第1课时分子结构的测定多样的分子空间结构价层电子对互斥模型发展目标体系构建1.了解分子结构的测定方法。2.认识共价分子结构的多样性和复杂性。3.理解价层电子对互斥理论的含义。4.能根据有关理论判断简单分子或离子的空间结构。一、分子结构的测定1．早年的科学家主要靠对物质的化学性质进行系统总结得出规律后推测分子的结构。2．如今，科学家应用红外光谱、晶体X射线衍射等现代仪器和方法测定分子的结构。3．红外光谱工作原理(1)原理：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谱图上呈现吸收峰。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)红外光谱仪原理示意图微点拨：用红外光谱仪测定化学键或官能团信息。用质谱法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。二、多样的分子空间结构分子类型化学式空间结构结构式键角空间填充模型球棍模型三原子分子CO2直线形O===C===O180°H2OV形105°四原子分子CH2O平面三角形120°NH3三角锥形107°五原子分子CH4四面体形109°28′科学家研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3如图所示。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°。试推测四个氮原子围成的空间是空间正四面体吗？[提示]不是。由于N—N—N键角都是108.1°。所以四个氮原子围成的空间不是正四面体而是三角锥形。三、价层电子对互斥模型1．价层电子对互斥理论分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互排斥的结果。2．中心原子上价层电子对的计算(1)价层电子对(2)计算①σ键电子对的计算由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中，O有2对σ键电子对，NH3分子中，N有3对σ键电子对。②中心原子上的孤电子对的计算中心原子上的孤电子对数＝(a－xb)a．a表示中心原子的价电子数。对于主族元素：a＝原子的最外层电子数。对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数。对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)。b．x表示与中心原子结合的原子数。c．b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。(3)VSEPR模型与分子或离子的空间结构σ键电子对数＋孤电子对数＝价层电子对数―――――→VSEPR模型――――――→分子或离子的空间结构。分子或离子孤电子对数价层电子对数VSEPR分子或离子模型名称的空间结构名称CO202直线形直线形SO213平面三角形V形CO03平面三角形平面三角形H2O24四面体形V形NH314四面体形三角锥形CH404正四面体形正四面体形1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)CH2Cl2分子只有一种，可说明CH4的空间结构为正四面体形。(√)(2)分子的VSEPR模型和相应分子的立体构型是相同的。(×)(3)根据价层电子对互斥理论，H3O＋的立体构型为平面正三角形。(×)(4)SO2分子与CO2分子的组成相似，故它们都是直线形分子。(×)2．下列分子的空间结构错误的是()A．SO2：B．NH3：C．CS2：D．CH4：B[NH3的空间结构为三角锥形。]3．为了解释和预测分子的空间结构，科学家在归纳了许多已知分子空间结构的基础上，提出了一种十分简单的理论模型——价层电子对互斥理论。这种模型把分子分成两类：一类是中心原子________(填“有孤电子对”或“无孤电子对”，下同)；另一类是中心原子______________。BF3和NF3都是四个原子的分子，BF3分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案]无孤电子对有孤电子对BF3分子中B原子的3个价电...
