2.2键角大小的比较 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

键角大小的比较 　物质结构与性质 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 一、影响键角的因素 1.价层电子对数 价层电子对数 VSEPR模型 键角 2 直线形 180°左右 3 平面三角形 120°左右 4 四面体形 109°28′左右 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 2.多重键 当分子中存在多重键时，多重键与其他键之间的斥力大，形成的键角也大。 斥力大，键角大于120° 斥力小，键角小于120° 斥力大，键角大于120° 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 3.孤电子对 当价层电子对包含孤电子对时，由于孤电子对间的斥力＞孤电子对与成键电子对间的斥力＞成键电子对间的斥力，分子中的键角减小。 分子 H2O NH3 CH4 价层电子对数 VSEPR模型 孤电子对数 键角大小 斥力大 键角变小 4 4 4 四面体形 四面体形 正四面体形 2 1 0 105° 107° 109°28′ 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 4.元素电负性 ①中心原子相同，周围原子不同时 周围原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越远，成键电子对之间的斥力越小，键角越小。 F的电负性大于Cl，NF3中的成键电子对离N原子更远，成键电子对之间的斥力更小，键角更小 知识精讲 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 二、键角大小的比较步骤 1.先计算价层电子数，根据VSEPR模型比较键角； 2.若VSEPR模型相同，比较孤电子对数，孤电子对数越多，键角越小； 3.若VSEPR模型和孤电子对数均相同，则比较元素的电负性，中心原子的电负性越大，键角越大，周围原子的电负性越大，键角越小； 4.同一个分子内的不同键角大小比较，根据多重键对键角的影响进行判断。 对点训练 1.下列分子中键角由大到小的排列顺序是（ ） ①SO2　②NH3　③H2O　④CH4　⑤CO2 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ B 2.(1)比较PH3和NH3的键角大小：__________。 (2)SO2Cl2和SO2F2分子中，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl____SO2F2分子中∠F—S—F。 PH3＜NH3 四面体形 ＞ 这堂课学到了什么？ ①价电子对互斥（VSEPR）模型 ②通过VSEPR模型预测分子或离子的空间结构 ③键角大小的影响因素及比较方法 ①CS2类比CO2，sp杂化，直线形，键角均为：180°。 ②BCl3与BF3类比， sp2杂化，平面三角形，键角均为：120°。 ③CF4 CH4类比， sp3杂化，正四面体形，键角均为：109.5°。三组物质的键角大小为①>②>③。 例题1、①CS2、 ②BCl3、 ③CF4 ；三种物质的 键角大小为________________。 ①>②>③ 1．中心原子杂化类型对键角大小有决定性的影响 一、比较不同物质间的键角大小 规律总结：sp 杂化> sp2杂化 > sp3杂化， 例题2、NH3、H2O、CH4，键角由大到小的顺 序_________________________ 说明：三种物质的键角分别为：109.5°、107.3°、104.5°。 CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对依次0、1、2对，根据价层电子对互斥理论，斥力为孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，故三者键角依次减小。 CH4 >NH3 > H2O 一、比较不同物质间的键角大小 2．中心原子孤电子对数目对键角的影响 例题3、比较下列各组粒子中的键角大小： ①SO2、H2O、N3－ ； ②N2O、H3O+、NH4+； ③ SCN－ 、CO32－、SO42－。 N3－>SO2 > H2O N2O> NH4+>H3O+ ； SCN－ > CO32－ > SO42－。 