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课件网) 专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子的空间结构构型 第3课时 杂化轨道类型和分子空间结构的判断 双原子分子 三原子分子 V形 直线形 四原子分子 三角锥型 正四面体型 HCHO 平面三角形 五原子分子 正四面体型 分子结构呈现多样性，我们可以通过X射线衍射、波谱等实验手段进行测定，也可以根据相关的理论进行解释或预测。 思考：为什么甲烷是正四面体结构，而不是平面形结构呢？ 共价分子的几何外形取决于分子价层电子对数目和类型。分子的价电子对【包括成键电子对(σ键）和孤电子对】由于相互排斥作用,而趋向尽可能远离以减小斥力而采取对称的空间构型,使分子体系能量最低。 一、价层电子对互斥理论(VSEPR) 价电子对数 气球模拟 几何构型 几何构型 实例 2对 3对 4对 直线型 平面三角形 正四面体 BeCl2 BF3 CH4 1.不同价电子对对应的空间构型 2.价电子对的计算方法 中心原子 孤电子对 成键电子对 价层电子对 4对 ①价层电子对：分子中的中心原子上的电子对。 n=成键（σ键）电子对数+孤对电子对数 2对 （σ键） 3（σ键）+1=4对 3对（σ键） 练习：计算下列物质的价层电子对数 n=成键（σ键）电子对数+孤对电子对数 方法：成键电子对数（σ键）=中心原子周围的配位原子个数 ②ABm型分子的价电子对数n的确定 注意事项： （1）对于主族元素，中心原子A价电子数=最外层电子数 （2）对于配位原子B提供价电子对数 H F、 Cl 、 Br 、I O 、 S 1个 1 个 0个 （3）离子的价电子对数计算 = 2 中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m n = 2 中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m-离子电荷数 n 阳离子： = 2 中心原子A的价电子数+配位原子B提供的价电子数×m+离子电荷数 n 阴离子： SO42- ： 例如：PCl3 中 ； 4 2 3 1× 5 = + = n NH4+ ： 4 2 1 4 1× 5 = - + = n 4 2 2 0 6 = + + = n 练习：试计算CH4 、NH3 、H2O价层电子对数，预测它们的空间构型。 CH4 、NH3 、H2O价层电子对数均为4，它们的VSEPR模型均为为正四面体，但是实际上它们的分子模型为 思考：为什么分子模型与VSEPR模型不一致呢？ CH4 NH3 H2O 电子式 价层电子对数 孤电子对数 分子空间模型 键角 0对 1对 2对 正四面体 三角锥型 V形 4对 4对 4对 109°28′ 107°18′ 104°30′ 结论： 1.对于中心原子的价层电子对中若无孤电子对， 则分子的空间构型=VSEPR模型 2.若中心原子的价层电子对中有孤电子对， 则分子的空间构型=VSEPR模型-孤电子对占有的空间 3.孤电子对对成键电子对的排斥作用增强，使得成键电子对之间的键角被“压缩”而减小。 分子空间结构的确定思路 计算中心原子的价电子对数 VSEPR模型 略去孤电子对占有的空间 有孤电子对 无孤电子对 分子空间 = VSEPR模型 结构 分子空间结构 思考：甲烷分子中的C原子的电子排布式是1s22s22p2，理论上只能形成两个共价键，但是甲烷的空间构型是正四面体型，与4个H原子形成4个共价键，怎么解释？ 激发 sp3 与4个H原子的1s轨道重叠 在形成分子时，由于原子的相互影响，原子内部几个不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道叫做杂化轨道。 二、杂化轨道理论 杂化轨道理论注意要点： ②杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子本身并不会杂化。原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。 ①发生轨道杂化的原子一定是中心原子。 ③杂化轨道中的变与不变 ⑤杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 变：轨道成分、能量、形状、方向 不变：轨道的数量 ④杂化轨道有利于成键时轨道的最大重叠。满足最小排斥、最大夹角分布。 杂化 ... ...
