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第2节共价键与分子的空间构型 第1课时 一 一些典型分子的立体构型 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 碳原子价电子 2s22p2 思考 杂化轨道理论 杂化 原子内部能量相近的原子轨道 在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化 杂化轨道 原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道杂化轨道类型 sp1 sp2 sp3等杂化结果 重新分配能量和空间方向 组成数目相等成键能力更强的原子轨道杂化轨道用于 容纳 键电子和孤对电子 1 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 5 分子的几何构型为正四面体形 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 14 7 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 由于每个轨道中都含有1 4的s轨道成分和3 4的p轨道成分 因此我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道 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 形成分子时 由于原子间的相互作用 使同一原子内部能量相近的不同类型原子轨道重新组合形成的一组新的能量相同的杂化轨道 有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道 杂化轨道的电子云一头大 一头小 成键时利用大的一头 可以使电子云重叠程度更大 从而形成稳定的化学键 即杂化轨道增强了成键能力 杂化轨道之间在空间取最大夹角分布 使相互间的排斥能最小 故形成的键较稳定 不同类型的杂化轨道之间夹角不同 成键后所形成的分子就具有不同的空间构型 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 2 sp2杂化 sp2杂化轨道间的夹角是120度 分子的几何构型为平面正三角形 bf3分子形成 乙烯中的 在轨道杂化时 有一个 轨道未参与杂化 只是 的 s与两个 p轨道发生杂化 形成三个相同的sp2杂化轨道 三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点 未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面 杂化轨道间夹角为120 sp型的三种杂化 为什么氨分子的键角是107 3 非中心原子 cl f br i h 提示 中心原子 同主族的可以互换 如n p s o等 通常双原子分子中没有发生杂化 课堂练
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