1、同同为为三三原子分子，原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空间结构却不同分子的空间结构却不同，为什么？，为什么？H2OCO2直线形直线形180180V形形105105正四面体正四面体 109.5109.5三角锥形三角锥形 107.3107.3CH4NH3疑问疑问同同为为SPSP3 3杂化，杂化，CH4 和和 N NH3 分子的空间结构却不同分子的空间结构却不同，为什么？，为什么？【学习目标学习目标】 通过中心原子的孤电子对的计算及通过中心原子的孤电子对的计算及价电子对互斥理论分析常见分子或离子的空间构型，价电子对互斥理论分析常见分子或离子的空间构型，从微观的角度认识共价分子的构型。从微观的角
2、度认识共价分子的构型。 通过分子结通过分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，能从物质结构特点和键的极性来判断分子的极性，能从物质结构决定性质的角度对一些典型的性质特点及其应用构决定性质的角度对一些典型的性质特点及其应用做出解释。做出解释。一、分子空间结构的理论分析1、杂化轨道理论【学习活动2】阅读P45 交流.研讨 甲烷分子的正四面体结构是怎样形成的？杂化轨道（SP3杂化）电子云重叠电子云重叠形成形成4个个键SP2杂化由由1个个S轨道和轨道和2个个P轨道组合而成，杂轨道组合而成，杂化轨道间的夹角为化轨道间的夹角为120，呈呈。如。如CH2=CH2或或BCl3 。SP杂化由1个S轨道和1个P轨
3、道组合而成，杂化轨道间的夹角为180，呈。如C2H2或CO2 。【学习活动【学习活动1】联想】联想.质疑（质疑（P47）从苯的结构简式看，苯分子好像具有双键，从苯的结构简式看，苯分子好像具有双键，苯应该具有乙烯的化学性质，当实验并非苯应该具有乙烯的化学性质，当实验并非如此，那苯分子中究竟存在怎样的化学键？如此，那苯分子中究竟存在怎样的化学键？苯分子中的苯分子中的每个碳原子均发生了每个碳原子均发生了sp2杂化。杂化。未杂化的未杂化的p轨道轨道肩并肩肩并肩形成形成苯分子苯分子中的中的大大键键大大键键每个碳原子每个碳原子sp2杂化杂化的的三个轨道三个轨道在苯分子在苯分子中与相邻的中与相邻的2个个C和
4、和一个一个H，形成，形成3个个键键杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s + 1个p1个s + 2个p1个s + 3个p杂 化 轨 道 数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角空间结构实 例CO2 , C2H2BF3 , C2H4CH4 , CCl4 180 120 109.28 直线直线 平面三角形平面三角形 正四面体正四面体【学习活动2】杂化轨道理论小结杂化轨道的数目与参与杂化的轨道数目相同 分子中的中心原子的价电子对成键电子对和孤电子对由于相互排斥的作用，尽可能趋向于彼此远离，使它们之间斥力最小，能量最低，物质最稳定。2.价电子对互斥理论（又称VSE
5、PR理论）简便预测分子空间结构ABm型分子的价电子对（n）计算的方法2mn电子数每个配位原子提供的价中心原子的价电子数ABm分子（分子（A是中心原子，是中心原子，B是配位原子，是配位原子，m指配位原子个数）指配位原子个数）其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子是位原子是卤素原子、卤素原子、H原子原子提供提供1个价电子，个价电子，O原子和原子和S原子原子不不提供电子。提供电子。例如：例如：H2O的中心原子为的中心原子为O原子，其价电子数为原子，其价电子数为6，H原子提供原子提供1个价电子，可知：个价电子，可知：42216
6、n分子CO2BF3CH4价电子数杂化类型几何构型 2 SP直线型直线型 3 SP2平面三角形平面三角形 4 SP3正四面体正四面体杂化杂化类型类型判断判断价电子数价电子数 杂化类型杂化类型 2 SP 3 SP2 4 SP3化学式化学式价层电价层电子对数子对数杂化轨杂化轨道类型道类型VSEPR模型模型孤对电子数孤对电子数分子或离子分子或离子的立体构型的立体构型CH4NH3CO2SO2CCl4SO42-NO3-NH4+ 【学习活动【学习活动3】ABm 型几种分子或离子的中心原子上的孤几种分子或离子的中心原子上的孤电子对数电子对数 及空间结构及空间结构正四面体正四面体直线形平面三角形正四面体正四面体
7、平面三角形正四面体正四面体直线型正四面体正四面体平面三角形正四面体分子或离子构型的判断：先由价层电子对数得互斥模型，然后略去孤对电子占有的空间，得到立体结构NH3H2O小结：如何利用价电子对互斥理论预测常见分子、离子立体构型中心原子孤对电子数、成键电子对数价层电子对数VSEPR模型中心原子有无孤电子对决定分子立体构型CH4键角：键角：109.28NH3键角：键角：107.3【学习活动【学习活动4】交流】交流.研讨（研讨（P48）阅读后并思考，氨气中的氮原子发生阅读后并思考，氨气中的氮原子发生SP3杂化，实验测得杂化，实验测得氨分子中的键角为氨分子中的键角为107.3而不是而不是109.28？H
8、2O键角：104.5排斥力 : 孤对-孤对孤对-成键电子对 成键电子对之间等电子原理等电子原理化学通式相同且化学通式相同且价电子总数相等价电子总数相等的分子或离子具有的分子或离子具有相同的空间结相同的空间结构构和和相同的化学键类型相同的化学键类型等结构特征。等结构特征。例如：例如：SO42-、PO43-、ClO4-属于等电子体，中心原子均发生属于等电子体，中心原子均发生sp3杂杂化，立体构型为化，立体构型为正四面体正四面体。又又如：晶体硅、锗是良好的半导体材如：晶体硅、锗是良好的半导体材料它们的等电子体料它们的等电子体l l、a as s也是良好的半导体材料。也是良好的半导体材料。练习：判断练
