第二節(jié)分子的立體構(gòu)型共價(jià)鍵σ鍵π鍵鍵參數(shù)鍵能鍵長(zhǎng)鍵角衡量化學(xué)鍵的穩(wěn)定性描述分子的立體結(jié)構(gòu)的重要因素成鍵方式“頭碰頭”,呈軸對(duì)稱(chēng)成鍵方式“肩并肩”,呈鏡像對(duì)稱(chēng)分子的立體結(jié)構(gòu)活動(dòng)：1、利用幾何知識(shí)分析一下，空間分布的兩個(gè)點(diǎn)是否一定在同一直線(xiàn)？遷移:兩個(gè)原子構(gòu)成的分子，將這2個(gè)原子看成兩個(gè)點(diǎn)，則它們?cè)诳臻g上可能構(gòu)成幾種形狀？分別是什么？O2HCl活動(dòng)：2、利用幾何知識(shí)分析一下，空間分布的三個(gè)點(diǎn)是否一定在同一直線(xiàn)上？遷移：三個(gè)原子構(gòu)成的分子，將這3個(gè)原子看成三個(gè)點(diǎn)，則它們?cè)诳臻g上可能構(gòu)成幾種形狀？分別是什么？結(jié)論：在多原子構(gòu)成的分子中，由于原子間排列的空間順序不一樣，使得分子有不同的結(jié)構(gòu)，這就是所謂的分子的立體構(gòu)型。一.形形色色的分子H2OCO21、三原子分子立體結(jié)構(gòu)（有直線(xiàn)形和V形）直線(xiàn)形180°V形105°2、四原子分子立體結(jié)構(gòu)（常見(jiàn)的是平面三角形、三角錐形）HCHONH3平面三角形120°三角錐形107°3、五原子分子立體結(jié)構(gòu)（最常見(jiàn)的是正四面體）CH4正四面體4、其它P4正四面體60°C2H2直線(xiàn)形180°C60C20C40C70資料卡片：形形色色的分子同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？思考:同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？二．價(jià)層互斥理論（VSEPR）1.內(nèi)容對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子A價(jià)層電子對(duì)（包括成鍵σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）之間由于存在排斥力，將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互排斥最小的那種構(gòu)型，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低,最穩(wěn)定。σ鍵電子對(duì)和孤對(duì)電子對(duì)排斥力最小2.價(jià)層電子對(duì)（σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）代表物電子式中心原子結(jié)合原子數(shù)σ鍵電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)數(shù)H2ONH3CO2CH4:::HOH::::HNH:H:::HCH:HHOCO::::::::2342224314404202中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=?（a-xb)δ鍵電子對(duì)數(shù)

a:對(duì)于原子：為中心原子的最外層電子數(shù)(對(duì)于陽(yáng)離子：a為中心原子的最外層電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)；對(duì)于陰離子：a為中心原子的最外層電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)）x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)(H為1，其他原子為“8-該原子的最外層電子數(shù)）=δ鍵個(gè)數(shù)+中心原子上的孤對(duì)電子對(duì)個(gè)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)分子或離子中心原子

a

x

b中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)H2OO

SO2

S

NH4+

N

CO32-C

6

15-1=40

4+2=60224132孤電子對(duì)的計(jì)算

6

212=?（a-xb)剖析內(nèi)容對(duì)ABn型的分子或離子，中心原子A價(jià)層電子對(duì)（包括成鍵σ鍵電子對(duì)和未成鍵的孤對(duì)電子對(duì)）之間由于存在排斥力，將使分子的幾何構(gòu)型總是采取電子對(duì)相互排斥最小的那種構(gòu)型，以使彼此之間斥力最小，分子體系能量最低,最穩(wěn)定。排斥力最小A3.價(jià)電子對(duì)的空間構(gòu)型(VSEPR模型)電子對(duì)數(shù)目：234VSEPR模型：

直線(xiàn)平面三角形正四面體(VSEPRmodels)價(jià)層電子對(duì)互斥模型1、中心原子上無(wú)孤對(duì)電子的分子：VSEPR模型就是其分子的立體結(jié)構(gòu)，如CO2、CH2O、CH4等分子中的碳原子，它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周?chē)脑訑?shù)n來(lái)預(yù)測(cè)，概括如下：ABn立體結(jié)構(gòu)范例

