高中化学选修三（人教版 课件）-第二章　分子结构与性质 2_2_1

高中化学选修三（人教版 课件）-第二章　分子结构与性质 2_2_1

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一、形形色色的分子 1 . 三原子分子 三原子分子的立体构型有 直线 形 ( 如 CO 2 ) 和 V 形 ( 如 H 2 O ) 两种。 2 . 四原子分子 四原子分子主要有 平面三角形 、 三角锥形 两种立体结构。例如甲醛分子呈 平面三角 形 ; 氨分子呈 三角锥 形 , 键角 107° 。 3 . 五原子分子 五原子分子最常见的立体构型为 正四面体 形 , 如 CH 4 , 键角为 109°28' 。 目标导航 预习导引 一 二 依据元素周期律的知识 , 请你大胆推测分别与 CO 2 、 H 2 O 、 NH 3 、 CH 4 分子结构相似的分子有哪些 ?( 各举一例即可 ) 答案 : CO 2 与 CS 2 ,H 2 O 与 H 2 S,NH 3 与 PH 3 ,CH 4 与 SiH 4 的结构相似。 目标导航 预习导引 一 二 二、价层电子对互斥理论 1 . 概述 价层电子对互斥理论认为 , 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 σ 键电子对 和 中心原子上的孤电子对 。 目标导航 预习导引 一 二 2 . 价层电子对数的确定 (1) σ 键电子对数可由 分子式 确定。中心原子的 σ 键电子对数等于 其配位原子数 。 (2) 中心原子上的孤电子对数的确定方法如下 : 中心原子上的孤电子对数 = 。 a 为 中心原子的价电子数 , 对于主族元素来说 , 价电子数等于原子的 最外层电子数 。 x 为 与中心原子结合的原子数 。 b 为 与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 , 氢为 1 , 其他原子等于 “ 8- 该原子的价电子数 ” 。 目标导航 预习导引 一 二 3 .VSEPR 模型的应用 —— 预测分子或离子的立体构型 (1) 中心原子不含孤电子对的分子。 中心原子不含孤电子对的分子 ,VSEPR 模型与分子的立体构型一致 , 例如 : 目标导航 预习导引 一 二 目标导航 预习导引 一 二 (2) 中心原子含孤电子对的分子。 中心原子若有孤电子对 , 孤电子对也要占据中心原子的空间 , 并与成键电子对互相排斥。则 VSEPR 模型与分子的立体构型不一致。 推测分子的立体模型必须略去 VSEPR 模型中的孤电子对 , 例如 : 目标导航 预习导引 一 二 目标导航 预习导引 一 二 四原子分子都为平面三角形或三角锥形吗 ? 请查阅资料找出不同的例子 , 同学之间相互交流。 答案 : 不是。 H 2 O 2 分子的立体构型类似于一本打开的书 , 两个氧原子在两页书的交接处 , 两个 H 原子分别在翻开的书的两页上 , 如图 1 所示 : 再如白磷 (P 4 ) 分子为正四面体形 , 如图 2 所示。 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一、分子的立体构型与键角 1 . 分子结构多样性的原因 : 构成分子的原子总数不同 ; 含有相同数目原子的分子中共价键之间的键角不同。 2 . 键角决定分子或离子的立体构型 , 应注意掌握以下分子或离子立体构型与键角的关系 : 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 【例 1 】 硫化氢 (H 2 S) 分子中 , 两个 H—S 键夹角接近 90°, 说明 H 2 S 分子的立体构型为 　　　 ; 二氧化碳 (CO 2 ) 分子中 , 两个 C O 键夹角是 180°, 说明 CO 2 分子的立体构型为 　　　 ; 甲烷 (CH 4 ) 分子中 , 任意两个 C—H 键的夹角都是 109°28', 说明 CH 4 分子的立体构型为 　　　 。 ( 导学号 52700026)   解析 : 三原子分子中键角为 180° 时分子构型为直线形 , 小于 180° 时为 V 形 ; 四原子分子中键角为 120° 时分子构型为平面三角形 ; 五原子分子中键角为 109°28' 时分子构型为正四面体形。 