9、习：判断SO32-的杂化类型的杂化类型 ，立体，立体构型构型 ；运用等电子原理，能否判断出运用等电子原理，能否判断出ClO3-杂化类型杂化类型 ，立，立体构型体构型 ；与与NO2互为等电子体的分子有：互为等电子体的分子有： 。【学习活动【学习活动5】真题在线】真题在线7.（2020节选）NH3分子中HNH为10928 （ ）13. （2020年）下列对有关事实的解释正确的是 （ ） 事实解释A某些金属盐灼烧呈现不同焰色电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同BCH4与NH3分子的空间构型不同二者中心原子杂化轨道类型不同CHF的热稳定性比HCl强H-F比H-Cl的键能大DSiO2的熔点比干冰
10、高SiO2分子间的范德华力大（2020年节选）年节选）水分了中氧原子的杂化轨道类型水分了中氧原子的杂化轨道类型_。（2019年节选）年节选）NH3分子的空间构型为分子的空间构型为 ，其中，其中N原子原子的杂化轨道类型为的杂化轨道类型为 。（2018年节选年节选）在较低温度下）在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体量臭鸡蛋气味的气体X产生。产生。 X分子的立体构型是分子的立体构型是 ，中心原子杂化类型为中心原子杂化类型为 ，（2017年节选年节选）SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为分子的中心原子的价层电子对数为_，分子的立体构型为，分子的立体构型
11、为_ 【学习活动【学习活动3】分子的极性实验】分子的极性实验1 在一支酸性滴定管中加入在一支酸性滴定管中加入CCl4,打开活塞，观察现象。打开活塞，观察现象。将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近CCl4液流，观察现象。再液流，观察现象。再将另支一酸性滴定管中加入蒸馏水，进行同上述的操作，将另支一酸性滴定管中加入蒸馏水，进行同上述的操作，观察现象。观察现象。思考思考从上述实验中你能得到哪些信息？你从上述实验中你能得到哪些信息？你能试着解释产生不同实验现象的原因吗？能试着解释产生不同实验现象的原因吗？极性分子与非极性分子极性分子与非极性分子(1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心极性
12、分子：正电荷重心和负电荷重心_的分子。的分子。(2)非极性分子：正电荷重心和负电荷重心非极性分子：正电荷重心和负电荷重心_的分子。的分子。不相重合不相重合 相重合相重合 思考思考分子极性的判断方法：分子极性的判断方法：1. 双原子分子双原子分子H2 HCl . 小结：双原子分子的极性与非极性以极性键结合而形成的异核双原子分子都是极性分子，如HCl以非极性键结合而形成的同核双原子分子是非极性分子，如Cl2非极性分子极性分子 思考思考分子极性的判断方法：分子极性的判断方法：2. ABn型分子：型分子： CO2 H2O . 空间结构法2.ABm分子极性的判断方法O=C=O-+-+-+-孤电子对法2.
13、ABm分子极性的判断方法当中心原子有孤当中心原子有孤单子单子对时，孤对时，孤电子电子对会使分子的电子电性分对会使分子的电子电性分布不均匀，该分子为极性分子；否则为非极性分子。布不均匀，该分子为极性分子；否则为非极性分子。 请判断NH3、CCl4分子的极性。化合价法若中心原子若中心原子A的的化合价化合价的绝对值等于该元素所在的的绝对值等于该元素所在的主族元素主族元素序数序数（最外层电子数），则为（最外层电子数），则为非极性分子非极性分子，否则为，否则为极性分子极性分子实验实验2 在盛有一粒固体碘的试管中加在盛有一粒固体碘的试管中加2ml水，振荡。观察其溶解情水，振荡。观察其溶解情况。再向上述试管
14、中加入况。再向上述试管中加入1mLCCl4，振荡。比较碘在水中，振荡。比较碘在水中和和CCl4中的溶解情况。中的溶解情况。极性分子易溶于极性分子溶剂中（如HCl易溶于水中），非极性分子易溶于非极性分子溶剂中（如CO2易溶于CS2中） 。相似相溶原理2、研究分子极性的实际意义 极性分子的溶质易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性中。【资料与兴趣调查资料与兴趣调查】利用相似相容的原理，干洗店需要正确判断污渍类型，利用相似相容的原理，干洗店需要正确判断污渍类型，正确选择去渍剂和去渍工具正确选择去渍剂和去渍工具，感兴趣的同学可以回去，感兴趣的同学可以回去查阅干洗店如何挑选去渍剂。查阅干洗店如何挑选去渍
15、剂。【】（】（2018年高考题节选）年高考题节选）H2S分子的立体构型分子的立体构型是是 ，属于，属于 （填（填“极性极性”或或“非极性非极性”）分子。）分子。（2017年高考题节选）年高考题节选） SiCl4分子的立体构型是分子的立体构型是 ，属于，属于 （填（填“极极性性”或或“非极性非极性”）分子。）分子。 （2013年高考题节选）年高考题节选） COCl2分子的中心原子杂化轨道类型为分子的中心原子杂化轨道类型为 ，属于，属于 （填（填“极性极性”或或“非极性非极性”）分子。）分子。 （2011年高考题节选）下列分子中，属于非极性的是年高考题节选）下列分子中，属于非极性的是 A、SO2 B、BeCl2 C、BBr3 D、COCl2
