《分子的立体构型---杂化轨道理论》课件

1、第二节第二节分子的立体构型分子的立体构型第二课时第二课时杂化轨道杂化轨道理论理论类型 ？复习：1、从原子轨道角度共价键可分哪两种基本（键和键）2、价层电子对互斥理论模型有哪些？活动：请根据价层电子对互斥理论分析ch4的立体构型c原子轨道排布图2p22s21s11s2h原子轨道排布图1.1.为什么碳原子与氢原子结合为什么碳原子与氢原子结合形成成形成成chch4 4，而不是是，而不是是chch2 2 ？依据价键理论，甲烷是4个c h单键，而碳的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p和1个球形的2s，用它们和氢原子的1s形成共价键的角应该是90而不是109.5的四面体构型？为了解决这些矛盾，鲍林提出了

2、杂化轨道理论三、杂化理论简介1.1.杂化理论提出背景及概述：杂化理论提出背景及概述：在形成分子在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型时，在外界条件影响下若干不同类型能量能量相近相近的原子轨道混合起来，的原子轨道混合起来，重新组合重新组合成一成一组新轨道的过程叫做原子轨道的组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化杂化，所，所形成的新轨道就称为形成的新轨道就称为杂化轨道杂化轨道。三、杂化理论简介2.2.要点：要点：（1 1）参与杂化的各原子轨道）参与杂化的各原子轨道能量要相近能量要相近在同一能级在同一能级组如组如nsns和和npnp或相近能级组如或相近能级组如(n-1)d(n-1)d、nsns、npn

3、p的轨道；的轨道；（2 2）杂化前后原子轨道）杂化前后原子轨道数目不变数目不变：参加杂化的轨道数：参加杂化的轨道数目目等于等于形形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；（3 3）杂化前后原子轨道为使相互间）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同向不同px 2 2没有单个电子cl，clclbesp杂化 becl2分子的形成例1：be原子：1s 2s2 p2 p2ss

4、p激发 2ssp杂化cl180sppxsp杂化轨道的形成过程xyzxyzxyzxyz180sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。每个sp杂化轨道含有1/2 s 和1/2 p 轨道成分两个轨道间的夹角为180，呈直线型120fbsp2 杂化 bf3分子的形成例2：fb： 1s22s22p1没有3个成单电子激发2s2 p2 pf2ssp2sp2杂化xyzxyzxyzxyzsp2杂化轨道的形成过程120sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。每个sp2杂化轨道含有 1/3 s 和 2/3 p 轨道的成分每两个轨道间的夹角为120，

5、呈平面三角形sp3 杂化 ch4分子的形成例3：激发2s2 p2 psp 3杂化sp3c：2s22p22ssp3杂化轨道的形成过程xyxyzxyzxyzz10928sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。每个sp3杂化轨道含有 1/4 s 和 3/4 p 轨道成分每两个轨道间的夹角为109.5，空间构型为正四面体型三、杂化理论简介4.4.杂化轨道小结：杂化轨道小结：杂化轨道spsp2sp3每个轨道的成分1/2 s，1/2 p1/3 s，2/3 p1/4 s，3/4p.5轨道间夹角( 键角)180120109.5杂化轨道只能用于形成键和容纳孤电子对，所以杂化轨

6、道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数三、杂化理论简介5.5.杂化类型判断：杂化类型判断：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。a的价电子对数234a的杂化轨道数234杂化类型sp2sp3spa的杂化轨道空间构型 直线型平面三角形正四面体abmabm型分子或离子空间构型型分子或离子空间构型直线型平面三角形或v形v形三、杂化理论简介5.5.杂化类型判断：杂化类型判断：子子a a与与a a对于于对于于abmabm型分子或离子，其中心原子型分子或离子，其中心原子a a的杂化轨道的杂化轨道数恰好与数恰好与a a的价电子对数相等。的

7、价电子对数相等。正四面体三角试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况成键情况思考与交流c2h4形成过程-sp2杂化轨道c2h4形成过程-sp2杂化轨道c2h4形成过程-sp2杂化轨道乙烯乙烯c c2 2h h4 4chch2 2chch2 2c2h2的形成过程sp杂化轨道苯c6h6的形成过程sp2杂化轨道大 键c6h6sp2杂化物质价层电子对数中心原子杂化轨道类型杂化轨道/电子对空间构型轨道夹角分子空间构型becl22spsp直线形直线形180180直线形直线形cs22spsp直线形直线形直线形直线形so332 2spsp平面三角形平面三角形120 平面

8、三角形平面三角形ch43 3spsp正四正四面体面体109.5109.5正四面体正四面体+nh44h2ov形形nh34三角锥形三角锥形pcl34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思考与讨论a、ch4b、bf3c、ccl4d、h2sd、so3巩固练习1、下列有关杂化轨道的说法不正确的是 （ d ）a、原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道b、轨道数在杂化前后一定是相等c、杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理d、杂化轨道只有sp、sp2和sp3三种杂化方式2、下列分子中，空间构型呈平面三角形的是 （ b ）3、下列分子中，键角最大的是

9、（ c ）a、ch4 b、h2o c、co24、对so2和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是v形结构，co2是直线形结构）5、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（a、co2和so2b、ch4 和nh3c、becl2 和bf3d、c2h4 和c2h2）c、c2h4d、c3h8a、c6h6e、co2b、c2h2f、石墨db6、 下列分子中的碳原子采取sp2杂化的是（ a、c、f巩固练习a.c2h2b.cs2c.nh3d.c6h6巩固练习7、 下列判断正确的是 （ d ）a、bf3是三角锥形分子b、铵根离子呈平面形结构c、甲烷分子中的4个c-h键都是氢原子的1s轨道与碳子的p轨道形成的s-p键d、甲烷分子中的4个c-h键都是氢原子的1s轨道与碳原子的4个sp3杂化轨道重叠形成的键8、下列分子中，所有原子不可能共处在同一平面上的是( c )a.直线形sp杂化c.三角锥形sp2杂化b.三角形sp2杂化 d.三角锥形sp3杂化a.spb.sp2 c.sp3d.无法判断 巩固练习9、根据价层电子对互斥理论及