2-2-分子的立体构型

第二节分子的立体结构第一课时：价层电子对互斥理论一、分子的立体结构1.单原子分子（稀有气体）、双原子分子不存在立体结构问题2.三原子分子(AB2)有直线形和V形（角形、折线形）两种立体构型3.四原子分子(AB3)有平面三角形（CH2O、BF3）和三角锥形（NH3、PCl3）两种立体构型4.五原子分子(AB4)最常见的是（正）四面体形5.其他原子的空间构型二、价层电子对互斥理论1.理论简介分子的立体构型是“价层电子对”相互排斥的结果。价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括成键电子对（σ键电子对）和中心原子的孤电子对价层电子对=σ键电子对+孤电子对(VP)(σBP)(LP)2.应用价层电子对互斥理论判断分子构型的顺序(1)判断中心原子；(2)判断中心原子的成键电子对数(BP)；即ABn中的n值；(3)判断中心原子的孤电子对数(LP)；xba21=(LP)对数子中心原子上的孤电其中a为中心原子的价电子数，x为中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数（氢为1，其他原子等于“8-该原子的价电子数”）；对于阳离子，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；对于阴离子，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数，x和b的计算方法不变。(4)记忆表格内容价层电子对成键电子对孤电子对电子云模型构型VSEPR模型名称分子构型实例220直线形直线形CO2、CS2、BeCl2330平面三角形平面三角形BF3、CH2O21V形SnBr2、PbCl2440正四面体正四面体CH4、NH4+、SO42-、PO43-31三角锥形NH3、PH322V形H2O、H2SVPBPLP电子云模型构型VSEPR模型名称分子构型实例550三角双锥三角双锥PCl541变形四面体SF432T形ClF323直线形XeF2660正八面体八面体SF651四方锥IF542平面正方形XeF4思考与交流确定BF3、NH4+、SO32-的VSEPR模型和它们的立体构型价层电子对成键电子对孤电子对VSEPR模型立体构型BF3NH4+SO32-330平面三角形平面三角形440正四面体形正四面体形431正四面体形三角锥形第二节分子的立体结构第二课时：杂化轨道理论一、杂化轨道理论简介1.杂化在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组能量相等、成分相同、电子云形状完全相同的新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。杂化前后轨道数目不变。杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。电子云一头大，一头小，成键时重叠程度更大。2.杂化的过程激发→杂化→轨道重叠二、杂化轨道的类型1.sp3杂化——CH4sp3杂化轨道是由一个ns和三个np轨道组合而成的，sp3杂化轨道间的夹角为109°28'，呈正四面体形。2.sp2杂化——BF3BF3分子的中心原子是B，其价层电子排布为2s22px1。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布为2s12px12py1，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化，形成夹角均为1200的3个完全等同的sp2杂化轨道。其形成过程可表示为：理论分析：B原子的三个sp2杂化轨道分别与3个F原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的σ键。故BF3分子的空间构型是平面正三角形。实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键，键角为1200，分子的空间构型为平面正三角形。3.sp杂化——BeCl2Be原子的价层电子排布为2s2。在形成BeCl2分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p空轨道，价层电子排布变为为2s12px1。这2个含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组成夹角为1800的2个能量相同的sp杂化轨道，其形成过程可表示为：理论分析：Be原子上的两个sp杂化轨道分别与2个Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个sp-p的σ键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。实验测定：BeCl2分子中有2个完全等同的BeCl键，键角为1800，分子的空间构型为直线。注：杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤对电子4.sp3d杂化——PCl55.sp3d2杂化——SF6杂化轨道数=孤电子对数+中心原子结合的原子数五、判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：1.对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数=价层电子数=σ键电子对数（中心原子结合的电子数）+孤电子对数规律：当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化类型为sp3杂化，当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为sp2杂化，当中心原子的价层电子对数为2时，其杂化类型为sp杂化。