n=2直線(xiàn)形CO2、CS2

n=3平面三角形CH2O、BF3

n=4正四面體形CH4、CCl42.中心原子上存在孤對(duì)電子的分子：先由價(jià)層電子對(duì)數(shù)得出含有孤對(duì)電子的價(jià)層電子對(duì)互斥模型，然后略去孤對(duì)電子在價(jià)層電子對(duì)互斥模型占有的空間，剩下的就是分子的立體結(jié)構(gòu)。分子的VSEPR模型分子立體構(gòu)型分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱(chēng)分子的立體構(gòu)型及名稱(chēng)CO2CO32-SO24.VSEPR模型應(yīng)用——預(yù)測(cè)分子立體構(gòu)型232001COOCOOOSOO直線(xiàn)形直線(xiàn)形平面三角形平面三角形V形平面三角形中心原子的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子的空間，并與成鍵電子對(duì)互相排斥。推測(cè)分子的立體模型必須略去VSEPR模型中的孤電子對(duì)分子或離子σ鍵電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)VSEPR模型及名稱(chēng)分子的立體構(gòu)型及名稱(chēng)CH4NH3H2O432012CHHHHNHHHOHH正四面體正四面體正四面體三角錐形正四面體V形應(yīng)用反饋化學(xué)式中心原子孤對(duì)電子數(shù)σ鍵電子對(duì)數(shù)VSEPR模型H2SBF3NH2-2023空間構(gòu)型V形平面三角形V形22平面三角形四面體四面體ABn型分子的VSEPR模型和立體結(jié)構(gòu)VSEPR模型成鍵電子對(duì)數(shù)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)分子類(lèi)型電子對(duì)的排布模型

立體結(jié)構(gòu)

實(shí)例

23平面三角形20 AB2直線(xiàn)形

CO230 AB321 AB2價(jià)層電子對(duì)數(shù)平面三角形

BF3V形SO2小結(jié):直線(xiàn)形價(jià)層電子對(duì)數(shù)VSEPR模型成鍵電子對(duì)數(shù)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)分子類(lèi)型電子對(duì)的排布分子構(gòu)型

實(shí)例模型4正四面體4 0AB43 1AB32 2AB2正四面體

CH4三角錐形

NH3V形H2O1.若ABn型分子的中心原子A上沒(méi)有未用于形成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型，下列說(shuō)法正確的（）A.若n=2，則分子的立體構(gòu)型為V形B.若n=3，則分子的立體構(gòu)型為三角錐形C.若n=4，則分子的立體構(gòu)型為正四面體形D.以上說(shuō)法都不正確C牛刀小試2.用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷SO3的分子構(gòu)型＿＿＿A、正四面體形B、V形C、三角錐形D、平面三角形D課堂練習(xí)：1、多原子分子的立體結(jié)構(gòu)有多種，三原子分子的立體結(jié)構(gòu)有＿＿＿

形和

形，大多數(shù)四原子分子采取

形和＿＿＿形兩種立體結(jié)構(gòu)，五原子分子的立體結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的是

形。

2、下列分子或離子中，不含有孤對(duì)電子的是

＿＿＿

A、H2O、B、H3O+、C、NH3、D、NH4+3、下列分子①BCl3、②CCl4、③H2S、④CS2中,其鍵角由小到大的順序?yàn)椋撸撸?/p>

4、以下分子或離子的結(jié)構(gòu)為正四面體，且鍵角為109°28′的是＿＿＿＿

①CH4②NH4+③CH3Cl④P4⑤SO42-A、①②③B、①②④C、①②⑤D、①④⑤直線(xiàn)V平面三角三角錐③②①④DC正四面體第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第二課時(shí)——雜化理論活動(dòng)：請(qǐng)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析CH4的立體構(gòu)型新問(wèn)題1：1.寫(xiě)出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結(jié)合形成CH4，而不是CH2？C原子軌道排布圖1s22s22p2H原子軌道排布圖1s1新問(wèn)題2：按照我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的價(jià)鍵理論，甲烷的4個(gè)C—H單鍵都應(yīng)該是σ鍵，然而，碳原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p軌道和1個(gè)球形的2s軌道，用它們跟4個(gè)氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子CC為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論sp3C：2s22p2

由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜并重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道。我們把這種軌道稱(chēng)之為

sp3雜化軌道。為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥最小，4個(gè)雜化軌道的伸展方向成什么立體構(gòu)型?

四個(gè)H原子分別以4個(gè)s軌道與C原子上的四個(gè)sp3雜化軌道相互重疊后，就形成了四個(gè)性質(zhì)、能量和鍵角都完全相同的S-SP3σ鍵，從而構(gòu)成一個(gè)正四面體構(gòu)型的分子。

109°28’主族元素的ns、np軌道1.概念：在形成分子時(shí)，在外界條件影響下若干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成一組新軌道的過(guò)程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。2.要點(diǎn)：（1）參與參加雜化的各原子軌道能量要相近（同一能級(jí)組或相近能級(jí)組的軌道）；（2）雜化前后原子軌道數(shù)目不變：參加雜化的軌道數(shù)目等于形成的雜化軌道數(shù)目；但雜化軌道改變了原子軌道的形狀方向，在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊；三.雜化軌道理論sp雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz180°每個(gè)sp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有1/2s

