高中化学选修三2-2(1)

1、所谓所谓“分子的立体构型分子的立体构型”指指多原子多原子构成构成的共价分子中的原子的空间关系问题。的共价分子中的原子的空间关系问题。在在O2、HCl这样的双原子分子中不存在分子这样的双原子分子中不存在分子的立体结构问题。的立体结构问题。O2HCl在多原子构成的分子中，由于原子间排在多原子构成的分子中，由于原子间排列的空间顺序不一样，使得分子有不同列的空间顺序不一样，使得分子有不同的结构，的结构，这就是所谓的分子的立体构型。这就是所谓的分子的立体构型。1、三原子分子、三原子分子 电子式电子式 结构式结构式 键角键角 空间结空间结构构CO2CS2三原子分子的立体结构：直线形和三原子分子的立体结构：

2、直线形和V形形 电子式电子式 结构式结构式 键角键角 空间结空间结构构H2OH2S一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2双原子分子（直线型）双原子分子（直线型）三原子三原子分子立体结构（分子立体结构（直线形和直线形和V V形形）直线形直线形180180V V形形1051052、四原子分子、四原子分子 电子式电子式 结构式结构式 键角键角 空间结空间结构构CH2ONH3PH3四原子分子的立体结构：平面三角形和三角锥形四原子分子的立体结构：平面三角形和三角锥形3、五原子分子、五原子分子 电子式电子式 结构式结构式 键角键角 空间结空间结构构CH4CCl4SiH4五原子分子的立体

3、结构：正四面体形（最常见的）五原子分子的立体结构：正四面体形（最常见的）四原子四原子分子立体结构（直线形、平面三角形、分子立体结构（直线形、平面三角形、三角锥形、正四面体）三角锥形、正四面体）（平面三角形，三角锥形）（平面三角形，三角锥形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形120120三角锥形三角锥形1071071818 正四面体正四面体6060直线形直线形180180平面三角形平面三角形120120五原子五原子分子立体结构分子立体结构CH4正四面体正四面体1091092828CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH4 4、其它：、其它：平面正六边形平面正

4、六边形120120C60分子式：分子式：C10H16 金刚烷分子内含有环己金刚烷分子内含有环己烷组成的三环体系烷组成的三环体系, , 环己环己烷均以椅式构象存在烷均以椅式构象存在, ,碳原碳原子的排布方式为正四面体。子的排布方式为正四面体。 分子的立体结构与其稳定性有关。分子的结构不同分子的立体结构与其稳定性有关。分子的结构不同也会导致物质性质不同。也会导致物质性质不同。 分子的空间结构我们看不见，那么科学家是怎样测定分子的空间结构我们看不见，那么科学家是怎样测定的呢？的呢？科学视野科学视野分子的立体结构是怎样测定的？分子的立体结构是怎样测定的？ 早年的科学家主要靠对物质的早年的科学家主要靠对

5、物质的宏观性质宏观性质进行系进行系统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经统总结得出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，创造了许许多多测定分子结构的现代仪器，红外红外光谱光谱就是其中的一种。分子中的原子就是其中的一种。分子中的原子不是不是固定不固定不动的，而是不断地动的，而是不断地振动振动着的。所谓分子立体结构着的。所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于其实只是分子中的原子处于平衡位置平衡位置时的模型。时的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图些化学键的振动频率相

6、同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。谱上呈现吸收峰。 通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，个化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出分子的立体结构。可分析出分子的立体结构。测分子体结构：红外光谱仪测分子体结构：红外光谱仪吸收峰吸收峰分分析。析。【思考】【思考】为什么构成分子的原子数目一样多，而分子为什么构成分子的原子数目一样多，而分子的空间构型却不一样？的空间构型却不一样？CO2 和和H2O都是三原子分子，都是三原子分子，为什么为什么CO2呈直线形而呈直线形而H2O呈呈V形形?CH2O和和NH3