一、比较不同物质间的键角大小 解析：N3－ 、SCN－ 、N2O都是CO2的等电子体，中心原子sp杂化，键角180° SO2、CO32－中心原子sp2杂化，无孤对电子，键角120° H2O、H3O+、NH4+、SO42－中心原子sp3杂化，NH4+、SO42－无孤对电子，键角109°28’；H2O两对孤电子对，H3O+有一对孤电子对，键角缩小。 。 例题4、比较下列一组物质的键角大小：H2O、H2S、H2Se； 一般规律：对于不同中心原子相同配位原子且结构类似的分子，中心原子的电负性越强，键角越大。 说明：①在H2O、H2S、H2Se中，中心原子均属于不等性的sp3杂化，V形，电负性大小为O>S>Se，吸引孤对电子的能力依次减弱，且键长按O－H键、S－H键、Se－H键依次增大，H与H之间距离依次增大，使得H2O、H2S、H2Se中成键电子对的斥力依次减弱，键角减小。所以键角：∠HOH>∠HSH>∠HSeH，键角分别为104.5°、92.3°、91.0°。 3．中心原子电负性对键角的影响 一、比较不同物质间的键角大小 例题5、比较下列一组物质的键角大小：PBr3、PCl3、PF3； ②在PF3、PCl3、PBr3中，中心原子均为P原子，它与电负性不同的卤原子成键时，成键电子对偏向电负性较大的卤原子一边，因F、Cl、Br电负性依次减小，使得中心P原子表面的电子云密度依次增大，P原子成键电子对的斥力增强，故键角大小为PF3＜PCl3＜PBr3。 一般规律：对于相同中心原子不同配位原子且结构类似的分子，配位原子电负性越强，键角越小。 4．配原子电负性对键角的影响 一、比较不同物质间的键角大小 练习：NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为________________。 NH3、PH3、AsH3 NH3、PH3、AsH3按中心原子N、P、As的电负性依次减小，键角减小，键角分别为107.3°、93.3°、91.8°。 一、比较不同物质间的键角大小 练习、比较下列一组物质的键角大小：NH3、NF3、PF3。 在NH3中成键电子对偏向电负性较大的氮原子一边，氮原子成键电子对的斥力较强；在NF3中成键电子对偏向电负性较大的氟原子一边，氮原子成键电子对的斥力较弱，所以NH3键角大于NF3。P的电负性小于F，成键电子对偏向电负性较大的氟原子一边，P原子成键电子对的斥力更弱，所以PF3的键角最小。三种物质的键角分别为107.3°、102.5°、93.6°。 一、比较不同物质间的键角大小 例题6：分别比较甲醛(HCHO)分子、光气(COCl2)分子中不同共价键的键角大小。_____________________________ 说明：HCHO与COCl2分子中的C原子均属于sp2杂化，平面形，由于分子 中存在不同共价键，故键角不是120°。由于氧原子上有2对未成键的孤电子 对，且为C=O双键，均对C－H键或C－Cl键形成较大的斥力，故HCHO分 子中：∠HCO>∠HCH；COCl2分子中：∠ClCO>∠ClCCl。 二、比较同一物质中不同共价键的键角大小 ∠HCO>∠HCH ∠ClCO>∠ClCCl 5．单键与重键对键角的影响不同 6．孤电子与孤电子对对键角的影响不同 二、比较同一物质中不同共价键的键角大小 例题7：比较NO2＋、NO2、NO2－物种中∠O-N-O键角的大小。 NO2＋、NO2、NO2－的∠O－N－O键角依次减小 一看中心原子杂化类型， 二看中心原子的孤电子对数， 三看中心原子的电负性大小， 四看配位原子电负性大小。 课堂小结;比较键角大小的思考程序: 杂化 方式 孤电 子 对数 电负性 课堂小结 根据价层电子对互斥理论，斥力大小顺序为 双键－双键 > 双键－单键 > 单键－单键 共用电子对越往中心原子集中，键与键之间的斥力越大，键角越大。反之越小。 巩固练习： < 3.甲醛（HCHO）和光气（COCl2）分子中：键角∠H-C-H>∠Cl-C-Cl, 说明原因。 2.冠醚(皇冠状分子)因具有分子识别能力，成为超分子化学中重要一员。18-冠-6 是其中的一种，结构如图。 1.乙烯的产量被用作衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。实验室常用乙醇制备乙烯。实验室在用乙醇制备乙烯乙醇中的∠O-C-H 乙烯中的∠H-C-H； > < 两种物质中碳原子都是sp2杂化，都没有孤电子对，氯的电负性比氢大，甲醛的共用电子对更向碳原子集中，碳氢键间的斥力更大，键角更大。 4、化学反应的实质是旧化学键的新键的生成，下列反 应发生后相应的化学键键角如何变化？（增大、减小、不变） （1）∠H-C-H：乙烯加聚 （2）NH3和NF3:NF3为无色气体，制备方程式为4NH3+3F2=NF3+3NH4F （比较反应前后两种三角锥型分子） （3）∠H-N-H:NH3通入硫酸铜溶液得深蓝色溶液 （4）∠H-C-O:甲醇被氧化为甲醛 巩固练习 减小 减小 增大 增大 < 本课结束 谢谢 $$