2.2.1 分子的空间结构 课件（共66张PPT）人教版（2019）高中化学选择性必修二

第二节　分子的空间结构
第1课时 分子结构的测定和多样性
第二章 分子结构与性质
学习目标
1.了解分子结构的测定方法。
2.通过对典型分子空间结构的学习，认识微观结构对分子空间结构的影响，了解共价分子结构的多样性和复杂性。
新课引入
【思考】分子的世界形形色色，异彩纷呈，美不胜收，常使人流连忘返。科学家是怎样知道分子的结构的呢？
一、分子结构的测定
1.早期方法
早年科学家主要靠对物质的_________进行系统总结得出规律后进行推测。
现代科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如用_________ 、 _______________等方法测定分子结构，应用_______测定分子的
相对分子质量。除此之外，还有____________________等方法。
化学性质
红外光谱
晶体X射线衍射
2.现代方法
质谱法
紫外光谱、核磁共振
红外光谱仪
质谱仪
X射线衍射仪
紫外光谱仪
核磁共振谱仪
优势：微量、快速、准确、信息量大
一、分子结构的测定
3.红外光谱
分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。原子与原子结合依靠的是原子间的化学键，这些化学键就像弹簧，通过震动来化解原子间的伸缩振动，从而保持物质的状态。
分子的空间结构是分子中的
原子处于平衡位置时的模型
一、分子结构的测定
3.红外光谱
(1)原理
当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些_______的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现_______。通过和已有_______比对，或通过_________计算，可以得知各吸收峰是由哪种_______、哪种______方式引起的，综合这些信息，可分析分子中含有何种_______或_______的信息。
化学键
吸收峰
谱图库
量子化学
化学键
振动
化学键
官能团
一、分子结构的测定
3.红外光谱
(2)实例
下图是有机物A(C2H6O)的红外光谱谱图，从图中能获得哪些信息？
一、分子结构的测定
4.质谱
(1)原理
待测物
分子离子
碎片离子
电场加速
磁场偏转
质谱图
高能电子
流轰击
一、分子结构的测定
4.质谱
(2)实例
甲苯分子的质谱图
谱图中质荷比最大的就是
该分子的相对分子质量。
分子离子
碎片离子
质荷比：分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值。
(3)功能
测定样品分子的相对分子质量。
二、多样的分子空间结构
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，于是分子就有了原子的几何学关系和形状，这就是分子的空间结构。
O2
HCl
1.双原子分子——直线形，键角180°
二、多样的分子空间结构
2.三原子分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学式
电子式
结构式
键角
分子的空间结构模型
空间结构
空间填充模型
球棍模型
CO2



H2O




O
:
:
:
C
O
:
:
:
:
:
O=C=O
180°
直线形
H
:
O
H
:
:
:
V形
105°
二、多样的分子空间结构
3.四原子分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学式
电子式
结构式
键角
分子的空间结构模型
空间结构
空间填充模型
球棍模型
CH2O



NH3




H
:
C
O
:
:
:
:
:
H
120°
平面三角形
107°
三角锥形
C2H2 直线形180°
P4 正四面体形 60°
BF3 平面正三角形 120°
二、多样的分子空间结构
4.五原子分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}化学式
电子式
结构式
键角
分子的空间结构模型
空间结构
空间填充模型
球棍模型
CH4



CH3Cl


/


109°28'
正四面体形
四面体形
二、多样的分子空间结构
5.其他多原子分子
P4O6
SF6
P4
P4O10
C60
S8
椅式C6H12
船式C6H12
1.H2O2、C2H2、白磷(P4)、BF3分子的空间结构如图所示，四原子分子都是平面三角形或三角锥形吗？
课堂检测
H2O2分子的空间结构类似于一本打开的书，两个氧原子在两页书的交接处，两个氢原子分别在翻开的书的两页上，称为二面角结构。
2.正误判断
(1)键角为120°的分子，空间结构都是平面三角形
(2)正四面体形的键角均为109°28'
(3)SiCl4、SiH4、N????????+、CH3Cl均为正四面体结构
(4)椅式C6H12比船式C6H12稳定
?
