高中化学 2.2《分子的立体结构》课件 新人教版选修3.ppt

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1、新课标人教版课件系列《高中化学》选修32.2《分子的立体结构》教学目标１、认识共价分子的多样性和复杂性；２、初步认识价层电子对互斥模型；３、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；４、培养学生严谨认真的科学态度和空间想象能力。５、认识杂化轨道理论的要点６、进一步了解有机化合物中碳的成键特征７、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型８、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学９、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力10、配位键、配位化合物的概念11、配位键、配位化合物的表示方法12、采用图表、比较

2、、讨论、归纳、综合的方法进行教学13、培养学生分析、归纳、综合的能力教学难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构；杂化轨道理论的要点；配位键、配位化合物的概念教学难点：分子的立体结构，杂化轨道理论；配位键、配位化合物的概念19世纪的化学家们创造了用元素符号加划短棍“—”来表明原子之间按“化合价”相互结合的结构式。分子中的原子间用“—”相连表示互相用了“1价”，如水的结构式为H—O—H；“=”为“2价”；“≡”为“3价”。在绝大多数情况下，氢总是呈1价，氧总是呈2价，氮呈3或5价，卤素则在有机物中大多

3、呈1价，在无机物中除呈1价，还呈3、5、7价，等等。2.1路易斯结构式英国化学家弗兰克兰在1850年左右提出化合价并无正负之分，同种分子，如H2，其中的氢也呈1价，故氢分子的结构式为H—H。这种经典结构式称为弗兰克兰结构式。20世纪初，美国化学家路易斯[Lewis,GilbertNewton(1875-1946)]把弗兰克兰结构式中的“短棍”解释为两个原子各取出一个电子配成对,即:“—”是1对共用电子，“=”是2对共用电子，“≡”是3对共用电子。路易斯认为，稀有气体最外层电子构型(8e)是一种稳定构型。他把用“共用电子对

4、”维系的化学作用力称为“共价键”。后人就把这种观念称为路易斯共价键理论。分子有用于形成共价键的键合电子(成键电子)和未用于形成共价键的非键合电子，又称“孤对电子”，用小黑点来表示孤对电子。例如，水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表示为：人们把这类(用短棍表示共价键，同时用小黑点表示非键合的“孤对电子”)添加了孤对电子的结构式叫做路易斯结构式,也叫电子结构式。如：SO2Cl2、HNO3、H2SO4、CO32–和SO42–的路易斯结构式:价电子总数等于分子中所有原子的价电子数之和，但中心原子周围的电子总数(共用电子+孤对

5、电子)并不总等于8，有多电子中心或缺电子中心如：路易斯结构式中的单键、双键和叁键一直到量子力学建立后才得到合理解释。有一种叫做“价键理论”(VB法)的量子化学模型认为，共价键是由不同原子的电子云重叠形成的。如果只讨论s电子和p电子，可以有两种基本的成键方式：第一种重叠方式，电子云顺着原子核的连线重叠，得到轴对称的电子云图象，这种共价键叫做s键。2.2单键、双键和叁键──б键和л键──价键理论(一)第二种的重叠方式，电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称，这种共价键叫p键。2.3价层电子互斥模型(VSEPR)分子的立体结构

6、决定了分子许多重要性质，例如分子中化学键的类型、分子的极性、分子之间的作用力大小、分子在晶体里的排列方式等等，而路易斯结构式未能描述分子的立体结构。无机分子的立体结构通常是指其s-键的分子骨架在空间的排布。这种分子骨架可以用现代实验手段测定。实验证实，属于同一通式的分子或离子，其结构可能相似，也可能完全不同。１、VSEPR模型的要点是:(1)用通式AXnEm来表示所有只含一个中心原子的分子或离子的组成，式中A表示中心原子,X表示配位原子(也叫端位原子),下标n表示配位原子的个数,E表示中心原子上的孤对电子对,下标m是电子

7、对数。已知分子或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可用下式确定:m=(A的族价-X的化合价·X的个数-离子的电荷数)/2(2)通式AXnEm里的(n+m)的数目称为价层电子对数,令n+m=z,则可将通式AXnEm改写成另一种通式AYz;VSEPR模型认为，分子中的价层电子对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中，因此，z的数目决定了一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布(与分子立体构型不同),由此可以画出VSEPR理想模型:z23456模型直线形平面三角形正四面体三角双锥体正八面体(3)“分子立体构型”是指不包括孤对电子

8、对的AXn中的A和n个X(配位原子)在空间的排布，只有当AXnEm中的m=0时，即AYZ=AXn时，VSEPR模型才是分子立体构型，否则，得到VSEPR模型后要略去孤对电子对，才得到它们的分子立体构型，如:H2O,NH3,CH4都是AY4,它们的分子立体构型为：分子H2ONH3CH4构型角形三角锥体正四面体例:NH3