7、都是都是四原子分子，为什么四原子分子，为什么CH2O呈平面三角形而呈平面三角形而NH3呈三呈三角锥形角锥形? 属于同一通式的分子或离子，其结构可能相属于同一通式的分子或离子，其结构可能相似，也可能完全不同。似，也可能完全不同。(如如SO32-、CO32-)中心原子：中心原子：对对ABn型分子，型分子，B围绕围绕A成键，则成键，则A为中心原子，为中心原子，n值为中心原子结合的原子数。值为中心原子结合的原子数。孤对电子：孤对电子：未用于形成共价键的电子对未用于形成共价键的电子对O C O: : :H O H:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H= OH-C-

8、H-HH直线形直线形V 形形三角三角锥锥 形形 平面平面三角形三角形 正正四面体四面体HH. .C. . .O. . . .分析：分析：CO2 ， H2O，NH3 ，CH2O等的中心原子等的中心原子价电子层电子的成键情况与其空间构型。价电子层电子的成键情况与其空间构型。结论结论：中心原子上中心原子上键电子对键电子对和和孤对电子对孤对电子对均均要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。影响分子的空间构型。影响分子的空间构型。二、价层电子对互斥理论二、价层电子对互斥理论 对对ABn型的分子或离子，型的分子或离子，中心原子中心原子A的的价层价层电子对电子对（

9、包括成键（包括成键键电子对键电子对和未成键的和未成键的孤孤对电子对对电子对）之间由于存在排斥力，将使分子）之间由于存在排斥力，将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型，那种构型，以使彼此之间尽可能远离，斥力以使彼此之间尽可能远离，斥力最小。最小。这时这时分子体系分子体系价层电子对互斥模型又称价层电子对互斥模型又称VSEPRVSEPR模型，可用模型，可用来预测分子的立体结构。来预测分子的立体结构。1.要点要点2.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构根据价层电子对互斥理论判断分子的空间结构确定中心原子价层电子对数目 =键个数键个数+中心原子上

10、的孤对电子中心原子上的孤对电子对个数对个数键电子对数键电子对数 = 与中心原子结合的原子数与中心原子结合的原子数价层电子对数价层电子对数 有原子形成分子就有有原子形成分子就有键键，共价单键一定是，共价单键一定是键键，结合多少个原子就有多少个，结合多少个原子就有多少个键键。键键电子电子对数可有分子式确定。对数可有分子式确定。 中心原子上的孤对电子对数的确定方法：中心原子上的孤对电子对数的确定方法：中心原子上的孤电子对数中心原子上的孤电子对数 =（a-xb) 对于对于原子：原子：a 为中心原子的价电子数，为中心原子的价电子数，对于主族元对于主族元素，价电子数素，价电子数=原子的最外层电子数原子的最

11、外层电子数对于对于阳离子阳离子：a为中心原子的最外层电子数为中心原子的最外层电子数减去减去离离子的电荷数；子的电荷数；对于对于阴离子阴离子： a为中心原子的最外层电子数为中心原子的最外层电子数加上加上离离子的电荷数子的电荷数x : 为与中心原子结合的原子数为与中心原子结合的原子数 x=nb: 为为与中心原子结合的原子与中心原子结合的原子最多能接受的电子最多能接受的电子数数(H为为1，其他原子为，其他原子为“8-该原子的最外层电子数该原子的最外层电子数”） P P3838思考与交流思考与交流 1 1、如何确定主族元素的价电子（如何确定主族元素的价电子（S S、P P元素），元素），2 2、如何确