√
×
×
×
3.能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是______。
a.两个键之间的夹角为109°28′
b.C—H为极性共价键
c.4个C—H的键能、键长都相等
d.二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)
ad
课堂检测
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}空间结构
常见分子(或离子)
直线形
BeCl2、HCN、C2H2、CO2、CS2等
V形
H2O、H2S、SO2等
平面三角形
BF3、SO3、HCHO等
三角锥形
PH3、PCl3、NH3、H3O+等
正四面体形
CH4、CCl4、SiH4、SiF4、????????????+等
四面体形但不是正四面体形
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}空间结构
常见分子(或离子)
直线形
BeCl2、HCN、C2H2、CO2、CS2等
V形
H2O、H2S、SO2等
平面三角形
BF3、SO3、HCHO等
三角锥形
PH3、PCl3、NH3、H3O+等
正四面体形
四面体形但不是正四面体形
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等
注意：记住常见分子的空间结构，可类推出同类别物质的空间结构。
常见分子(或离子)的空间结构
第二节　分子的空间结构
第2课时 价层电子对互斥模型
第二章 分子结构与性质
学习目标
1. 通过对价层电子对互斥模型的探究，建立解决复杂分子结构判断的思维模型。
新课引入
键角：109°28′
【思考】为什么甲烷分子的空间结构是正四面体形而不是正方形？
一、价层电子对互斥模型(VSEPR model)
1940年，希吉维克和坡维尔在总结实验事实的基础上提出了一种简单的理论模型，用以预测简单分子或离子的立体结构。这种理论模型后经吉列斯比和尼霍尔姆在20世纪50年代加以发展，定名为价层电子对互斥模型，简称VSEPR。
对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的___________和未成键的__________)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。
σ键电子对
孤电子对
不考虑π键电子对
二、ABn型分子或离子的价层电子对的计算方法
1.中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数。
2.σ键电子对数的计算
由化学式确定，即中心原子A结合几个原子B，就有几个σ键电子对。如H2O分子中， O有 个σ键电子对，NH3分子中， N有 个σ键电子对。
2
3
3.孤电子对数的计算
(1)根据电子式确定
0对
1对
2对
中心原子上的孤电子对数＝
???????? (a?xb)
?
二、ABn型分子或离子的价层电子对的计算方法
3.孤电子对数的计算
(2)根据计算公式
b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，
其他原子＝____________________。
x表示与__________结合的原子数。
a表示中心原子的价电子数；
对主族元素：a＝______________________________；
对于阳离子：a＝______________________________；
对于阴离子：a＝______________________________。
最外层电子数
价电子数?离子所带电荷数
价电子数+离子所带电荷数
中心原子
8?该原子的价电子数
中心原子上的孤电子对数＝
???????? (a?xb)
?
二、ABn型分子或离子的价层电子对的计算方法
3.孤电子对数的计算
(2)根据计算公式
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子或离子
中心原子
a
x
b
中心原子上的孤电子对数
H2O
O
NH3
N
SO3
S
SO2
S
CO2
C
NH4+
N
CO32?
C
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子或离子
中心原子
a
x
b
中心原子上的孤电子对数
H2O
O
NH3
N
SO3
S
SO2
S
CO2
C
N
C
6
5
6
5?1=4
4+2=6
2
3
3
4
3
2
1
2
1
2
2
1
0
0
0
6
2
2
1
4
2
2
0
三、VSEPR模型预测分子空间结构
1.价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电子对数
2
3
4
空间结构
VSEPR模型
直线形
平面(正)三角形
(正)四面体形
取决于中心原子是否含孤电子对
三、VSEPR模型预测分子空间结构
1.价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
NH4+
N
4
0
CH4
C
4
0
H2O
O
2
2
NH3
N
3
1
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
N
4
0
CH4
C
4
0
H2O
O
2
2
NH3
N
3
1
4
四面体形
四面体形
正四面体形
三、VSEPR模型预测分子空间结构
1.价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
SO3
S
3
0
CO32?
