第二节分子立体构型(2).ppt

第二节分子的立体构型 第 二 课 时 路易斯结构式 分子有用于形成共价键的键合电子 成键电子 和未用于形成共价键的非键合电子 又称 孤对电子 用短线表示键合电子 用小黑点来表示孤对电子 例如 水 氨 乙酸 氮分子的路易斯结构式可以表示为 复习回顾 一 形形色色的分子 二 价层电子对互斥模型 VSEPR模型 直线形 价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构型 却无法解释许多深层次的问题 如无法解释甲烷中四个C H的键长 键能相同及H C H的键角为109 28 因为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 为了解决这一矛盾 鲍林提出了杂化轨道理论 三 杂化轨道理论 解释分子的立体构型 1 杂化轨道的概念 在形成多原子分子的过程中 中心原子的若干能量相近的原子轨道间通过相互的混杂后 形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道 杂化轨道只用于形成 键或者用来容纳孤对电子 剩余的p轨道可以形成 键 sp3杂化同一个原子的一个ns轨道与三个np轨道进行杂化组合为sp3杂化轨道 sp3杂化轨道间的夹角是109 28 分子的几何构型为正四面体形 CH4分子形成 2s 2p C的基态 2s 2p 激发态 激发 sp2杂化同一个原子的一个ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2杂化轨道 sp2杂化轨道间的夹角是120 分子的几何构型为平面正三角形 BF3分子形成 激发 碳的sp2杂化轨道 大 键 C6H6 sp2杂化 三个夹角为120 的平面三角形杂化轨道 sp杂化同一原子中ns np杂化成新轨道 一个s轨道和一个p轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道 BeCl2分子形成 激发 2s 2p Be基态 2s 2p 激发态 直线形 sp杂化态 直线形 化合态 ClBeCl 180 碳的sp杂化轨道 sp杂化 夹角为180 的直线形杂化轨道 spd杂化 sp3d杂化PCl5分子中中心磷原子采取sp3d杂化 可以表示为 磷原子基态磷原子激发态磷原子sp3d杂化态3s23px13py13pz13d0 3s13px13py13pz13d1 sp3d2杂化SF6分子中中心s原子采取sp3d2杂化 可以表示为 硫原子基态硫原子激发态硫原子sp3d2杂化态3s23px13py13pz13d03d0 3s13px13py13pz13d13d1 2 杂化轨道的类型 思考题 根据以下事实总结 如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型 结合上述信息完成下表 杂化轨道数 中心原子孤对电子对数 中心原子结合的原子数 3 中心原子杂化方式的判断 杂化轨道数 中心原子A价电子数 配体B的成键电子数 电荷数 注意 氧族元素的原子做中心时 价电子数为6 如H2O或H2S 做配体时 成键电子数为0 如CO2杂化轨道数为2 电荷数为正值时取 电荷数为负值时取 PO43 5 0 4 3 2 4sp3NH4 5 1 4 1 2 4sp3 练习 在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述化合物中每个化学键是怎样形成的 1 H2O O原子发生SP3杂化生成了四个SP3杂化轨道 其中的两个分别与两个H原子的S轨道形成两个 键 O原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电子占据 C原子发生SP杂化生成了两个SP轨道分别与两个O原子的一个P轨道形成两个 键 C原子剩余的两个P轨道分别与两个O原子剩余的1个P轨道形成两个 键 2 CO2 探究练习 写出下列分子的路易斯结构式 是用短线表示键合电子 小黑点表