2.2《分子的立体结构》教案(人教版选修3)

价层电子对数价层电子对排布成键电子对数孤对电子对数分子电子对的排分子构型类型布方式实例545三角双锥30 AB51 AB4三角双锥变形四面体T形直线形PCl5SF42 AB33 AB2ClF3?I32

价层价层电成键孤对电子子对排电子电子对数布对数对数6分子电子对的排分子构型实例类型布方式0 AB6正八面体SF66八面体51 AB5四方锥形IF542 AB4平面正方形ICl?4

价层电子对互斥模型对少数化合物判断不准，不能适用于过渡金属化合物，除非金属具有全满、半满或全空的d轨道。根据价层电子对互斥理论：分子的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果，其规律如下： 分子类型 AB2 中心原子 有孤对电子 无孤对电子 AB3 有孤对电子 无孤对电子 AB4 无孤对电子 空间构型 V型 直线形 三角锥形 平面三角形 四面体形

例2：（1）用VSEPR模型预测，下列分子形状与H2O相似，都为V型的是 A.OF2 B.BeCl2 C.SO2 D.CO2

（2）用VSEPR模型预测，下列分子中键角不是1200的是

A．C2H2 B．C6H6 C．BF3 D．NH3

巩固练习：

1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是 （ ） A、CO2 B、H2S C、PCl3 D、SiCl4

2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是 （ ）

A、 H2O B、CO2 C、C2H2 D、P4

3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？

（1） 直线形 （2） 平面三角形 （3） 三角锥形 （4） 正四面体 4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O

5、下列分子的结构中，原子的最外层电子不都满足8电子稳定结构的是（ ） A、CO2 B、PCl3 C、CCl4 D、NO2

6、下列分子或离子的中心原子，带有一对孤对电子的是 （ ） A、XeO4 B、BeCl2 C、CH4 D、PCl3 三、杂化轨道理论简介

1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的立体结构提出的。为了解决甲烷分子四面体构型，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的ls轨道重叠，形成4个C--Hσ键，因此呈正四面体的分子构型。

杂化轨道理论认为：在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程。但应注意，原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。同时只有能量相近的原子轨道才能发生杂化，而1s轨道与2p轨道由于能量相差较大，它是不能发生杂化的。 2、杂化轨道的类型：

(1) sp3杂化1个s轨道和3个p轨道会发生混杂，得到4个相同的轨道，夹角109°28′，称为sp3杂化轨道。

空间结构：空间正四面体或V型、三角锥型。

凡属于VESPR模型的AY4的分子中心原子A都采取sp3 杂化类型。例如CH4、NH3、H2O等。其中像CH4这类与中心原子键合的是同一种原子，因此分子呈高度对称的正四面体构型，其中的4个sp3杂化轨道自然没有差别，这种杂化类型叫做等性杂化。而像NH3、H2O这类物质的中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的σ键或孤对电子，这个的4个杂化轨道显然有差别，叫做不等性杂化，

(2) sp2杂化：同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂化组合为 sp2 杂化轨道。 sp2 杂化轨道间的夹角是120°，分子的几何构型为平面正三角形。

BF3分子形成2s2p激发2s2p正三角形B的基态FBF激发态sp2 杂化态120°F

应当注意的是，杂化过程中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤对电子。而没有填充电子的空轨道一般都不参与杂化。如：乙烯分子中的碳原子的原子轨道采用sp2杂化。其中两个碳原子间各用一个sp2杂化轨道形成σ键，用两个sp2杂化轨道与氢原子形成σ键，两个碳原子各用一个未参加杂化的2p原子轨道形成Π键。

苯环分子中的碳原子的原子轨道采用了sp2杂化。每个碳原子上的三个sp2杂化轨道分别与两个相邻的碳原子和一个氢原子形成三个σ键并形成六碳环，每个碳原子上的未杂化2p轨道采用“肩并肩”的方式重叠形成大Π键。大Π键的形成使苯环上的所用原子处于同一平面，且结构稳定。

(3) sp 杂化：同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。

sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道，