12、定主族元素最多能接受的电子数如何确定主族元素最多能接受的电子数(N(N、ClCl元素元素) )？ONCCS01442126648324200220孤对电子对的计算孤对电子对的计算=（a-xb）价层电子对（价层电子对（键电子对键电子对和未成键的和未成键的孤对电子对孤对电子对）H2ONH3CO2CH4:H O H:H N H:H:H C H:HHO C O: : :2342224314404202中心原子上无孤对电子的分子：中心原子上无孤对电子的分子：VSEPR模型就是其分子的立体结构。模型就是其分子的立体结构。 中心原子上存在孤对电子的分子：中心原子上存在孤对电子的分子： 先由价层电子对数得出含

13、有孤对电子的价层电子对互先由价层电子对数得出含有孤对电子的价层电子对互斥模型，然后略去孤对电子在价层电子对互斥模型占有斥模型，然后略去孤对电子在价层电子对互斥模型占有的空间，剩下的就是分子的立体结构。的空间，剩下的就是分子的立体结构。 价层电子对数价层电子对数n n与与VSEPRVSEPR模型立体结构的关系模型立体结构的关系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直线型直线型 平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角双锥体三角双锥体 八面体八面体根据中心原子价层电子对数目确定VSEPR 空间空间构型构型 确定确定分子的空间构型。分子的空间构型。 根据电子对相互排斥最小的原则，分子的立根据电子

14、对相互排斥最小的原则，分子的立体构型与价层电子对数和体构型与价层电子对数和VSEPR模型有关。模型有关。分子构型的判断：分子构型的判断：键键电子对数电子对数+ +孤电子对数孤电子对数=价层电子对数价层电子对数 VSEPR VSEPR模型模型 分子立体构型分子立体构型价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论略去略去孤电子对孤电子对分析下表中分子或离子的价层电子对数，并预测分析下表中分子或离子的价层电子对数，并预测其结构其结构34322332平面三角形平面三角形平面三角平面三角形形平面三角平面三角形形V形形直线形直线形直线形直线形四面体四面体三角锥形三角锥形1134四面体四面体三角锥形三角锥形044四

15、面体四面体 正四面正四面体体100ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构23平面平面三角三角形形2 0 AB2直线形直线形 CO23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形平面三角形 BF3V V形形SO2直线直线形形 4正正四四面面体体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体正四面体 CH4三角锥形三角锥形 NH3V V形形H2O1、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论模型单的理论模型价

16、层电子对互斥模型。这种模型把分价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是子分成两类：一类是 ；另一类是另一类是 。BF3和和NF3都是四个原子的分子，都是四个原子的分子，BF3的中心原子的中心原子是是 ，NF3的中心原子是的中心原子是 ；BF3分子的立体构分子的立体构型是平面三角形，而型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的分子的立体构型是三角锥形的原因是原因是 。 中心原子上的价电子都用于形成共价键中心原子上的价电子都用于形成共价键 中心原子上中心原子上有孤对电子有孤对电子 B N BF3分子中分子中B原子的原子的3个价电子都与个价电子都与F原子形成共价键，而原子形成共价键

17、，而NF3分子中分子中N原子的原子的3个价电子与个价电子与F原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了原子形成共价键，还有一对为成键的电子对，占据了N原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形原子周围的空间，参与相互排斥，形成三角锥形练习练习2、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。构型。 BeCl2 ； SCl2 ； SO32- ； SF6 直线形直线形 V形形 三角锥三角锥形形 正八面体正八面体3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？并指出

18、它们分子中的键角分别是多少？（1）直线形）直线形 （2）平面三角形）平面三角形 （3）三角锥形）三角锥形 （4）正四面体）正四面体 （1）CO2、CS2、HCN 键角180（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O键角60（3）NH3、PCl3键角107.3（4）CH4、CCl4键角10928 C C原子与原子与H H原子结合形成的分子为什么是原子结合形成的分子为什么是CHCH4 4，而不是而不是CHCH2 2或或CHCH3 3？CHCH4 4分子为什么具有正四面体的分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为空间构型（键长、键能相同，键角相同为1091092828）？）？2s