答案 : V 形　直线形　正四面体形 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 以下分子或离子为正四面体构型 , 且键角为 109°28' 的是 ( 　　 ) A. ①②③ B. ①②④ C. ①②⑤ D. ①④⑤ 解析 : CH 3 Cl 为四面体构型 , 但不是正四面体构型 ;P 4 为正四面体构型 , 但键角为 60°, 故 ①②⑤ 符合题意。 答案 : C 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 二、价层电子对互斥理论对分子结构的解释 价层电子对互斥理论认为 , 分子中的价电子对 ( 包括 σ 键电子对和中心原子上的孤电子对 ) 由于相互排斥作用 , 而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力 , 分子尽可能采取对称的空间构型 , 即分子的立体构型是 “ 价层电子对 ” 相互排斥的结果。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 如何计算 SO 2 的 σ 键电子对数、孤电子对数、价层电子对数 ? 答案 : SO 2 分子中的中心原子是 S, σ 键电子对数为 2 。 价层电子对数 =2+1=3 。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 【例 2 】 运用价层电子对互斥理论确定下列分子或离子的 VSEPR 模型和立体构型。 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 答案 : 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 若 AB n 的中心原子 A 上没有未用于形成共价键的孤电子对 , 运用价层电子对互斥模型 , 下列说法正确的是 ( 　　 )( 导学号 52700027) A. 若 n =2, 则分子的立体构型为 V 形 B. 若 n =3, 则分子的立体构型为三角锥形 C. 若 n =4, 则分子的立体构型为正四面体形 D. 以上说法都不正确 解析 : 由于中心原子 A 上没有孤电子对 , 则中心原子的价层电子对数等于 σ 键电子对数 , 即分子中的 n 值 , 故当 n =2 时分子为直线形 , 当 n =3 时分子为平面三角形 , 当 n =4 时分子为正四面体形。 答案 : C 价层电子对的确定方法 利用价层电子对互斥理论推测下列微粒的立体构型。 ① BF 3 　 ② H 3 O + 　 ③ BeCl 2 　 ④ CCl 4 解析 : 中心原子上的孤电子对数 = ( a-xb ), 其中 a 为中心原子的价电子数 ; x 为与中心原子结合的原子数 ; b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 , 氢为 1, 其他原子为 “8- 该原子的价电子数 ” 。则 案例探究 方法总结 答案 : ① 平面三角形　 ② 三角锥形　 ③ 直线形　 ④ 正四面体形 案例探究 方法总结 1 . σ 键电子对数的确定方法 由化学式确定 , 如果有 n 个原子与中心原子成键 , 则就有 n 对 σ 键电子对 , 如 H 2 O 分子中 O 原子就有 2 对 σ 键电子对 , 而 NH 3 分子中的 N 原子有 3 对 σ 键电子对。 案例探究 方法总结 2 . 中心原子上的孤电子对数的确定方法 中心原子上的孤电子对数 = ( a-xb ) a : 中心原子的价电子数 , 对于主族元素来说 , 价电子数等于原子的最外层电子数 ; x : 与中心原子结合的原子数 ; b : 与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 , 其中氢为 1, 其他原子等于 “8- 该原子的价电子数 ” 。 提示 在计算中心原子的孤电子对数时 , 对于阳离子而言 , a 为中心原子的价电子数减去离子电荷数 ; 对于阴离子而言 , a 为中心原子的价电子数加上离子电荷数的绝对值 , x 和 b 的计算方法不变。 案例探究 方法总结 3 . 由价层电子对数确定分子或离子立体构型的方法 将 σ 键电子对数与中心原子孤电子对数相加得到中心原子上的价层电子对数。根据价层电子对的相互排斥 , 得到含有孤电子对的 VSEPR 模型 , 常见的模型有直线形、平面三角形、四面体形等。略去模型中的中心原子上的孤电子对 , 便可得到分子或离子的立体构型。