C
3
0
SO2
S
2
1
CO2
C
2
0
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
SO3
S
3
0
C
3
0
SO2
S
2
1
CO2
C
2
0
3
2
直线形
平面正三角形
平面三角形
三、VSEPR模型预测分子空间结构
2.分子或离子的空间结构的预测
预测分子的空间结构的步骤
01
计算中心原子的σ键电子对数＝结合原子数
03
价层电子对数＝σ键电子对数+孤电子对数
05
略去孤电子对，确定分子的空间结构
02
根据12 (a?xb)计算中心原子上的孤电子对数
?
04
确定VSEPR模型
三、VSEPR模型预测分子空间结构
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
分子或离子
的空间结构
NH4+
N
4
0
CH4
C
4
0
H2O
O
2
2
NH3
N
3
1
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
分子或离子
的空间结构
N
4
0
CH4
C
4
0
H2O
O
2
2
NH3
N
3
1
4
四面体形
四面体形
2.分子或离子的空间结构的预测
正四面体形
正四面体形
三角锥形
V形
三、VSEPR模型预测分子空间结构
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
分子或离子
的空间结构
SO3
S
3
0
CO32?
C
3
0
SO2
S
2
1
CO2
C
2
0
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
分子或离子
的空间结构
SO3
S
3
0
C
3
0
SO2
S
2
1
CO2
C
2
0
2.分子或离子的空间结构的预测
3
2
直线形
平面正三角形
平面三角形
直线形
平面正三角形
V形
【思考1】价层电子对的VSEPR模型与分子的空间结构一定一致吗？
不一定一致。中心原子有孤电子对时，二者结构不一致；
当中心原子无孤电子对时，二者结构一致。
三、VSEPR模型预测分子空间结构
【思考2】试解释CH4键角(109°28')、NH3键角(107°)、H2O键角(105°)
依次减小的原因。
CH4分子中C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1个孤电子对，
H2O分子中O原子上有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，
故键角依次减小。
【结论1】电子对之间的斥力：
孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对。
三、VSEPR模型预测分子空间结构
【思考3】两种三角锥形气态氢化物PH3和NH3的键角分别为93°6′和107°，
试分析PH3的键角小于NH3的原因。
电负性：N＞P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大。
【思考4】比较NF3和NH3的键角，并说明原因。
NH3的键角更大，F的电负性比H大，NF3中N原子周围电子云的密度减小，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小
【结论2】VSEPR模型以及分子(离子)的空间结构均相同的分子(离子)：
中心原子的电负性越大，键角越大；配位原子的电负性越大，键角越小。
三、VSEPR模型预测分子空间结构
【思考5】在 分子中，键角∠HCO_____(填“＞”“＜”或“＝”)
∠HCH。理由是______________________________。
π键斥力大于σ键斥力
＞
【结论3】电子对之间的斥力：双键与双键>双键与单键>单键与单键。
比较下列物质的键角(填“＞”“＜”或“＝”)
BF3____BF4? H2S ____ H2O PCl3 ____ PBr3
A ____B
?
A
B
＞
＞
<
<
价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
或离子
中心
原子
σ键电子
对数
孤电子
对数
价层电
子对数
VSEPR模型
分子或离子
的空间结构
HCN
COCl2
SOCl2
S2Cl2
PCl5
SF6
三、VSEPR模型预测分子空间结构
3.复杂分子或离子的空间结构的预测
C
C
P
S
S
S
2
3
5
6
3
2
0
0
0
0
1
2
2
3
5
6
4
4
四面体形
三角锥形
平面三角形
平面三角形
直线形
直线形
四面体形
V形
三角双锥形
三角双锥形
正八面体形
正八面体形
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层电
子对数
分子
组成
σ键电子
对数
孤电子
对数
VSEPR
模型
VSEPR模型名称
分子或离子
的空间结构
实例
2
AB2
2
0
BeCl2、CO2
3
AB3
3
0
SO3
AB2E
2
1
SO2
4
AB4
4
0
CH4、CCl4
AB3E
3
1
NH3
AB2E2
2
2
H2O
直线形
平面三角形
四面体形
平面三角形
四面体形
正四面体形
直线形
V形
V形
平面三角形
三角锥形
正四面体形
四、VSEPR模型与中心原子价层电子对数的关系
第二节　分子的空间结构
第3课时 杂化轨道理论
第二章 分子结构与性质
学习目标
1.通过对杂化轨道理论的学习，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间结构的影响。
2.掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法，建立分子空间结构分析的思维模型。
新课引入
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
中心原子上
价层电子对数
分子的空间构形
键角
CH4
?