19、2px 2py 2pzC 按照共价键的成键过程中按照共价键的成键过程中,一个原子有几个未成对电子一个原子有几个未成对电子,通常只能和几个通常只能和几个自旋相反自旋相反的电子形成共价键的电子形成共价键,所以在共所以在共价分子中价分子中,每个原子形成共价键的数目是每个原子形成共价键的数目是一定一定,这就是共这就是共价键的价键的“饱和性饱和性”.思思 考考 价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中四个甲烷中四个C-HC-H的键长、键能相同及的键长、键能相同及H-C

20、-HH-C-H的键角为的键角为109109 2828。因为按照我们已经学过的价键理论，甲。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的烷的4 4个个C-HC-H单键单键都应该是都应该是键，键，然而，碳原子的然而，碳原子的4 4个价层原子轨道是个价层原子轨道是3 3个相互垂直的个相互垂直的2p2p轨道和轨道和1 1个球形个球形的的2s2s轨道，用它们跟轨道，用它们跟4 4个氢原子的个氢原子的1s1s原子轨道重叠，原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子不可能得到四面体构型的甲烷分子。这是为什么呢？这是为什么呢？为了补充了价键理论的不足，鲍林为了补充了价键理论的不足，鲍林(Pauling)(Paul

21、ing)在价键理在价键理论基础上提出了论基础上提出了“杂化杂化”假设。假设。1.1.内容：内容：在形成分子时，在外界条件影响下若干在形成分子时，在外界条件影响下若干不同不同类型类型能量相近能量相近的原子轨道的原子轨道混合起来，混合起来，重新组合重新组合成一组成一组新新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道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。就称为杂化轨道。注意点：注意点：（1 1）只有）只有能量相近能量相近的原子轨道才参加杂化的原子轨道才参加杂化（2 2）参加参加杂化的轨道数目杂化的轨道数目等于等于形成形成的杂化轨道数目的杂化轨道数目即即杂化前后原子杂化前后原子“

22、轨道轨道”总数不变总数不变，但能量趋于平均化，但能量趋于平均化，“杂化轨道杂化轨道”的对称性更高，的对称性更高，杂化后轨道伸展方向，杂化后轨道伸展方向，形状发生改变形状发生改变，更有利于成键。，更有利于成键。三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介 （4 4）杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布，杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小使相互间的排斥能最小 。 原子可用原子可用“杂化轨道杂化轨道”与其它原子的轨道（或与其它原子的轨道（或“杂杂化轨道化轨道”）重叠形成共价键。）重叠形成共价键。 用杂化理论解释用杂化理论解释CH4分子的空间构型分子的空间构型（3 3）杂化轨道成键

23、能力大于原来的原子轨道）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道-因为因为杂化轨道的形状变成一头大一头小了杂化轨道的形状变成一头大一头小了, ,用大的一头与用大的一头与其他原子的轨道重叠其他原子的轨道重叠, ,重叠部分显然会增大。重叠部分显然会增大。激发s2p2p2s2杂化3spsp3C：2s22p2由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道轨道混杂混杂并重新组合成并重新组合成4个能量与形状个能量与形状完全相同完全相同的轨道。的轨道。我们把这种轨道称之为我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道杂化轨道。为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥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，最小，

24、4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? CH4分子的形成分子的形成 四个四个H H原子原子分别以分别以4 4个个s s轨道轨道与与C C原子上的四个原子上的四个spsp3 3杂化轨道相互重叠后杂化轨道相互重叠后，就形成了，就形成了四个性质、四个性质、能量和键角都完全相同能量和键角都完全相同的的S-SPS-SP3 3键，从而构成键，从而构成一个一个正四面体构型正四面体构型的分子。的分子。 10928【练习】【练习】用用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（面体结构，下列说法不正确的是（ ）A、C原

