人教版选修3 第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论 课件（48张）.ppt

第二章 分子结构与性质 第二节分子的立体构型 第2课时杂化轨道理论 配合物理论 新课情境呈现 研究证实 甲烷 ch4 分子中的四个c h键的键角均为109 5 从而形成非常规则的正四面体构型 原子之间若要形成共价键 它们的价电子中应当有未成对的电子 碳原子的价电子排布为2s22p2 也就是说它只有两个未成对的2p电子 若碳原子与氢原子结合 则应形成ch2 即使碳原子的一个2s电子受外界影响跃迁到2p空轨道 使碳原子具有四个未成对电子 它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构 那么 甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢 课前新知预习 一 杂化轨道理论简介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 的原子轨道发生混杂 重新组合成一组新轨道的过程叫做 所形成的新轨道就称为 2 要点 1 能量相近 参与杂化的各原子轨道能量要 同一能级组或相近能级组的轨道 2 数目不变 参与杂化的轨道数目等于形成的 数目 3 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 能量相近 原子轨道的杂化 杂化轨道 相近 杂化轨道 3 杂化轨道分类 1 等性杂化 参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合 如 180 直线形 120 平面三角形 109 28 正四面体形 杂化轨道类型与分子空间构型的关系 直线形 平面三角形 正四面体形 co2 c2h2 bf3 ch4 ccl4 2 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 如nh3的氮原子的sp3杂化 二 配合物理论简介1 配位键 1 概念 由一个原子单方面提供 而另一个原子提供 而形成的共价键 即 电子对给予 接受键 是一类特殊的共价键 2 表示 配位键可以用a b来表示 其中a是提供 的原子 叫做给予体 b是接受 的原子 叫做接受体 孤电子对 空轨道 孤电子对 电子对 2 配位化合物 1 概念 与某些分子或离子 称为 以 结合形成的化合物 简称配合物 2 形成条件 配体有孤电子对 中心原子有空轨道 金属离子 或原子 配体 配位键 3 配合物的形成举例 蓝色沉淀 溶解 深蓝 变红 预习自我检测 a 3 2018 高考训练 用价层电子对互斥理论预测h2s和bf3的立体结构 两个结论都正确的是 a 直线形 三角锥形b v形 三角锥形c 直线形 平面三角形d v形 平面三角形 d 4 配位化合物简称配合物 它的数量巨大 组成和结构形形色色 丰富多彩 配合物 cu nh3 4 oh 2的中心离子 配体 中心离子的电荷数和配位数分别为 a cu2 nh3 2 4b cu nh3 1 4c cu2 oh 2 2d cu2 nh3 2 2 a 5 下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 a co2与so2b ch4与nh3c becl2与bf3d c2h4与c2h2解析 co2中心原子采取sp杂化 so2中心原子采取sp2杂化 二者不相同 故a项不正确 ch4中心原子采取sp3杂化 nh3中心原子采取sp3杂化 二者相同 故b项正确 becl2中心原子采取sp杂化 bf3中心原子采取sp2杂化 故c项不正确 c2h4中心原子采取sp2杂化 c2h2中心原子采取sp杂化 二者不相同 故d项不正确 b 6 有关杂化轨道的说法不正确的是 a 杂化前后的轨道数不变 但轨道的形状发生了改变b sp3 sp2 sp杂化轨道的夹角分别为109 28 120 180 c 部分四面体形 三角锥形 v形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释d 杂化轨道全部参与形成化学键解析 杂化轨道不一定都参与成键 如ch4 nh3和h2o分子中的c n o均为sp3杂化 ch4的碳原子杂化轨道均参与成键 而n o分别有一个 两个杂化轨道未参与成键 d项错误 d 课堂探究研析 1 杂化轨道类型的判断 因为杂化轨道只能用于形成 键或者用来容纳孤电子对 而两个原子之间只能形成一个 键 故有下列关系 杂化轨道数 中心原子孤电子对数 中心原子结合的原子数 再由杂化轨道数判断杂化类型 例如 知识点一分子空间构型与杂化轨道类型的关系 2 杂化轨道类型与分子构型的关系 指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式 