正四面体形
4
109?28′
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}?
价层电子排布式
价层电子轨道表达式
未成对电子数
C
?
?
?
2s2p2
2s
2p
↑
↓
↑
↑
2个
共价键的特征：
方向性
饱和性
一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键。
原子轨道沿着一定的方向实现最大程度的重叠。
【思考】为什么C与H结合形成CH4，而不是CH2 ？
一、杂化轨道理论简介
为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。
成键时，在外界条件影响下，中心原子能量相近(通常是同一能层)的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的原子轨道的过程。
1.原子轨道的杂化
2.杂化轨道
原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化轨道。
1.sp3杂化轨道
以CH4为例：
基态
吸收能量
混杂
激发态
杂化轨道
C
sp3
↑
↑
↑
↑
2p
↑
↑
↑
2s
↓
2p
↑
↑
↑
↑
2s
二、杂化轨道的类型
sp3杂化轨道是由______ns轨道和______np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有_____s和_____p的成分。
1个
3个
1/4
3/4
x
y
z
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
原轨道
杂化轨道
C原子
价层电子对数
数目
形状和方向是否相同
成键能力变化
4个
4个
形状和方向都改变了
成键能力增强了
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
109°28′
4对
二、杂化轨道的类型
1.sp3杂化轨道
【思考1】写出N的价电子轨道表示式，观察NH3的电子式，根据共价键的饱和性，思考N不杂化能否形成NH3？
【思考2】如果可以形成，根据共价键的方向性和轨道的伸展方向，H?N?H键角应为多少度？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
键角
NH3
107°
90°
↑↓
↑
↑
↑
N
2s
2p
二、杂化轨道的类型
1.sp3杂化轨道
可以
【思考3】N采用sp3杂化，在4个杂化轨道中电子如何填充？
sp3
↑↓
↑
↑
↑
N
孤电子对
σ键单电子
107°
【思考4】对比NH3和BF3的电子式，中心原子的价层电子对数一样吗？中心B原子还是sp3杂化吗？
二、杂化轨道的类型
1.sp3杂化轨道
2.sp2杂化轨道
以BF3为例：
基态
吸收能量
混杂
激发态
杂化轨道
B
2p
↑
↑
2s
↓
2p
↑
↑
↑
2s
sp2
↑
↑
↑
2p
二、杂化轨道的类型
sp2杂化轨道是由______ns轨道和______np轨道杂化而成，每个sp2杂化轨道都含有_____s和_____p的成分。
1个
2个
1/3
2/3
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
120°
sp2杂化后，未参与杂化的np轨道垂直于3个sp2杂化轨道平面，可用于形成π键。
二、杂化轨道的类型
2.sp2杂化轨道
以BeCl2为例：
Be
2p
↑
2s
↓
2p
↑
↑
2s
sp
↑
↑
2p
基态
吸收能量
混杂
激发态
杂化轨道
二、杂化轨道的类型
2.sp2杂化轨道
sp杂化轨道是由______ns轨道和______np轨道杂化而成，每个sp杂化轨道都含有_____s和_____p的成分。
1个
1个
1/2
1/2
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
180°
sp杂化后，未参与杂化的2个np轨道与2个sp杂化轨道的伸展方向相互垂直，也可以用于形成π键。
3.sp杂化轨道
二、杂化轨道的类型
杂化轨道数______价层电子对数 = σ 键数+孤电子对数；
中心原子杂化类型的判断方法： ____________________________________；
未杂化的原子轨道上的电子可参与形成______。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}价层
电子对数
杂化轨道
数目
杂化轨道
类型
杂化轨道
空间构形
4
3
2
中心原子价层电子对数、杂化轨道数目、类型、空间构形之间的关系：
2
3
4
sp
sp2
sp3
直线形
平面三角形
四面体形
＝
π键
二、杂化轨道的类型
先确定价层电子对数，再确定杂化类型
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子或离子
中心原子
价层电子对数
杂化轨道数
杂化轨道类型
H2O
O
NH3
N
SO3
S
SO2
S
CO2
C
NH4+
N
CO32?
