江苏省高邮中学2015年高一化学竞赛系列讲座 第五讲 分子构型与物质的性质 课件+教案 （2份打包）
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　　分子构型与物质的性质 (教案)
　　【学习目标】
　　1、能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型（对d轨道参与杂化和AB5型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求）。
　　2、了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子及其性质的差异。
　　3、了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用。
　　【学习过程】
　　开始语：同学们好，我是今天主讲老师陈惟梅，今天讲座的题目是：分子构型与物质的性质。
　　一、分子空间结构
　　教师展示形形色色的分子
　　提出问题：让学生写出碳原子价层电子的轨道表示式。甲烷的4个C — H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体构型的甲烷分子？这个问题曾经困扰了20世纪30年代以前的化学家。诺贝尔化学奖获得者美国化学家鲍林先生，受生物杂交思想的启发，首先提出了原子轨道杂化理论，成功地解决了这一科学难题。
　　1．杂化轨道理论
　　⑴杂化过程：基态             激发态          杂化轨道（以CH4 、BF3 、BeCl2的形成为例）
　　⑵杂化轨道类型：
　　杂化轨道类型 参与杂化的原子轨道 杂化轨道数目 杂化轨道空间构型
　　sp3 s  p 4 正四面体
　　sp2 s  p 3 平面正三角形
　　sp s  p 2 直线形
　　2．价层电子对互斥理论
　　ABm型分子（A是中心原子，B是配位原子）中价电子对数的计算公式：
　　n＝1/2(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m±离子电荷数）
　　注意：其中，中心原子的价电子数等于中心原子的最外层电子数，配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算，但作为中心原子时可认为它提供6个价电子。如果价层电子数出现奇数，可把这个单电子当作电子对。
　　利用价层电子对互斥理论判断下列粒子的空间构型：
　　粒子 价电子对
　　的数目 电子对的
　　空间构型 成键电子对数 孤电子对数 分子的
　　空间构型 中心原子杂化类型
　　BeCl2 2 直线型 2   0 直线型   sp
　　CO2 2 直线型 2   0 直线型   sp
　　BF3 3 平面正三角型 3   0 平面正三角型   sp2
　　CH4 4 正四面体 4   0 正四面体   sp3
　　NH4+ 4 正四面体 4   0 正四面体   sp3
　　NH3 4 正四面体 3   1 三角锥型   sp3
　　H3O+ 4 正四面体 3   1 三角锥型   sp3
　　H2O 4 正四面体 2   2 V型   sp3
　　3．等电子原理
　　等电子体的含义：具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，这一原理称为“等电子原理”。
　　【例1】1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
　　⑴根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：
　　和            ；            和            。
　　⑵此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体的分子：           、           ；这些等电子体的微粒构型为            型。
　　⑶CNS－、NO2+具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此，它们