2.通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。规律：如果有1个三键或两个双键，则其中有2个π键，用去2个p轨道，形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中必有1个π键，用去1个p轨道，形成的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成sp3杂化。思考与交流确定BF3、H3O+的中心原子的杂化轨道类型VPBPLP杂化轨道类型BF3H3O+330sp2431sp3第二节分子的立体结构第三课时：配合物理论简介一、配位键N···×·×·×HHH+H+N···×·×·×HHHH[]+1.概念：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键2.形成条件：一方提供孤对电子，一方提供空轨道注意：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③H3O+、NH4+中含有配位键3.配位键的表示方法ABA为提供孤对电子的原（离、分）子，即电子对给予体；B为接受电子对的原（离、分）子，即电子对接受体HOHHCuH2OH2OH2OOH22+二、配位化合物1.概念：把金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物2.特点：金属原子或离子主要指过渡区金属；都有一个中心原子或离子；配体一定有孤对电子[Cu(NH3)4]SO4[Zn(NH3)4]SO4配位化合物中一定含有配位键；但是含有配位键的化合物不一定是配位化合物，如铵盐。3.配合物的组成[Cu(NH3)4]SO4中心原子配位体配位数内界外界配离子①内、外界一般以离子键结合，在溶液中电离是内外界间的电离；②中心原子：也称配位体的形成体，一般是带正电荷的阳离子，主要是过渡金属的阳离子，但也有中性原子。如：Ni(CO)5、Fe(CO)5中的Ni和Fe都是中性原子③配位体：配位体可以是阴离子，如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心原子配合的原子叫做配位原子。配位原子是必须含有孤对电子的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子，配位原子常是VA、VIA、VIIA主族元素的原子。④配位数：直接同中心原子（或离子）配位的原子（离子或分子）总的数目。一般中心原子（或离子）的配位数为2、4、6、8。在计算中心离子的配位数时，一般是先在配离子中找出中心离子和配位体，接着找出配位原子数目。如：[Co(NH3)4Cl2]Cl配位数是6。因为Al原子是缺电子原子,Cl原子是多电子原子,采取以下成键方式：Al2Cl6的结构三、配位化合物的简单命名内界命名顺序：自右向左配位体数（即配位体右下角的数字）——配位体名称——“合”字——中心离子的名称——中心离子的化合价。[Zn(NH3)2]SO4内界名称为：二氨合锌离子[Ag(NH3)2]OH命名为：氢氧化二氨合银（Ⅰ）[Cu(NH3)4]SO4命名为：硫酸四氨合铜(Ⅱ)[Zn(NH3)4]Cl2命名为：二氯化四氨合锌(Ⅱ)K3[Fe(CN)6]命名为：六氰合铁(Ⅲ)化钾四、常见的金属氢氧化物在氨水中的溶解Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2OAgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2OZn(OH)2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+4H2ONH3NH3NH3H3NCu[]2+五、配位化合物的转化Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+硫氰酸根血红色[Fe(SCN)]2++6F-[FeF6]3-+SCN-血红色无色配位键的强度有大有小。当遇上配合能力更强的配体时，由一种配离子可能会转变成另一种更稳定的配离子。除杂鉴别：Al3+和Zn2+的分离，加入过量的氨水，生成了[Zn(NH3)4]2+Fe3+和Fe2+的鉴别七、配合物与复盐的区别把金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物叫做配合物如[Zn(NH3)2]SO4复盐：由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。如KAl(SO4)2·12H2O、KFe(SO4)2·12H2O等在NH3·BF3中，何种元素的原子提供孤对电子，何种元素的原子接受孤对电子?写出NH3·BF3的结构式NH3中N原子提供孤对电子BF3中的B原子提供空轨道接受孤对电子NHHHBFFF1)写出[Ag(NH3)2]OH的中心原子、配位原子、配位数，并写出它的电离方程式。(2)向盛有少量NaCl溶液的试管中滴加少量AgNO3溶液，再加入氨水，下列关于实验现象的叙述不正确的是（）A.先生成白色沉淀，加入过量氨水后沉淀消失；B.生成的沉淀AgCl，它不溶于水，但溶于氨水，重新电离成Ag+和Cl-C.生成的沉淀AgCl，加入氨水后生成了可溶性的配合物[Ag(NH3)2]ClAg+、N、2、[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-B