C
NO2
N
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子或离子
中心原子
价层电子对数
杂化轨道数
杂化轨道类型
H2O
O
NH3
N
SO3
S
SO2
S
CO2
C
N
C
NO2
N
4
4
3
4
3
3
2
课堂检测
判断下列物质中心原子的杂化类型
4
4
3
4
3
3
2
sp
sp2
sp3
sp2
sp2
sp3
sp3
3
3
sp2
二、杂化轨道的类型
价层电
子对数
杂化
类型
σ键电
子对数
孤电子
对数
VSEPR模型
分子空间结构
实例
2
sp
2
0
直线形
直线形
BeCl2
3
sp2
3
0
平面三
角形
平面正三角形
SO3
2
1
V形
SO2
4
sp3
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V形
H2O
5
sp3d
/
/
三角双锥形
三角双锥形
PCl5
6
sp3d2
/
/
正八面体形
正八面体形
SF6
三、有机化合物中C原子杂化轨道类型的判断
【思考1】已知乙烯是平面分子，键角约为120°，根据电子式确定乙烯分子中C的杂化类型，画出C的杂化轨道电子填充情况。
sp2
↑
↑
↑
↑
2p
【思考2】已知乙炔是直线形分子，键角为180°，根据电子式确定乙炔分子中C的杂化类型，画出C的杂化轨道电子填充情况。
sp
↑
↑
↑
↑
2p
三、有机化合物中C原子杂化轨道类型的判断
______________________________
sp
sp2
sp2
sp3
sp3
饱和碳原子均采取sp3杂化；
双键或苯环碳原子均采取sp2杂化；
三键碳原子均采取sp杂化。
—C≡C—CH=CH2
H3C—O—
【思考3】指出下列原子的杂化方式：
1.下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有sp杂化的是(　　)
A.CH3CH2CH3 B.CH3?C≡CH C.CH3CHO D.CH≡CH
B
第二节　分子的空间结构
第4课时 等电子原理和离域π键
第二章 分子结构与性质
学习目标
1.了解等电子体的定义。
2.了解常见的等电子体和等电子体的确定方法。
3.从微观角度理解离域π键的形成过程。
4.掌握判断离域π键的方法。
一、等电子原理及应用
1.等电子原理
原子总数相同、价电子总数也相等的分子(或离子)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理。
2.等电子体
(1)概念
满足等电子原理的分子(或离子)称为等电子体。
(2)性质
化学键类型和空间结构相似，物理性质相近，化学性质差别较大。
例如：CO和N2互为等电子体，其性质(物理性质)对比如下
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}分子
熔点/℃
沸点/℃
水溶性(室温)
分子解离能/(KJ/mol)
价电子总数
CO
?205
?191.5
难溶于水
1075
10
N2
?210
?196
难溶于水
946
10
一、等电子原理及应用
(2)利用等电子体在性质上的相似性制造新材料
(3)利用等电子原理针对某性质找等电子体
3.等电子原理应用
(1)判断一些简单分子或离子的空间结构
如晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体AlP、GaAs
也都是良好的半导体材料。
如SO2和O3的中心原子都是sp2杂化，都是V形结构。
白锡(?????Sn)与锑化铟互为等电子体，它们在低温下都可转变为超导体。
二、常见等电子体及其确定方法
确定等电子体的方法
同族互换：把同族元素(同族原子价电子数相同)上下交换， 即可得到相应的等电子体
左右移动：换相邻主族元素，这时候价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等
CO2、CS2
SO2、O3
N?????????、?????????????????
?
SiF4、CCl4
CO、N2、?????????????
?
CO2、N2O、BeCl2、SCN?、N????????+
?
二、常见等电子体及其确定方法
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}等电子体类型
微粒
立体构型
2原子10价电子
CO、N2、?????????????