25、子的四个杂化轨道的能量一样原子的四个杂化轨道的能量一样B、C原子的原子的sp3杂化轨道之间夹角一样杂化轨道之间夹角一样C、C原子的原子的4个价电子分别占据个价电子分别占据4个个sp3杂化轨道杂化轨道D、C原子有原子有1个个sp3杂化轨道由孤对电子占据杂化轨道由孤对电子占据D杂化轨道有哪些不同的类型呢？杂化轨道有哪些不同的类型呢？ 甲烷分子甲烷分子的的形成形成采取的是采取的是sp3杂化轨道杂化轨道。根据参与杂根据参与杂化的化的s轨道与轨道与p轨道的数目，除了有轨道的数目，除了有sp3杂化轨道外，还杂化轨道外，还有有sp2 杂化和杂化和sp杂化杂化，sp2 杂化轨道表示由一个杂化轨道表示由一个s轨

26、道轨道与两个与两个p轨道杂化形成的，轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个杂化轨道表示由一个s轨轨道与一个道与一个p轨道杂化形成的。轨道杂化形成的。思考：思考：杂化轨道的类型与分子的空间构型之间存在什么杂化轨道的类型与分子的空间构型之间存在什么 关系？为什么？关系？为什么？C原子基态原子电子排布的轨道表示式原子基态原子电子排布的轨道表示式2 2、杂化轨道的类型：、杂化轨道的类型： 杂化轨道类型不同，杂化轨道夹角也不相同，不同类杂化轨道类型不同，杂化轨道夹角也不相同，不同类型的杂化轨道之间的型的杂化轨道之间的夹角不同夹角不同，成键后所形成的分子就，成键后所形成的分子就具有具有不同的空间构型不同的

27、空间构型。 x y z x y z z x y z x y z 10928 sp3杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成4个个sp3 杂化轨道。杂化轨道。 每个每个sp3杂化轨道的形状为一头大，一头小，杂化轨道的形状为一头大，一头小， 含有含有 1/4 s 轨道和轨道和 3/4 p 轨道的成分轨道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为109.5， 杂化轨道立体构型为杂化轨道立体构型为正四面体形正四面体形spsp3 3杂化轨道特点：杂化轨道特点：四个四个spsp3 3轨道在空间均匀分布，轨道在空间均匀分布， 轨道间夹角轨道间夹角109.5109

28、.5，立体构型为立体构型为正四面体形正四面体形C原子基态电子排布轨道表示式原子基态电子排布轨道表示式x y z x y z z x y z x y z 120 每个每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小杂化轨道的形状也为一头大，一头小 含有含有 1/3 s 轨道和轨道和 2/3 p 轨道的成分轨道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为120，杂化轨道立体构型杂化轨道立体构型呈呈平平面三角形面三角形 sp2杂化杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。sp2杂化轨道特点：杂化轨道特点： 3个个sp2杂化轨道在一个平

29、面内均匀分布，轨道杂化轨道在一个平面内均匀分布，轨道间夹角间夹角120。立体构型为平面三角形。立体构型为平面三角形例如：例如： Sp2 杂化杂化 BF3分子的形成分子的形成B B： 1s1s2 22s2s2 22p2p1 1没有没有3 3个成单电子个成单电子激发s2p2p2s2sp2sp2杂化120FFFBC原子基态原子电子排布的轨道表示式原子基态原子电子排布的轨道表示式x y z x y z z x y z x y z 180每个每个sp杂化轨道的形状为一杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有头大，一头小，含有1/2 s 轨轨道和道和1/2 p 轨道的成分。两个轨道的成分。两个轨道间的夹角为轨

30、道间的夹角为180，杂化，杂化轨道立体构型呈轨道立体构型呈直线型。直线型。 sp 杂化：杂化：1个个s 轨道与轨道与1个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化, 形成形成2个个sp杂化轨道。杂化轨道。 sp杂化轨道特点：杂化轨道特点：2个个sp杂化轨道在一条直线杂化轨道在一条直线 上，轨道间夹角上，轨道间夹角180。立体构型为直线形。立体构型为直线形注意：注意：杂化轨道只用杂化轨道只用于于形成形成键键或者用来容或者用来容纳纳孤对电子孤对电子,剩余的剩余的p轨轨道道可以形成可以形成键键180ClClBe例如：例如： Sp 杂化杂化 BeCl2分子的形成分子的形成Be原子：原子：1s22s2 没有单电

