分子的空间构型时.ppt

分子的空间构型,专题4分子空间结构与物质性质,第二课时杂化理论,厦大附中罗丹,写出碳原子的核外电子排布图，思考：,C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？,新问题2：,按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个CH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,C,为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论,例如：Sp3杂化CH4分子的形成,C：2s22p2,三、杂化理论简介,1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。,2.要点：,（2）参与杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；,（1）只有在形成分子的过程中原子轨道才能进行杂化,孤立的原子不可能发生杂化。,（5）组合得到的杂化轨道与其他原子形成键或排布孤对电子，而不会以空轨道的形式存在。学.科.网,（4）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向（一头大一头小，最大重叠原理），在成键时更有利于轨道间的重叠；故杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力强。,（3）轨道杂化时，通常有激发、杂化、轨道重叠等过程；,2.轨道杂化理论的基本要点：,（6）中心原子采取的杂化类型决定了杂化轨道分布形状（最小斥力原理）及所形成的分子的几何构型。,2.要点：,例如：Sp2杂化BF3分子的形成,B：1s22s22p1没有3个成单电子,Cl,Cl,Be,例如：Sp杂化BeCl2分子的形成,Be原子：1s22s2没有单个电子，,三、杂化理论简介,3.杂化轨道分类：,CH4原子轨道杂化,等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。杂化轨道每个轨道的成分轨道间夹角(键角)sp1/2s，1/2p180sp21/3s，2/3p120sp31/4s，3/4p10928,3.杂化轨道分类：,三、杂化理论简介,H2O原子轨道杂化,O原子：2s22p4有2个单电子，可形成2个共价键，键角应当是90，Why?,杂化,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,排斥力：孤电子对-孤电子对孤电子对-成键电子对成键电子对-成键电子对,三、杂化理论简介,4.杂化类型判断：,因为杂化轨道只能用于形成键或用来容纳孤电子对，故有,杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的VSEPR模型，然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。,=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,杂化轨道数=中心原子价层电子对数,三、杂化理论简介,4.杂化类型判断：,对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。,2,3,4,sp,sp2,sp3,直线型,平面三角形,正四面体,直线型,平面三角形,正四面体,直线型,平面三角形或V形,正四面体三角锥形或V形,例1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表,2,2,3,4,4,4,4,4,sp,sp,sp2,sp3,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,180,180,120,109.5,直线形,直线形,平面三角形,正四面体,V形,三角锥形,180,180,120,10928,10928,104.5,10718,10718,课堂练习,例题二：对SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构B中心原子都采取sp杂化轨道CS原子和C原子上都没有孤对电子DSO2为V形结构，CO2为直线形结构,D,试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况,交流讨论,C原子在形成乙烯分子时，碳原子的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。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，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个键，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。,C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子