立体构型 1 cs2分子中的c为 杂化 分子的结构式 立体构型 2 ch2o中的c为 杂化 分子的结构式 立体构型 3 ccl4分子中的c为 杂化 分子的结构式 立体构型 4 h2s分子中的s为 杂化 分子的结构式 立体构型 sp s c s 直线形 sp2 平面三角形 sp3 正四面体形 sp3 v形 方法技巧 根据杂化轨道的空间分布判断中心原子杂化轨道类型的方法 1 若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形 则分子的中心原子发生sp3杂化 2 若杂化轨道在空间的分布为平面三角形 则分子的中心原子发生sp2杂化 3 若杂化轨道在空间的分布为直线形 则分子的中心原子发生sp杂化 sp3 sp2 sp3 sp2 1 配位键与非极性键 极性键的区别与联系 知识点二配位键与配位化合物 2 配合物的组成 一般中心原子 或离子 配位数是2 4 6 3 形成配合物的条件 1 配体有孤电子对 2 中心原子 或离子 有空轨道 4 配合物的稳定性 配合物具有一定的稳定性 配合物中的配位键越强 配合物越稳定 当作为中心原子的金属离子相同时 配合物的稳定性与配体的性质有关 5 配合物形成时的性质改变 1 颜色的改变 如fe scn 3的形成 2 溶解度的改变 如agcl ag nh3 2 警示 1 配位键的强度有大有小 因而形成的配合物有的很稳定 有的很不稳定 2 许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力 因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多 配位化学创始人维尔纳发现 取cocl3 6nh3 黄色 cocl3 5nh3 紫红色 cocl3 4nh3 绿色 和cocl3 4nh3 紫色 四种化合物各1mol 分别溶于水 加入足量硝酸银溶液 立即产生氯化银 沉淀的量分别为3mol 2mol 1mol和1mol 1 请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式 cocl3 6nh3 cocl3 5nh3 cocl3 4nh3 绿色和紫色 2 cocl3 4nh3 绿色 和cocl3 4nh3 紫色 的组成相同而颜色不同的原因是 3 上述配合物中 中心离子的配位数都是 co nh3 6 cl3 co nh3 5cl cl2 co nh3 4cl2 cl 它们互为同分异构体 6 解析 沉淀量为3mol 2mol 1mol和1mol 可知四种配合物中能电离出来的cl 即外界cl 分别有3 2 1 1个 故它们的化学式分别 co nh3 6 cl3 co nh3 5cl cl2 co nh3 4cl2 cl c fe3 解析 1 形成配位键的条件是一个原子 或离子 有孤电子对 另一个原子 或离子 有空轨道 在 ch4 oh 中中心原子碳和氧的价电子已完全成键 没有孤电子对 名师培优 方法指导 分子立体构型的判断技巧分子的立体构型虽然是微观现象 但是可以根据分子中中心原子的电子构型及中心原子的杂化方式对分子立体构型进行预测 1 中心原子的电子构型规律分子的中心原子一般都是6 8 10电子结构 根据共用电子对尽量远离的原则有 此外 中心原子的孤电子对和两成键原子之间的共用电子对数也是影响分子立体几何构型的重要因素 1 分子中中心原子上的孤电子对对其相邻的共用电子对有排斥作用 必然会对键角造成压缩 使其键角小于基本构型的键角 2 当中心原子与其他原子共用两对电子 即形成共价双键 时 该双键同样排斥其他原子 且使之与其他原子之间的斥力最小 分子立体构型归纳如下 2 杂化轨道规律在形成分子的过程中 由于原子间的相互影响 若干类型不同而能量相近的原子轨道相互混杂 重新组合形成一组能量相等 成分相同的新轨道 这一过程称为轨道杂化 不等性杂化 如h2o分子中的o发生sp3不等性杂化 孤电子对参与杂化 由于2对孤电子对的影响 使h o h键角变小 为105 同样 nh3分子中的n发生sp3不等性杂化 由于1对孤电子对的影响 使h n h的键角小于109 28 为107 即时训练 1 下列分子中中心原子属于8电子构型且分子构型是三角锥形的是 a co2b h2sc ncl3d bbr3解析 中心原子属于8电子构型的有co2 h2s ncl3 bbr3的中心原子是6电子构型 co2分子中有共价双键 要保证原子之间斥力最小 分子立体构型只能是直线形 h2s中有两对孤电子对 故h2s是v形 只有ncl3分子 其中的一对孤电子对对另外三个n cl键有排斥作用 分子呈三角锥形 提示 只有对分子中成键电子对数 孤电子对数以及是否形成共价双键这三点进行共同分析 才能得出正确的分子结构 c 学科核心素养 血红蛋白中的配位键在血液中氧气的输送是由血红蛋白来完成的 那么 氧气和血红蛋白是怎样结合的呢 载氧前 血红蛋白中fe2