第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质第二节　分子的空间结构 1.红外光谱工作原理　　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振动频率相同的红外线,再记录到图谱上呈现吸收峰。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化学键或官能团的信息。2.作用:根据红外光谱图可以初步判断分子中化学键或官能团的类型。1 |分子结构的测定——红外光谱法知识拓展    现代化学常利用质谱仪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。


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质1.三原子分子的空间结构有直线形和V形(又称角形)两种。如:化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构名称CO2 O C O180° 直线形H2O 105° V形2 |多样的分子空间结构


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构名称CH2O 约120° 平面三角形NH3 107° 三角锥形2.四原子分子大多数采取平面三角形和三角锥形两种空间结构。如:


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质3.五原子分子的形状更多,最常见的是四面体形。如:化学式电子式结构式键角分子的空间结构模型空间结构名称CH4 109°28' 正四面体形


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质　1.价层电子对互斥模型(VSEPR model)　　对ABn型的分子或离子,中心原子A的价层电子对之间由于存在排斥力,使分子总是采取电子对相互排斥最弱的那种空间结构,以使彼此之间斥力最小,分子或离子的体系能量最低,最稳定。2.价层电子对数的计算(详见定点1)3.VSEPR模型与分子或离子的空间结构σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数=中心原子上的价层电子对数  VSEPR模型  分子或离子的空间结构。根据价层电子对互斥模型对几种分子或离子的空间结构的推测如下:3 |价层电子对互斥模型


2-
O
3
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质分子或离子中心原子上的孤电子对数中心原子上的价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子的空间结构名称CO202直线形直线形SO213平面三角形V形C 03平面三角形平面三角形CH404正四面体形正四面体形


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质归纳总结　常见价层电子对的空间结构 


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子不可能发生杂化。1.杂化轨道的含义　　在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。2.杂化轨道理论要点(1)原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。(2)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。(3)杂化改变了原子轨道的形状、方向,杂化使原子的成键能力增强。4 |杂化轨道理论简介


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质归纳总结　对杂化过程的理解3.杂化轨道的类型与分子空间结构的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时,分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同,见下表:


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质中心原子的杂化轨道类型spsp2sp3轨道组成一个ns和一个np一个ns和两个np一个ns和三个np轨道夹角180°120°109°28'杂化轨道示意图   实例BeCl2BF3CH4


-
H
2
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质分子结构示意图   分子的空间结构直线形平面三角形正四面体形(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时,孤电子对对成键电子对的排斥作用,会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。中心原子的杂化轨道类型中心原子上的孤电子对数空间结构实例sp21V形SO2sp31三角锥形NH3、PCl3、NF3、H3O+2V形H2S、N 


第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质知识拓展    sp3d杂化:三角双锥形,如PCl5。sp3d2杂化:八面体(等性杂化为正八面体)形,如SF6。sp杂化和sp2杂化这两种形式中,原子还有未参与杂化的p轨道,可用于形成π键,而杂化轨道用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。


析
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质1.NF3的VSEPR模型和分子空间结构相同,这种说法正确吗?提示：不正确。NF3的中心原子价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,孤电子对数为1,分子空间结构为三角锥形。2.空间结构相同的分子,键角一定相同,这种说法正确吗?提示：不正确。CH4和P4均为正四面体结构,但CH4键角为109°28',而P4为60°。3.中心原子的价层电子都用于形成共价键的分子,其空间结构与VSEPR模型相同,这种说法正确吗?提示：正确。中心原子的价层电子都用于形成共价键的分子,其空间结构与VSEPR模型相同,如CO2、CH4。知识辨


依次减说法,这种小正确吗?提示：正确。CH4、NH3、H2O的中心原子都采取sp3杂化,中心原子上的孤电子对数
依次0、1为、2。由于孤电子对对成键电斥作用子对的排较,使键角变小大,孤电子对数
越多排斥作用越大,键角越小。5.分子的空间结构与化学式有
必然联(,这种说法正确吗?提示：不正确。AB2系或A2B)型分子可能是直线形分子,也
可能是V形分子;AB3(或A3B)型分子可能是平面三角形分子,也
可能是三角锥形分子。6.在同一分子中,同一种原子的杂化方式都相同,这种说法正确吗?提示：不正确。在同一分子中,同一种原子可以有多种不同的杂化方式。如:
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质4.CH4、NH3、H2O的中心原子的杂化轨道类型都为sp3,键角


题思路 1 利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质 1.利用价层电子对互斥模型判断分子或离子的空间结构的解


单的分子或离子可由电子式得,出如:NH3(   )中N的孤电子对数为1。②复
1
杂的分子或离子可以根据 (a-xb)计算,其中a为中心原子的价层电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子最多能
2
接受,对于阴(阳)离子来说的电子数,a为中心原子的价层电子数加上(减去)离子所
带电荷数的绝对值
1
2-
O
4
2
。例如:S 中S的孤电子对数= ×(6+2-4×2)=0。2.确定中心原子价层电子对数
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质　　价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数(1)σ键电子对数:根据与中心原子结合的原子数判断(由化学式确定)。(2)中心原子上的孤电子对数①简


中心原子没空间结构一电子对,则VSE有孤R模型与分子P致。(2)若
中心原子有孤电子对,根据孤电子对与成键电子对相互排斥对律:孤电子规—孤电子对>孤电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对。
随孤电子对数目的增多着,成键电子对与成键电子对之间的键角
减3CH4、NH小。如和H2O分子中的键角
依次减(3)常见分子小。(中心原子为A)空间结构的判断
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质3.确定分子空间结构(1)若


方式VSEPR模型分子的空间结构实例202 直线形直线形BeCl2、CO2303 平面三角形平面三角形BF3、BCl321 V形SnBr2、PbCl2404 四面体形四面体形CH4、CCl431 三角锥形NH3、NF322 V形H2O
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质σ键电子对数孤电子对数价层电子对数电子对的排列


例　下列P中,VSE分子或离子R模型名称与分子或离子的空间结构名称不一致
的是 (　    )A.CO2　　　　B.C C.H2O　　　　D.CCl4 思路
2-
O
3
点拨　VSEPR模型即间结构是对互斥模型价层电子,分子或离子的空指分子或离子中的原子在空间的排
布,不包括中心原子的孤电子对。若原子上的价中心层电子对数为4,不含孤电子对,则
分子或离子的空间结构为四面体形;含有一个孤电子对,为三角锥形;含有两个孤电子对,为V形。
若,上的价层电子对数为3中心原子不含孤电子对,则
分子或离子的空间结构为平面三角形;含有一个孤电子对,为V形。
若则中心原子上的价层电子对数为且不含孤电子对,2分子或离子的空间结构为直线形。C
第1讲　描述运动的基本概念第二章　分子结构与性质 典


析  A项  ,CO2分子中每,O原子和C原子形成两对共用电子个所以C原子价层电子对数是2,VSEPR模型为直线形,且中心原子上
2-
没构,CO2分子的空间结有孤电子对为直线形,VSEPR模型与空间结构一
O
3
致,故A不符合题;意B项,C 的中心原子C原子上有3个σ键电子对,中心原子上的孤电子对数= ×(4+2-3×2)=0,所以C原子价层电子对数是3,VSEPR模型为平面三角形,且不含孤电子对,C 的空间结构为平面三角形,VSEPR模型与空间结构一
1
2
2-
O
3
1
2
致,故B不符合题意;C项,水的中心原子O原子价层电子对数=2+分子 ×(6-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形,孤电子对数为2,略去
1
2
孤电子对后,实际间结构不一V形,空间结构是SEPR模型��