B
BC
D
【例】（1）[2018全国卷Ⅰ，35（3）]LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是 ___________、中心原子的杂化形式为 。
（2）[2018全国卷Ⅱ，35（2）（4）]根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为
形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为
（3）[2018全国卷Ⅲ，35（4）]《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为 。
正四面体
sp3
H2S
平面三角
2
sp3
平面三角形
sp2
根据已知所学的数学和化学知识，回答
（1）一个原子能构成空间结构问题吗？
（2）两个原子呢，可能构成什么结构？
（3）三个原子呢？
（4）四个原子呢？
所谓“分子的立体结构”指多原子构成的共价分子中的原子的空间关系问题。
在He、O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。
O2
HCl
形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
1、双原子分子（直线型）
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
直线形
180°
V形
105°
３、四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
平面三角形 120°
三角锥形 107°
正四面体 60°
直线形 180°
形形色色的分子
４、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
正四面体
形形色色的分子
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
形形色色的分子
原子数越多，空间结构往往越复杂。
C60
C20
C40
C70
资料卡片：
形形色色的分子
形形色色的分子
形形色色的分子
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体构型
第1课时
选择性必修二 物质结构与性质
分子结构又是怎么测定的呢？
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
分子的立体结构是怎样测定的？
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。
二、价层电子对互斥（VSEPR）理论
（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ）
共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对的数目。
中心原子价层电子对（包括成键σ键电子对和未成键的孤电子对）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。
1、理论要点
价层电子对包括成键的σ电子对和孤电子对
不包括成键的π电子对 ！
2、用价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型的方法
①确定中心原子价层电子对数目
价层电子对数
＝σ键电子对数＋孤电子对数
a为分子中心原子的价电子数
x为配原子数
b为配原子达稳定结构所需的电子数
阳离子中，a为中心原子价电子数减去离子所带电荷数， 阴离子中，a为中心原子价电子数加上离子所带电荷数。
孤电子对数＝（a-xb）/2
分子的几何构型主要采取电子对相互排斥作用最小的那种结构。
价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：
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。
化学式 价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
HCN
SO2
NH2－
BF3
H3O+
SiCl4
CHCl3
NH4+
SO42－
0
1
2
0
1
0
0
0
2
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2
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4
3
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4
4
价层电子对互斥理论
化学式 价层电子对数 结合的原子数 孤对电子对数
H2O
SO3
NH3
CO2
SF4
SF6
PCl5
PCl3
CH4
2
0
1
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0
0
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2
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6
5
4
4
价层电子对互斥理论
②确定价层电子对构型
价层电子对数目 2 3 4 5 6
价层电子对构型 直线 平面 三角型 正四面体 三角 双锥 正八
面体
注意：孤对电子的存在会改变键合电子对
的分布方向，从而改变化合物的键角
电子间斥力大小：
孤对间＞孤对与键合间＞键合间
价层电子对互斥理论
3、确定分子构型
在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对
由真实原子形成的构型
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
2 直 线 2 0 直 线形 BeCl2
CO2
3 三角型 3 0 三角形 BF3
SO3
2 1 V形 SnBr2
PbCl2
ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
4 四面体 4 0 四面体 CH4
CCl4
NH4＋
SO42—
3 1 三角锥 NH3
PCl3
SO32－
H3O+
2 2 V—型 H2O
价层电子对互斥理论
电子对数目 电子对的空间构型 成键电子对数 孤电子
对 数 电子对的
排列方式 分子的
空间构型 实 例
5 三角
双锥 5 0 三角双锥 PCl5
4 1 变形
四面体 SF4
3 2 T—型 BrF3
2 3 直线型 XeF2
价层电子对互斥理论
微粒 结构式 VESPR模型 分子或离子构型
HCN
NH4＋
H3O ＋
SO2
BF3
价层电子对互斥理论
化学式 中心原子 孤对电子数 中心原子结合的原子数 空间构型
HCN
SO2
NH2－
BF3
H3O+
SiCl4
CHCl3
NH4+
0
1
2
0
1
0
0
0
2
2
2
3
3
4
4
4
直线形
V 形
V形
平面三角形
三角锥形
四面体
正四面体
正四面体
1、下列物质中分子立体结构与水分子相似的是
A．CO2 B．H2S
C．PCl3 D．SiCl4
2、下列分子立体结构其中属于直线型分子的是
A．H2O B．CO2
C．C2H2 D．P4
3、下列分子立体结构其中属正八面体型分子的
A．H3O + B．CO32—
C．PCl5 D．SF6
B
BC
D
【例】（1）[2018全国卷Ⅰ，35（3）]LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是 ___________、中心原子的杂化形式为 。
（2）[2018全国卷Ⅱ，35（2）（4）]根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为
形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为
（3）[2018全国卷Ⅲ，35（4）]《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 ，C原子的杂化形式为 。
正四面体
sp3
H2S
平面三角
2
sp3
平面三角形
sp2