第二章__第二节__分子的立体构型(第2课时)

null第二节 分子的立体构型第二节 分子的立体构型第二课时——杂化轨道理论null活动：请根据价层电子对互斥理论 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 CH4的立体构型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 ？null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，不可能得到四面体构型 的甲烷分子为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论nullC：2s22p2　 由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能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。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?null　 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-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。 null三、杂化理论简介1.概念：在形成分子时，由于原子的相互影响,若干个不同类型但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；null三、杂化理论简介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；（3）为使相互间排斥力最小，杂化轨道在空间取最大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同；★对于非过渡元素，由于ns和np能级接近，往往采用“sp”型杂化（分为sp杂化、sp2杂化、sp3杂化）nullsp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。nullClClBe例如： Sp 杂化 —— BeCl2分子的形成Be原子：1s22s2 没有单个电子，nullsp2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s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。null例如： Sp2 杂化 —— BF3分子的形成B： 1s22s22p1没有3个成单电子nullsp3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null例如： Sp3 杂化 —— CH4分子的形成C：2s22p2null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 109°28′null3.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进行成分上的 不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对null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null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σ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中心原子价层电子对数，再由杂化轨道数判断杂化轨道类型。=中心原子孤电子对数＋σ键电子对数（配位原子数）杂化轨道数=中心原子价层电子对数null杂化轨道数=中心原子孤电子对数＋配位原子数null对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价层电子对数相等。234spsp2sp3直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形正四面体直线型平面三角形或V形正四面体或三角锥形或V形null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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 22344444spspsp2sp3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°109.28′109.28′105°107.18′107.18′课堂练习null例题2：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) A．CO2与SO2 B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4B例题3：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Dnull例题4：写出下列分子的路易斯结构式并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) H2Snull试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况null C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。null C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。null大π 键 C6H6 sp2杂化nullC6H6的大π键（离域键）null