第一单元分子构型与物质的性质 (4).pptx

H2O,CO2,CH4,C6H6,C2H2,NH3,4.1.1分子的空间构型杂化轨道理论,1614班/1608班马云秋,问题1中心原子中单电子数目与共价键数目有什么关系？,看一看，填一填,4,3,2,问题2C原子与H原子结合形成的是CH4分子？而不是CH2或CH3？,C原子最外层也只有两个未成对电子，按共价键理论，也只能与两个H原子结合形成的是CH2分子，而实事却是CH4分子，为什么？能不能产生单电子？如果能，是如何产生的？,激发,激发,问题3：研究发现CH4四个C-H键BF3三个B-F键BeCl2两个Be-Cl键的键能完全相同，如何解释?,CH4分子sp3杂化轨道的形成,碳原子2s轨道中1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，可表示为,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。正四面体结构,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，能量最低，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。,Sp3杂化,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。,BF3分子sp2杂化,同一个原子的1个ns轨道与2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。,Sp2杂化轨道电子云如何分布？杂化后如何成键？,由于每个杂化轨道中都含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp2杂化轨道。三个夹角为120的平面三角形,BeCl2分子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。,SP杂化轨道电子云如何分布？杂化后如何成键？,sp杂化：夹角为180的直线形杂化轨道。,杂化轨道flash动画,问题4：哪个原子杂化，在什么情况下杂化？杂化后轨道数目、能量是否发生变化？,中心原子中，能量相近【ns-np,ns-np-nd或者(n-1)d-ns-np】的原子轨道。在分子形成过程中，才进行杂化基态原子的价层电子受到激发后，电子经过跃迁，形成激发态。激发态能量高不稳定原子轨道重新组合、分配，形成一组新的轨道（道数不变），即经历杂化过程，形成杂化态。,分析乙烷、乙烯与乙炔分子的空间构型，思考碳原子的杂化轨道类型和成键类型。,学与用,乙烷：7个键乙烯：5个键，1个键乙炔：3个键，2个键,成键情况：,C2H6分子形成,激发,C原子在形成乙烷分子时，每个碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道发生杂化，形成4个sp3杂化轨道，伸向空间正四面体的三个顶点。,杂化,每个C原子的3个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道形成3个相同的CH键。两个C各自剩余的1个sp3杂化轨道相互重叠形成1个CC键。,注：杂化轨道一般形成键。,C原子在形成乙烯分子时，每个碳原子的1个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。,C2H4分子形成,激发,杂化,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个相同的键，每个C各自剩余的1个sp2杂化轨道相互重叠形成1个键。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键。所以，在乙烯分子中双键由一个键和一个键构成。,注：杂化轨道一般形成键，键是由没有杂化的p轨道形成。,C2H2分子形成,C原子在形成乙炔分子时，每个碳原子的2s轨道与1个2p轨道发生杂化，形成2个sp杂化轨道，形成直线型。,激发,杂化,每个碳原子1个sp杂化轨道与1个氢原子的1s轨道结合形成1个CH键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个CC键。2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2个CC键。所以乙炔分子中叁键由1个键和2个键构成。,注：杂化轨道一般形成键，键是由没有杂化的p轨道形成。,能量压缩包：,BeCl2、CHCH,BF3、CH2=CH2,CH4,1个S、1个P,1个S、2个P,1个S、1个P,2,3,4,直线形,平面正三角形,正四面体,180,120,小试身手：,1.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角比较，得出结论正确的是Asp杂化轨道的夹角最大