直线形
3原子16价电子
CO2、CS2、N2O、BeCl2、N????????+、SCN?、?????????
直线形
3原子18价电子
SO2、O3、N?????????
V形
4原子24价电子
N?????????、?????????????????、BF3、SO3
平面(正)三角形
5原子8价电子
CH4、????????????+
四面体形
5原子32价电子
SiF4、CCl4、S?????????????、P?????????????、Si?????????????
正四面体形
4原子26价电子
S?????????????、P?????????????、Cl?????????
三角锥形
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}等电子体类型
微粒
立体构型
2原子10价电子
直线形
3原子16价电子
直线形
3原子18价电子
V形
4原子24价电子
平面(正)三角形
5原子8价电子
四面体形
5原子32价电子
正四面体形
4原子26价电子
三角锥形
三、离域π键的概念
两原子间的π键，称为定域π键或普通π键。
离域π键是由三个或三个以上原子形成的π键。
离域π键的成键电子不再局限在两个原子之间的区域，而是在多个原子之间运动，从而把这多个原子键合起来。所以也叫大π键，或多原子π键。
一般生成离域π键的体系，其能量都比按对应的经典定域键结构式所估计的要低。这个降低的数值称为离域能。
通常用????????????符号表示，m表示参与形成大π键的原子数，n表示大π键中的电子数。如π34，π46等。
?
四、离域π键的形成条件
③参与离域π键的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
????????????中m?
②所有参与离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行的p轨道。
①所有参与离域π键的原子都必须在同一平面内，
这些原子只能采取sp或sp2杂化。
④当参与形成离域π键的p轨道上可排布1个电子，也可排布2个电子时，则排布1个电子(尽可能少)。
⑥分子或离子中存在2个离域π键，则离域电子数目尽可能均衡。
(π电子数大于原子总数的2倍，则应平均分成2套大π键)
五、离域π键的实例分析
1.二氧化硫和臭氧
2.三氧化硫和三氟化硼
π46
?
π34
?
五、离域π键的实例分析
3.二氧化碳
两套π34
?
4. 1，3 ?? 丁二烯
π????????
?
五、离域π键的实例分析
5.苯和吡啶
π????????
?
6.其他
呋喃
咪唑
噻吩
吡咯
π????????
?
对于芳香系环状化合物参与形成π键的电子数=4n+2
1. (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中阴离子?????????中的σ键总数为___个。则?????????中的大π键应表示为___。
2.二茂铁又叫双环戊二烯基铁[Fe(C5H5)2]，已知二茂铁的每个茂环带有一个单位负电荷，则每个环中的大π键应表示为_____。
3.一氯乙烯(C2H3Cl)分子中，Cl的3Pz轨道与C的2Pz轨道形成的大π键应表示为_____。
①一氯乙烷(C2H5Cl)、②一氯乙烯(C2H3Cl)、③一氯乙炔(C2HCl)分子中，C?C1键长从大到小的顺序是_________。
?
课堂检测
5
π56
?
π56
?
π34
?
①②③
四、离域π键π电子的计算方法
1.电子式法
结合原子的电子式，分析原子在形成σ键后，剩余的价电子，从而确定参与形成大π键的电子数。
2.等电子体法
互为等电子体的两分子或离子，化学键类型和空间结构相似。
3. π????n中m、n数值计算
?
m为原子个数：一般粒子有几个原子，就有几个p轨道。n值：n=a?b?c?d
a.先计算微粒的总价电子数(a)
b.计算原子之间的σ键，一对σ键存在2个电子(b)
c.中心原子的孤对电子数(c)
d.外围原子的价层电子中的孤对电子数 (d)
例.试计算分析，确定SO2、N?????????分子中的大π键。
?
总价电子数a=6+6×2=18
σ键电子数b=2×2=4
中心原子的孤对电子数c=2
外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8
n=a?b?c?d=18?4?2?8=4
SO2大π键为π34?
?
总价电子数a=5+6×3+1=24
σ键电子数b=3×2=6
中心原子的孤对电子数c=0
外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12
n=a?b?c?d=24?6?0?12=6
N?????????大π键为π46?
?
四、离域π键π电子的计算方法