选修3第二章第二节（2）.ppt

1、【选修3物质结构与性质】,第 二 章分子结构与性质,第二节 分子的立体结构,第二课时,复习与巩固 价层电子对互斥模型(VSEPR模型)是一种可以用来预测分子立体结构的理论模型，总的原则是分子的中心原子上孤对电子对与成键电子对之间的排斥力最小（注意：分子中的双键、叁键等多重键要作为一对电子看待）。 这种理论把分子分为两类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，这种分子中，中心原子周围的原子数决定着分子的立体结构。 如HCN的空间结构为直线形；另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子)的分子，由于中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。所以H2O的空间结构为

2、V形。,三.杂化轨道理论简介,14,4,看看杂化轨道理论的解释：,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。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，从而构成一个正四面体构型的分子。,sp3 杂化,原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。,sp3杂化轨道特点：四个sp3轨道在空间均匀分布，轨道间夹角109.5,基本要点：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型

3、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。,杂化轨道,杂化前后轨道数目不变。 杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。电子云一头大，一头小，成键时重叠程度更大。,BF3是平面三角形构型， 分子中键角均为120o；气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o 。试用杂化轨道理论加以说明。,交流讨论,BF3分子的空间构型,BF3分子的中心原子是B，其价层电子排布为2s22px1 。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布为2s12px12py1 ，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp

4、2杂化，形成夹角均为1200的3个完全等同的SP2杂化轨道。其形成过程可表示为：,理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的键。故BF3 分子的空间构型是平面正三角形。,实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键，键角为1200 ，分子的空间构型为平面正三角形。,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。,sp2杂化轨道特点：3个sp2杂化轨道在一个平面内均匀分布，轨道间夹角120,sp2杂化,BeCl2分子的形成和空间构型,Be原子

5、的价层电子排布为2s2 。在形成BeCl2 分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p空轨道，价层电子排布变为为2s1 2px1 。这2个含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组成夹角为1800 的2个能量相同的sp杂化轨道，其形成过程可表示为：,理论分析：Be原子上的两个SP杂化轨道分别与2个Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp的键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。,实验测定：BeCl2分子中有2个完全等同的BeCl键，键角为1800 ，分子的空间构型为直线。,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

6、道。,sp杂化,sp杂化轨道特点：2个sp杂化轨道在一条直线上，轨道间夹角180,注：杂化轨道只能用于形成键或者用来容纳未参与成键的孤对电子；,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

7、子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。,除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得，如图所示。,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？,判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：,1.对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数= 价层电子数=键电子对数（中心原子结合的电 子数）+孤电子对数 规律：当中心原子的价层电子对数为4

8、时，其杂化 类型为SP3杂化，当中心原子的价层电子对数为3 时，其杂化类型为SP2杂化，当中心原子的价层电 子对数为2时，其杂化类型为SP杂化。,2.通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。 规律：如果有1个三键或两个双键，则其中有2个键，用去2个P轨道，形成的是SP杂化；如果有1个双键则其中必有1个键，用去1个P轨道，形成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成SP3杂化。,已知：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子,中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,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？,C原子发生SP杂化生成

9、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 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。,天蓝色,天蓝色,天蓝色,无色,无色,无色,思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？,结论：上述实验中呈天蓝色的物质叫做四水合铜离子，可表示为Cu(H2O) 42+。在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子中的O原子提供孤对电子对给予铜离子（铜离子提供空轨道），铜离子接受水分子的孤对电

10、子形成的，这类“电子对给予接受键”被称为配位键。,1、配位键：共用电子对由一个原子单方面提供给另一个原子共用所形成的共价键叫配位键。是一种特殊的共价键。,2、配位化合物：中心离子（或原子） 与配位体(某些分子或离子) 以配位键的形式结合而成的化合物。,可用AB表示 A表示提供孤对电子的原子，叫电子给予体或配体，常为N、O、P、S、卤素的原子或离子 B表示接受电子的原子，叫接受体，一般为过渡金属 形成配位键的条件：一个原子提供孤对电子，另一原子提供空轨道,配位化合物，简称配合物，通常是由中心离子（或原子） 与配位体(某些分子或阴离子) 以配位键的形式结合而成的复杂离子或分子。,例题一：下列分子中

11、的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4,B,例题二：下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( ) ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D Cu(NH3) 42+ 、PCI3,B,由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。,由于该离子的颜色极似血液，常被用于电影特技和魔术表演。,配合物理论简介,一、配合物的组成,二. 配位化合物的命名,配位数配位体名称合中心离子(用罗马数字表示氧化数)， 用二、三、四等数字表示配位体数。不同配位名称之间用圆点“”分开。 阴离子次序为：简单离子复杂

12、离子有机酸根离子。 中性分子次序为：NH3H2O有机分子。,例题一：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4 例题二：下列分子或离子中都存在着配位键的是 ( ) ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D Cu(NH3) 42+ 、PCI3,B,B,例题三：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 C S原子和C原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构， CO2为直线形结构,D,例题四：下列各种说法中错误的是（ ） A、形成配位键的条件是一方有空轨道一方有孤对电子。 B、配位键是一种特殊的共价键。 C、配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子。 D、共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子。,D,例题五：写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键合电子,小黑点表示未键合的