分子的立體構(gòu)型ppt課件 (2).ppt

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1、分子的立體構(gòu)型1一、形形色色的分子O2HClH2OCO22C2H2CH2OCOCl2NH3P43CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH4C60C20C40C7056一、形形色色的分子O2HClH2OCO21、雙原子分子(直線型)2、三原子分子立體結(jié)構(gòu)(有直線形和V形)73、四原子分子立體結(jié)構(gòu)(直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體)(平面三角形,三角錐形)C2H2CH2OCOCl2NH3P484、五原子分子立體結(jié)構(gòu)最常見的是正四面體CH49CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH5、其它:10C60C20C40C70資料卡片:形形色

2、色的分子11121314分子世界如此形形色色,異彩紛呈,美不勝收,常使人流連忘返。那么分子結(jié)構(gòu)又是怎么測(cè)定的呢15物理方法:紅外光譜16測(cè)分子體結(jié)構(gòu):紅外光譜儀→吸收峰→分析。17紅外光譜的基本原理:分子是不斷震動(dòng)著的,分子的立體構(gòu)型其實(shí)是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型,當(dāng)一束紅外線透過分子時(shí),分子吸收跟它的某些化學(xué)振動(dòng)頻率相同的紅外線,再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。紅外光譜可以測(cè)得分子中有什么樣的化學(xué)鍵,經(jīng)綜合分析得知分子的立體結(jié)構(gòu)。18用質(zhì)譜儀測(cè)定分子結(jié)構(gòu):基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子(如C7H8C6H5CH3+)、碎片離子。由于其各自不同的

3、相對(duì)分子質(zhì)量。在高壓電場(chǎng)加速后,通過狹縫進(jìn)入磁場(chǎng)分析器得到分離,在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰,相對(duì)質(zhì)量與其電荷比(m/z)簡(jiǎn)稱質(zhì)荷比。最大質(zhì)荷比等于相對(duì)分子質(zhì)量。m/z=92失去一個(gè)氫原子的甲苯正離子C6H5CH2+。19思考:為什么不同的分子空間構(gòu)型不同呢?20同為三原子分子,CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同,什么原因?思考:直線形V形21同為四原子分子,CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同,什么原因?思考:三角錐形平面三角形22二、價(jià)電子對(duì)互斥理論(VSEPR)-預(yù)測(cè)分子的立體結(jié)構(gòu)理論要點(diǎn):原子周圍的價(jià)電子對(duì)之間存在著排斥力,因此他們傾向于相互遠(yuǎn)離以減少這種斥力,從而使

4、分子采取某種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。價(jià)層電子對(duì)是指:分子中的中心原子上的電子對(duì),包括σ鍵電子對(duì)和中心原子上的孤電子對(duì)231.孤電子對(duì)對(duì)數(shù)的求法中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=1/2(a-xb)a為中心原子的價(jià)電子數(shù),x為中心原子結(jié)合的原子數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)242.價(jià)層電子對(duì)的求法價(jià)層電子數(shù)=孤電子對(duì)數(shù)+σ鍵電子對(duì)對(duì)于陽(yáng)離子a為中心原子價(jià)電子減去離子的電荷數(shù)。對(duì)于陰離子a為中心原子價(jià)電子數(shù)加上離子電荷的絕對(duì)值25計(jì)算下列分子或離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)n水、二氧化硫、二氧化碳、氨氣、三氟化硼、碳酸根離子、硫酸根離子、硝酸根離子、甲烷、銨根離子263.價(jià)層電子對(duì)互斥模型(VS

5、EPR)基本要點(diǎn)ABn型分子(離子)中中心原子A周圍的價(jià)電子對(duì)的幾何構(gòu)型,主要取決于價(jià)電子對(duì)數(shù)(n),價(jià)電子對(duì)盡量遠(yuǎn)離,使它們之間斥力最小。27平面三角形1200正四面體109.50MMM直線1800價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型432n281.中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵,它們的立體結(jié)構(gòu)可用中心原子周圍的原子數(shù)n來(lái)預(yù)測(cè)。29ABn立體結(jié)構(gòu)舉例n=2直線形CO2HgCl2n=3平面三角形CH2O、BF3n=4正四面體CH4n=5三角雙錐PCl5n=6正八面體SF6302.中心原子上的有孤對(duì)電子的分子,中心原子的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間,并參與互相排斥。分子式結(jié)構(gòu)式分子結(jié)

6、構(gòu)式31直線型平面三角型四面體BeCl2,HgCl2BF3,BCl3(CH4,CCl4,NH4+)中心原子價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵,不含孤對(duì)電子三角錐V型H2O,H2S(NH3;H3O+)中心原子有孤對(duì)電子32分子或離子結(jié)構(gòu)式VSEPR模型分子或離子的立體結(jié)構(gòu)HCNNH4+H3O+SO2BF333分子或離子結(jié)構(gòu)式VSEPR模型分子或離子的立體結(jié)構(gòu)HCNNH4+H3O+HCNOHHH++NHHHH+34應(yīng)用反饋:化學(xué)式中心原子孤對(duì)電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型HCNSO2NH2-BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形V形V形平面三

7、角形三角錐形四面體正四面體正四面體35361、C的價(jià)電子中只有兩個(gè)未成對(duì)電子,為什么CH4分子中C形成四個(gè)共價(jià)鍵?3個(gè)相互垂直的2p和一個(gè)球形的2s與氫原子4個(gè)1s原子軌道重疊不可能得到正四面體構(gòu)型的甲烷分子。疑問?37三、雜化軌道理論-解釋分子的立體結(jié)構(gòu)Pauling(鮑林)在價(jià)鍵理論基礎(chǔ)上提出了“雜化”假設(shè),補(bǔ)充了價(jià)鍵理論的不足。(一)雜化理論要點(diǎn):1.在形成分子時(shí),每一原子中能量相近的“軌道”會(huì)發(fā)生重組,形成新的原子軌道,這個(gè)過程稱“雜化”,新的原子軌道稱“雜化軌道”。2.雜化前后原子“軌道”總數(shù)不變,但能量趨于平均化,

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