2.2.1分子的立体结构与价层电子对模型课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 晶体结构与性质 第二节 分子的空间结构 第一课时 分子的结构与价层电子对模型 人教版（2019）选择性必修二 一 分子结构的测定 2/29 人教版（2019）选择性必修二 早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。 如今，科学家应用了许多测定分子结构的现代仪器和方法，如红外光谱、晶体X射线衍射等 图2-4 红外光谱仪 一 分子结构的测定 3/29 人教版（2019）选择性必修二 图2-5 红外光谱仪原理示意图 1.红外光谱 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的　　　 　相同的红外线，再记录到谱图上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种　 　　或官能团的信息。 振动频率 化学键 一 分子结构的测定 4/29 人教版（2019）选择性必修二 图2-6 未知物的红外光谱 1.红外光谱 用红外光谱仪测定化学键或官能团信息。 如图所示，发现有O-H、C-H和C-O的振动吸收。因此，可以初步推测该未知物中含有羟基。 一 分子结构的测定 5/29 人教版（2019）选择性必修二 图2-6 未知物的红外光谱 科学·技术·社会 用质谱法测定分子的相对分子质量，在质谱图中质荷比最大的数据代表所测物质的相对分子质量。 二 多样的分子空间结构 6/29 人教版（2019）选择性必修二 1.三原子分子 化学式 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CO2 H2O O : : : C O : : : : : H : O H : : : O=C=O 180° 直线形 V形 105° 二 多样的分子空间结构 7/29 人教版（2019）选择性必修二 2.四原子分子 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CH2O NH3 H : C O : : : : : H H : N H : : : H 120° 107° 平面三角形 三角锥形 二 多样的分子空间结构 8/29 人教版（2019）选择性必修二 3.五原子分子 电子式 结构式 键角 分子的空间结构模型 空间结构 空间充填模型 球棍模型 CH4 109°28' 正四面体形 H : C H : : : H H 二 多样的分子空间结构 9/29 人教版（2019）选择性必修二 资料卡片 P4 P4O6 P4O10 C60 椅式C6H12 船式C6H12 S8 SiF6 图2-13 一些分子的空间结构模型 分子空间结构与其稳定性有关。皇冠式S8更稳定。椅式C6H12比船式C6H12稳定。 思考与讨论 人教版（2019）选择性必修二 10/29 同为三原子分子，为什么CO2 呈直线型而 H2O呈V形？ 同为四原子分子，CH2O呈平面三角形而 NH3 呈三角锥形？ 思考与讨论 人教版（2019）选择性必修二 11/29 为了探究其原因，发展了许多结构理论 有一种比较简单的理论叫做价层电子对互斥(VSEPR model)模型，这种简单的理论可用来预测分子的空间结构。 三 价层电子对互斥模型 12/29 人教版（2019）选择性必修二 1、 价层电子对互斥模型认为，分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。VSEPR的价层电子对是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对，不计π键电子对。 三 价层电子对互斥模型 13/29 人教版（2019）选择性必修二 2.价层电子对的计算 价层电子对== σ键电子对 + 中心原子上的孤电子对 (1)σ键电子对数可由化学式确定。ABn型分子，A为中心原子，B为周围与A用共价键结合的原子。n为结合的数量，也等于A与B之间结合的σ键个数，即σ键电子对的数量。即σ键电子对数=中心原子结合的原子数。 例如：H2O中O的σ键电子对数是2；NH3 中的σ键电子对数是3。SO3有3个σ键电子对；SO42-有4个σ键电子对。 三 价层电子对互斥模型 14/29 人教版（2019）选择性必修二 2.价层电子对的计算 (2)中心原子上的孤电子对数= （a-xb） — 2 1 其中：a为中心原子的价电子数, 对主族元素，a=原子的最外层电子数； 对于阳离子，a=价电子数-离子的电荷数； 对于阴离子，a=价电子数+|离子电荷数|。 x为与中心原子结合的