物质结构与性质分子的立体构型(第2课时).ppt

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1、第二章 分子结构与性质,第二节 分子的立体构型,第2课时,选修3 物质结构与性质,活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型,新问题1：,1.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？,杂化轨道理论简介,新问题2：,按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C H单键都应该是键，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，不可能得到四面体构型的甲烷分子,C,为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论,杂化轨道理论简介,C：2s22p2,由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能

2、量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。,杂化轨道理论简介,为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?,杂化轨道理论简介,四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3键，从而构成一个正四面体构型的分子。,杂化轨道理论简介,2023/11/15,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,7,科目一考试 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四

3、个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3键，从而构成一个正四面体构型的分子。,杂化轨道理论简介,三、杂化理论简介,1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。,2.要点：,（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；,（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；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；,杂化轨道理论简介,杂化轨道理论简介,（3）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故在空间取最大夹角

4、分布，不同的杂化轨道伸展方向不同；,杂化轨道理论简介,sp杂化轨道的形成过程,180,每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180，呈直线型,sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。,杂化轨道理论简介,Cl,Cl,Be,例如：Sp 杂化 BeCl2分子的形成,Be原子：1s22s2 没有单个电子，,杂化轨道理论简介,sp2杂化轨道的形成过程,120,每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形,sp2杂化：1个

5、s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。,杂化轨道理论简介,例如：Sp2 杂化 BF3分子的形成,B：1s22s22p1没有3个成单电子,杂化轨道理论简介,sp3杂化轨道的形成过程,sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。,每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分，每两个轨道间的夹角为109.5，空间构型为正四面体型,杂化轨道理论简介,例如：Sp3 杂化 CH4分子的形成,C：2s22p2,杂化轨道理论简介,其它杂化方式,dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、sp3

6、d2杂化,例如：sp3d2杂化：SF6,构型：四棱双锥 正八面体,此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物,杂化轨道理论简介,三、杂化理论简介,3.杂化轨道分类：,CH4原子轨道杂化,等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角(键角)sp 1/2 s，1/2 p 180 sp2 1/3 s，2/3 p 120 sp3 1/4 s，3/4p 10928,杂化轨道理论简介,3.杂化轨道分类：,三、杂化理论简介,H2O原子轨道杂化,O原子：2s22p4 有2个单电子，可形成2个共价键，键角应当是90，Why?,杂化,不等性杂化：参与杂化的各原子轨道

7、进行成分上的 不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对,杂化轨道理论简介,排斥力：孤电子对-孤电子对孤电子对-成键电子对成键电子对-成键电子对,杂化轨道理论简介,三、杂化理论简介,4.杂化类型判断：,因为杂化轨道只能用于形成键或用来容纳孤电子对，故有,杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的VSEPR模型，然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。,=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,杂化轨道数=中心原子价层电子对数,杂化轨道理论简介,例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp2,sp3,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,180,180,120,109.5,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,V形,三角锥形,180,180,120,109.5,109.5,104.5,107.3,107.3,课堂练习,杂化轨道理论简介,例2、对SO2与CO2说法正确的是（）A都是直线形结构 B中心原子都采取sp杂化轨道 C S原子和C原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构，CO2为直线形结构,D,杂化轨道理论简介,