軌道和1/2p

軌道的成分兩個(gè)軌道間的夾角為180°，呈直線(xiàn)型

sp

雜化：1個(gè)s軌道與1個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,

形成2個(gè)sp雜化軌道。180°ClClBe例如：Sp

雜化——BeCl2分子的形成Be原子：1s22s2沒(méi)有單個(gè)電子，spsp雜化ClClsppxpxsp2雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz120°每個(gè)sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/3s

軌道和2/3p

軌道的成分每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120°，呈平面三角形

sp2雜化：1個(gè)s軌道與2個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,

形成3個(gè)sp2雜化軌道。120°FFFB例如：Sp2

雜化——BF3分子的形成B：1s22s22p1沒(méi)有3個(gè)成單電子sp2sp2雜化sp3雜化軌道的形成過(guò)程

xyzxyzzxyzxyz109°28′

sp3雜化：1個(gè)s軌道與3個(gè)p軌道進(jìn)行的雜化,形成4個(gè)sp3雜化軌道。

每個(gè)sp3雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有1/4s

軌道和3/4p

軌道的成分每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為109.5°，

空間構(gòu)型為正四面體型例如：Sp3

雜化——CH4分子的形成sp3C：2s22p23.雜化軌道分類(lèi)：sp3CH4原子軌道雜化等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分的均勻混合。雜化軌道每個(gè)軌道的成分軌道間夾角(鍵角)

sp1/2s，1/2p180°

sp21/3s，2/3p120°

sp31/4s，3/4p109°28′H2O原子軌道雜化O原子：2s22p4有2個(gè)單電子，可形成2個(gè)共價(jià)鍵，鍵角應(yīng)當(dāng)是90°，Why?2s2p2對(duì)孤對(duì)電子雜化不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進(jìn)行成分上的不均勻混合。某個(gè)雜化軌道有孤電子對(duì)排斥力：孤電子對(duì)-孤電子對(duì)>孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)>成鍵電子對(duì)-成鍵電子對(duì)4.雜化類(lèi)型判斷：因?yàn)殡s化軌道只能用于形成σ鍵或用來(lái)容納孤電子對(duì)，故有小結(jié)：雜化類(lèi)型的判斷方法：先確定分子或離子的VSEPR模型，然后就可以比較方便地確定中心原子的雜化軌道類(lèi)型。=中心原子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＋中心原子結(jié)合的原子數(shù)雜化軌道數(shù)=中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)4.雜化類(lèi)型判斷：A的價(jià)電子對(duì)數(shù)234A的雜化軌道數(shù)雜化類(lèi)型A的價(jià)電子空間構(gòu)型A的雜化軌道空間構(gòu)型ABm型分子或離子空間構(gòu)型對(duì)于A(yíng)Bm型分子或離子，其中心原子A的雜化軌道數(shù)恰好與A的價(jià)電子對(duì)數(shù)相等。234spsp2sp3直線(xiàn)型平面三角形正四面體直線(xiàn)型平面三角形正四面體直線(xiàn)型平面三角形或V形正四面體三角錐形或V形例1：計(jì)算下列分子或離子中的價(jià)電子對(duì)數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫(xiě)下表物質(zhì)價(jià)電子對(duì)數(shù)中心原子雜化軌道類(lèi)型雜化軌道/電子對(duì)空間構(gòu)型軌道夾角分子空間構(gòu)型鍵角氣態(tài)BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspsp2sp3直線(xiàn)形直線(xiàn)形平面三角形正四面體180°180°120°109.5°直線(xiàn)形直線(xiàn)形平面三角形正四面體V形三角錐形180°180°120°109.5°109.5°104.5°107.3°107.3°課堂練習(xí)例題二：對(duì)SO2與CO2說(shuō)法正確的是()A．都是直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)B．中心原子都采取sp雜化軌道C．S原子和C原子上都沒(méi)有孤對(duì)電子D．SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線(xiàn)形結(jié)構(gòu)D試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的成鍵情況交流討論C原子在形成乙烯分子時(shí)，碳原子的2s軌道與2個(gè)2p軌道發(fā)生雜化，形成3個(gè)sp2雜化軌道，伸向平面正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。每個(gè)C原子的2個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)H原子的1s軌道形成2個(gè)相同的σ鍵，各自剩余的1個(gè)sp2雜化軌道相互形成一個(gè)σ鍵，各自沒(méi)有雜化的l個(gè)2p軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此肩并肩重疊形成π鍵。所以，在乙烯分子中雙鍵由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成。C原子在形成乙炔分子時(shí)發(fā)生sp雜化，兩個(gè)碳原子以sp雜化軌道與氫原子的1s軌道結(jié)合形成σ鍵。各自剩余的1個(gè)sp雜化軌道相互形成1個(gè)σ鍵，兩個(gè)碳原子的未雜化2p軌道分別在Y軸和Z軸方向重疊形成π鍵。所以乙炔分子中碳原子間以叁鍵相結(jié)合。大π鍵C6H6sp2雜化第二節(jié)分子的立體構(gòu)型第三課時(shí)——配位理論[Cu(H2O)4]2+SO42

