杂化轨道理论简介ppt课件.ppt

杂化轨道解释一些分子的空间构型,联想质疑： 、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此推测：CH分子的C原子有没有可能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？,、如果C原子就以个轨道和个轨道上的单电子，分别与四个原子的轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH分子的实际情况是否吻合？,如何才能使CH分子中的C原子与四个H原子形成完全等同的四个共价键呢？,原子轨道？ 伸展方向？,一.杂化轨道,sp3杂化,CH4分子的形成和空间构型,C的电子排布:1s22s22p2,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。,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分别指向正四面体的四个顶点。,理论分析： 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，形成一个正四面体构型的分子。,sp2杂化, BF3分子的形成和空间构型,B的电子排布:1s22s22p1,由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个能量与形状完全相同的轨道。,为使轨道间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道呈正三角形分布，夹角为1200。当3个sp2杂化轨道分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面三角形构型的分子。,理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的键。故BF3 分子的空间构型是平面三角形。,思考:通过分析CH2=CH2分子的结构，你认为分子中的C原子是否也需要“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？, C2H4分子的形成和空间构型,根据以上对SP2杂化过程的分析，自己尝试推测一下乙烯分子中C原子的杂化类型和成键情况，尤其是C=C的形成情况？现在你能否解释乙烯分子的结构特点了？,sp2杂化：乙烯,苯中碳原子也是以sp2杂化的：,sp1杂化,BeCl2分子的形成和空间构型,Be的电子排布:1s22s22p0,由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个能量与形状完全相同的轨道。,为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为1800 。当2个sp1杂化轨道与其他原子轨道重叠成键后就会形成直线型分子。,理论分析：Be原子上的两个SP1杂化轨道分别与2个Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp的键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。,BeCl2分子的空间构型,二、杂化轨道理论简介,1、杂化轨道: 原子中能量相近的几个轨道间通过相互的混杂,形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。,2、杂化轨道的特点:,1) 杂化轨道也是原子轨道，因此，它们可以与其他原子的单电子配对成键。 2) 杂化轨道全部都用于形成键。 3) 杂化轨道的空间伸展方向要按一定规律发生变化.,三种SP杂化轨道的比较,实例分析： 试解释CCl4分子的空间构型。,CCl4分子的中心原子是C，其价层电子组态为2s22px12py1。在形成CCl4分子的过程中，C原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子组态为2s12px12py12pz1，1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3杂化，形成夹角均为109028的4个完全等同的sp3杂化轨道。其形成过程可表示为,理论分析：C原子的4个sp3杂化轨道分别与4个Cl原子含有单电子的2p轨道重叠，形成4个sp3-p的键。故CCl4 分子的空间构型是正四面体.,实验测定：CCl4分子中有四个完全等同的C-Cl键，其分子的空间构型为正四面体。,练习： 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、成键情况和分子的空间构型。 （1） CO2 （2）H2O （3）HCHO （4）HCN,杂化轨道所用原子轨道