會判斷一些典型分子的立體結(jié)構(gòu)，認(rèn)識分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，理解價層電子對互斥模型。
通過對典型分子立體結(jié)構(gòu)探究過程，學(xué)會運用觀察、比較、分類及歸納等方法對信息進(jìn)行加工，提高科學(xué)探究能力。
通過觀察分子的立體結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，感受化學(xué)世界 的奇妙。
早年科學(xué)家主要靠對物質(zhì)的 進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)行推測，現(xiàn)代科學(xué)家應(yīng)用了許多測定分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代儀器和方法，如 、 等。
分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。當(dāng)一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些 的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn) 。通過和已有 比對，或通過 計算，可以得知各吸收峰是由哪種 、哪種 方式引起的，綜合這些信息，可分析分子中含有何種 或
分子中的原子不是固定不動的，而是不斷地振動著的。所謂分子立體結(jié)構(gòu)其實只是分子中的原子處于平衡位置時的模型。
現(xiàn)代化學(xué)常利用質(zhì)譜儀測定分子的相對分子質(zhì)量。它的基本原理是在質(zhì)譜儀中使分子失去電子變成帶 的分子離子和碎片離子等粒子。由于生成的離子具有不同的相對質(zhì)量，它們在高壓電場加速后，通過狹縫進(jìn)入磁場得以分離，在記錄儀上呈現(xiàn)一系列峰，化學(xué)家對這些峰進(jìn)行系統(tǒng)分析，便可得知樣品分子的相對分子質(zhì)量。
可以準(zhǔn)確判斷有機物分子中含有哪些官能團的分析方法是（ ）A. 核磁共振氫譜 B. 質(zhì)譜C. 紅外光譜 D. 紫外光譜
解析　核磁共振氫譜能分析等效氫的種類 ，故A錯誤 質(zhì)譜分析相對分子質(zhì)量，故B錯誤 紅外光譜判斷有機物分子中官能團的種類，故C正確 只根據(jù)紫外光譜是不能完全確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，故D錯誤
二、多樣的分子空間結(jié)構(gòu)
(1) 四原子分子一定都是平面三角形或三角錐形 (　　)(2) 正四面體形的鍵角均為109°28′ (　　)(3) SiCl4、SiH4、 、CH3Cl均為正四面體結(jié)構(gòu) (　　)(4) SF6分子的空間結(jié)構(gòu)為正八面體形 (　　)
1940年Sidgwick提出價層電子對互斥理論，用以判斷分子的立體構(gòu)型。
分子 ABn中， A為中心，n為B 原子的個數(shù)。B均與A有鍵聯(lián)關(guān)系。本節(jié)討論的ABn型分子中，A為主族元素的原子。
三、價層電子對互斥理論 VSEPR
對ABm型分子或離子，中心原子A價層電子對（包括成鍵電子對和孤對電子）之間存在排斥力，將使分子中的原子處于盡可能遠(yuǎn)的相對位置上，以使各原子之間斥力最小，分子體系能量最低。
（1）ABn型：中心原子（A）上的價電子都用于形成共價鍵
三、價層電子對互斥理論 VSEPR
（2）中心原子上有孤對電子 (未用于形成共價鍵的電子對) 的分子
ABn 　立體結(jié)構(gòu) 范例 n=2 　 V形 　H2O n=3 　 三角錐形　　　 NH3
中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分別有2對孤對電子和1對孤對電子，跟中心原子周圍的σ鍵加起來都是4，它們相互排斥，形成四面體，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角錐形。
(1) 中心原子價層電子對數(shù)＝σ 鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)。(2) σ 鍵電子對數(shù)的計算由化學(xué)式確定，即中心原子形成幾個σ 鍵，就有幾對σ 鍵電子對。如H2O分子中， O有 對σ 鍵電子對。NH3分子中， N有 對σ 鍵電子對。
(3)中心原子上的孤電子對數(shù)的計算中心原子上的孤電子對數(shù)＝①a表示中心原子的價電子數(shù)；對主族元素：a＝ ；對于陽離子：a＝ ；對于陰離子：a＝ 。②x表示與 結(jié)合的原子數(shù)。③b表示與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1其他原子＝ 。
價電子數(shù)－離子所帶電荷數(shù)
價電子數(shù)＋離子所帶電荷數(shù)
中心原子價層電子對數(shù)n ? ?分子的空間結(jié)構(gòu)——略去孤電子對在價層電子對互斥模型中占有的空間
1. 下列分子的空間結(jié)構(gòu)模型正確的是（ ）A. CO2的空間結(jié)構(gòu)模型： 　　B. H2O的空間結(jié)構(gòu)模型： C. NH3的空間結(jié)構(gòu)模型： 　　D. CH4的空間結(jié)構(gòu)模型：
解析　CO2的空間結(jié)構(gòu)為直線形，A不正確； H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形，B不正確； NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，C不正確； CH4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，D正確。
2. (1) 硫化氫(H2S)分子中，兩個H—S的夾角接近90°，說明H2S分子的空間結(jié)構(gòu)為______。 (2) 二硫化碳(CS2)分子中，兩個C==S的夾角是180°，說明CS2分子的空間結(jié)構(gòu)為_______。
解析　可由鍵角直接判斷分子的空間結(jié)構(gòu)。
(3)能說明CH4分子不是平面四邊形，而是正四面體結(jié)構(gòu)的是____(填字母)。 a. 兩個鍵之間的夾角為109°28′ b. C—H為極性共價鍵 c. 4個C—H的鍵能、鍵長都相等 d. 二氯甲烷(CH2Cl2)只有一種(不存在同分異構(gòu)體)
解析　五原子分子CH4可能有平面四邊形和正四面體兩種空間結(jié)構(gòu)，不管為哪種，b、c兩項都成立；若為前者，則鍵角為90°，CH2Cl2有兩種：　　 和 ；若為后者，則鍵角為109°28′，CH2Cl2只有一種。
3. 若ABn型分子的中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，運用價層電子對互斥模型，判斷下列說法中正確的是（ ）A.若n＝2，則分子的空間結(jié)構(gòu)為V形B.若n＝3，則分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形C.若n＝4，則分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形D.以上說法都不正確
解析　若中心原子A上沒有未用于形成共價鍵的孤電子對，則不存在σ鍵電子對與孤電子對之間的相互排斥。當(dāng)n＝2時，分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形；n＝3時，分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形；n＝4時，分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。
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第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修2

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