–

天藍(lán)色天藍(lán)色天藍(lán)色無(wú)色無(wú)色無(wú)色Na+Cl-K+Br-K

+實(shí)驗(yàn)探究[2—1]固體溶液顏色無(wú)色離子：CuSO4CuCl2?2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr向盛有固體樣品的試管中，分別加1/3試管水溶解固體，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并填寫(xiě)下表什么離子呈天藍(lán)色：白色白色白色白色綠色深褐色思考與交流1為什么CuSO4?5H2O晶體是藍(lán)色而無(wú)水CuSO4是白色？思考與交流2Cu2+與H2O是如何結(jié)合的呢？1、在強(qiáng)酸溶液電離的過(guò)程中，

H2O能與H+結(jié)合形成H3O+，請(qǐng)用電子式表示H與O形成H2O的過(guò)程，比較H2O和H3O+的電子式，討論H2O與H+是如何形成H3O+？O??????H2X??O???XH?HXH??O???XH?HX+1.配位鍵①.定義：②.形成條件:③.表示方法:一方提供孤電子對(duì)一方提供空軌道AB提供孤電子對(duì)的原子與接受孤電子對(duì)的原子之間形成的共價(jià)鍵，④.鍵參數(shù):同其他相同原子形成的共價(jià)鍵鍵參數(shù)完全相同HOHH即“電子對(duì)給予—接受鍵”Cu2+與H2O是如何結(jié)合的呢？思考與交流2Cu2+H+提供空軌道接受孤對(duì)電子H2O提供孤電子對(duì)H2OHOHHCuH2OH2OH2OOH22+2、請(qǐng)根據(jù)H3O+的形成提出[Cu(H2O)4]2+中Cu2+與H2O結(jié)合方式的設(shè)想，并將你的想法與同學(xué)交流。2.配合物②.配合物的組成Cu(H2O)4SO4內(nèi)界外界中心離子配體配位數(shù)①.定義:通常把接受孤電子對(duì)的金屬離子（或原子）與某些提供孤電子對(duì)的分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱(chēng)為配位化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物(配離子)天藍(lán)色溶液藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液除水外，是否有其他電子給予體？實(shí)驗(yàn)探究[2—2]（取實(shí)驗(yàn)[2-1]所得硫酸銅溶液1/3實(shí)驗(yàn)）根據(jù)現(xiàn)象分析溶液成分的變化并說(shuō)明你的推斷依據(jù)，寫(xiě)出相關(guān)的離子方程式Cu(OH)2H2OCuH2OH2OOH22+CuH3N2+NH3NH3NH3深藍(lán)色晶體[Cu(NH3)4]SO4?H2O思考與交流3+乙醇靜置Fe3++3SCN-=Fe(SCN）3

血紅色配位數(shù)可為1—6Fe3+是如何檢驗(yàn)的？思考能形成配合物的離子不能大量共存2、有Fe2+Cu2+Zn2+Ag+H2ONH3Cl

CO可以作為中心離子的是可以作為配體的是Fe2+Cu2+Zn2+

H2ONH3CN

COAg+CN

Cl

CH4CO2微粒常見(jiàn)的配位體常見(jiàn)的中心離子過(guò)渡金屬原子或離子X(jué)-COCN

H2ONH3SCN-配位數(shù)一般中心離子所結(jié)合的配體個(gè)數(shù)實(shí)驗(yàn)探究[2—4]向?qū)嶒?yàn)[2—2]深藍(lán)色溶液中滴加硫酸，觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此現(xiàn)象變化說(shuō)明了什么天藍(lán)色溶液+硫酸H2OCuH2OH2OOH22+Cu2+

OH2<Cu2+

NH3<H+

NH3配位鍵的穩(wěn)定性HNHHH+深藍(lán)色溶液CuH3N2+NH3NH3NH3H2OCuH2OH2OOH22+天藍(lán)色溶液配合物具有一定的穩(wěn)定性，配位鍵越強(qiáng)，配合物越穩(wěn)定。過(guò)渡金屬配合物遠(yuǎn)比主族金屬易形成配合物③.

配合物的性質(zhì)④.配合物的應(yīng)用a在生命體中的應(yīng)用b在醫(yī)藥中的應(yīng)用c配合物與生物固氮d在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用王水溶金葉綠素血紅蛋白抗癌藥物酶維生素B12鈷配合物含