2.2.4.分子的空间结构课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第4课时 分子的空间结构 第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 温故知新 分子的空间结构 VSEPR模型 分子是有丰富多彩的空间结构 杂化轨道理论 预测 解释 五、分子的空间结构整合提升 例1. 结合价键理论、杂化轨道理论分析乙烯分子中的成键形式、碳原子的杂化方式。 【典型例题】 C采用sp2杂化， 三个sp2杂化轨道和一个未参加杂化的p轨道中各有一个未成对电子。两个C原子各以一个sp2杂化轨道重叠形成一个σ键，同时以p轨道重叠形成一个π键；每个C都以另外两个sp2杂化轨道分别与两个H的1s轨道重叠形成两个σ键。 五、分子的空间结构整合提升 五、分子的空间结构整合提升 例2. 在类比例1的基础上，结合价键理论、杂化轨道理论分析乙炔分子中的成键形式、碳原子的杂化方式。 【典型例题】 C采用sp杂化， 两个sp杂化轨道和两个未参加杂化的p轨道中各有一个未成对电子。两个C原子各以一个sp杂化轨道重叠形成一个σ键，同时两组平行的p轨道重叠形成两个π键；每个C都以另外的一个sp杂化轨道分别与两个H的1s轨道重叠形成两个σ键。 五、分子的空间结构整合提升 五、分子的空间结构整合提升 例3. 在类比例1、例2的基础上，结合价键理论、杂化轨道理论分析苯分子中的成键形式、碳原子的杂化方式。 【典型例题】 C采用sp2杂化，由此形成的三个sp2轨道在同一平面内，每个sp2杂化轨道上有一个未成对电子。这样每个C的两个sp2杂化轨道分别与邻近的两个C的sp2杂化轨道重叠形成σ键，于是六个C组成一个正六边形的碳环，每个C的另一个sp2杂化轨道分别与一个H的1s轨道重叠形成σ键。与此同时，每个C还有一个与碳环平面垂直的未参加杂化的2p轨道，这六个轨道相互平行且各有一个未成对电子，以肩并肩的方式相互重叠，从而形成属于六个C的π键。 五、分子的空间结构整合提升 苯分子中σ键 苯分子中π键 五、分子的空间结构整合提升 例4. 对于乙醇、乙酸这样看似更加复杂的分子，怎样判断它们的分子结构以及某些原子的杂化方式呢？ 【典型例题】 方法：利用“价电子对相互排斥而尽量远离”原则判断。 例如，在乙醇分子中，羟基上的O有两对成键电子对和两对孤电子对，故O的价电子对总数为4，价电子对共有四个空间取向，故O为sp3杂化。O的价电子对相互排斥而远离，呈四面体形，因此C-O-H呈V形。 五、分子的空间结构整合提升 例4. 对于乙醇、乙酸这样看似更加复杂的分子，怎样判断它们的分子结构以及某些原子的杂化方式呢？ 【典型例题】 例如，在乙酸分子中，羧基上的C有4对成键电子对，其中有一个π键，故C的价电子对总数为3，共有3个空间取向，故羧基C为sp2杂化。C的价电子对相互排斥而远离，呈三角形，因此 部分呈三角形 课堂练习 1. 判断下列说法是否正确，若不对，说明理由。 （1）杂化轨道只用于形成共价键 （ ） （2）中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构（ ） （3）NH3为三角锥形，N发生sp2杂化（ ） （4）只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化（ ） （5）中心原子是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形（ ） （6）价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子数（ ） √ √ × × × × 课堂练习 解析： （1）杂化轨道只用于形成共价键 理由：杂化轨道只用于形成共价键中的σ键（或容纳孤对电子），不用于形成π键 （2）中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构sp3杂化轨道 理由：对应的VSEPR模型为正四面体，但确定分子立体结构还要略去孤对电子 （3）NH3为三角锥形，N发生sp2杂化 理由：NH3中N的价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，对应的杂化形式为sp3 （5）中心原子是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形 理由：中心原子的两条sp杂化轨道的夹角为180°，没有孤对电子，因此分子立体结构与VSEPR模型相同，必为直线形。 课堂练习 2. 下表中的中心原子A上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，完成下表空白。 ABn 分子的空间结构 典型例子 n=2 n=3 n=4 ABn 分子的空间结构 典型例子 n=2 直线形 CO2、HCN n=3 平面三角形 BF3、CH2O n=4 正四面体形 CH4、CCl4 课堂练习 3. 在丙酮分子（CH3COCH3）中，碳氧双键中的碳原子与甲基碳原子成键时所采取的杂化方式分别为（ ） A.sp2 sp2 B.sp3 sp