2.2.2分子空间结构的理论解释课件 (共33张PPT)2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

(课件网) 第二章 分子结构与性质 第二节　分子的空间结构 第2课时　分子空间结构的理论解释 内容索引 学习目标 活动方案 课堂反馈 学 习 目 标 1. 能根据价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的空间结构。 2. 能用杂化轨道理论解释简单分子或离子的空间结构。 活 动 方 案 阅读下列材料，回答问题。 价层电子对互斥模型，简称VSEPR模型。对于AXn型分子或离子，其价层电子对指的是中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对，其数目等于X原子数n与孤电子对的对数之和。该理论认为，AXn型分子或离子的空间结构，主要决定于中心原子的价层电子对间的相互排斥作用，这些价层电子对在中心原子周围按尽可能互相远离的位置排布(如下表所示)。 活动一：学会用价层电子对互斥模型预测简单粒子的空间结构 1. 完成下列活动，体验价层电子对数、价层电子对间的排斥作用与模型的关系。 (1) 将2个完全相同的充满空气的气球扎在一起，放在桌面上，2个气球之间的关系如何？ 【答案】 呈直线形。 (2) 若将上述气球的数目分别改为3个、4个，则又将如何呢？ 【答案】 呈平面三角形、正四面体形。 2. 对于ABn型分子的中心原子而言，σ键电子对数即与该原子成键(多重键只计σ键，不计π键)的原子数。 【答案】 CO2、H2O、BF3、NH3、CH4、CH3Cl的孤电子对数分别为0、2、0、1、0、0，对应AX2、AX2E2、AX3、AX3E、AX4、AX4模型。 3. 根据价层电子对互斥理论，分析分子的VSEPR模型和空间结构。 2 0 直线形 直线形 2 1 平面三角形 V形 4 0 正四面体形 正四面体形 3 0 平面三角形 平面三角形 3 1 四面体形 三角锥形 4 0 正四面体形 正四面体形 3 0 平面三角形 平面三角形 3 1 四面体形 三角锥形 4. 已知：AX2E的键角小于120°；AX3E、AX2E2的键角小于109°28′(CH4的键角为109°28′，NH3的键角为107°，H2O的键角为105°)。说明孤电子对与成键原子对相邻原子的斥力，哪一个更大？ 【答案】 孤电子对的斥力更大。 1. 画出基态碳原子的价电子排布图，碳原子要与4个氢原子形成CH4，需要4个未成对电子。基态碳原子中的电子如何激发，才能满足这一条件？从s轨道和p轨道的空间取向来看，原有的轨道可以与4个氢原子形成正四面体形的CH4分子吗？ 【答案】 　 将2s能级上的1个电子激发到2p能级上　不能 活动二：学会用杂化轨道理论解释分子空间结构 2. 阅读下列材料，回答问题。 美国化学家鲍林在探索化学键理论时，为了解释一些分子的空间结构提出了杂化轨道理论。其基本要点如下：在成键过程中，由于原子间的相互影响，同一原子中能量相近的不同类型的原子轨道发生混杂、叠加而形成等数量、同能量的新原子轨道———�杂化轨道”。杂化轨道的形状发生了改变，使得在某个方向更有利于原子轨道间的重叠，因而杂化轨道比原来轨道的成键能力强。杂化轨道之间的夹角发生了变化，其分布尽可能夹角最大以使相互间的排斥能最小。杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。 s轨道和p轨道共可以形成三种杂化方式：sp3杂化、sp2杂化和sp杂化。 (1) 填写下表。 (2) s轨道和p轨道形成sp2杂化轨道或sp杂化轨道后，还有未参与杂化的p轨道，该轨道与杂化轨道在空间上是什么关系？ 【答案】 未参与杂化的p轨道垂直于sp2杂化轨道；未参与杂化的2个p轨道与sp杂化轨道相互垂直。 杂化轨道类型 杂化轨道数目 轨道夹角 参与杂化的轨道类型和数目 sp3 sp2 sp 4 109°28′ 1个s轨道和3个p轨道 3 120° 1个s轨道和2个p轨道 2 180° 1个s轨道和1个p轨道 (3) 用杂化轨道理论解释CH4分子的空间构型。 【答案】 碳原子的1个s轨道和3个p轨道形成4个sp3杂化轨道，4个sp3杂化轨道之间的夹角为109°28′，每个 ... ...