31、子没有单电子激发s2p2p2s2spsp杂化杂化ClClsppxpx 小结：小结：s-p型的三种杂化对比型的三种杂化对比有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂化轨道。有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂化轨道。试用杂化轨道理论分析乙烯试用杂化轨道理论分析乙烯、乙炔乙炔和苯和苯分分子的成键情况子的成键情况 C C原子在形成乙烯分子时，碳原子的原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s2s轨道与轨道与2 2个个2p2p轨道发生杂化，形成轨道发生杂化，形成3 3个个spsp2 2杂化轨道，伸向杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个平面正三角形的三个顶点。每个C C原子的原子的2 2个个spsp2 2杂杂化

32、轨道分别与化轨道分别与2 2个个H H原子的原子的1s1s轨道形成轨道形成2 2个相同的个相同的键，各自剩余的键，各自剩余的1 1个个spsp2 2杂化轨道相互形成一个杂化轨道相互形成一个键，各自没有杂化的键，各自没有杂化的l l个个2p2p轨道则垂直于杂化轨道轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成所在的平面，彼此肩并肩重叠形成键。所以，键。所以，在乙烯分子中双键由一个在乙烯分子中双键由一个键和一个键和一个键构成。键构成。 C C原子在形成乙炔分子时发生原子在形成乙炔分子时发生spsp杂化，两个杂化，两个碳原子以碳原子以spsp杂化轨道与氢原子的杂化轨道与氢原子的1s1s轨道结合形

33、成轨道结合形成键。各自剩余的键。各自剩余的1 1个个spsp杂化轨道相互形成杂化轨道相互形成1 1个个键，两个碳原子的未杂化键，两个碳原子的未杂化2p2p轨道分别在轨道分别在Y Y轴和轴和Z Z轴轴方向重叠形成方向重叠形成键。所以乙炔分子中碳原子间以键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。叁键相结合。大 键 C6H6 sp sp2 2杂化杂化苯环结构中的大苯环结构中的大键：键：苯分子中的苯分子中的C的原子轨道采用的原子轨道采用sp2杂化。每个杂化。每个C上的上的3个个sp2杂化轨道分别与两个相邻的杂化轨道分别与两个相邻的C和一个和一个H形成形成3个个键并形成六碳环，每个键并形成六碳环，每个C未

34、参加杂化未参加杂化的的2P轨道以轨道以“肩并肩肩并肩”的方式形成大的方式形成大键。大键。大键的形成键的形成使苯分子的所有原子处于同一平面，且结构稳定。使苯分子的所有原子处于同一平面，且结构稳定。【强化巩固】【强化巩固】乙烯分子中含有乙烯分子中含有4个个CH和和1个个C=C双键，双键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是（分析正确的是（ ） A 每个每个C原子的原子的2s轨道与轨道与2p轨道杂化，形成两个轨道杂化，形成两个sp杂杂化轨道化轨道 B 每个每个C原子的原子的1个个2s轨道与轨道与2个个2p轨道杂化，形成轨道杂化，形

35、成3个个sp2杂化轨道杂化轨道 C 每个每个C原子的原子的2s轨道与轨道与3个个2p轨道杂化，形成轨道杂化，形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道 D 每个每个C原子的原子的3个价电子占据个价电子占据3个杂化轨道，个杂化轨道，1个价电个价电子占据子占据1个个2p轨道轨道BD3、杂化轨道类型的判断：杂化轨道类型的判断： 因为杂化轨道因为杂化轨道只能用于形成只能用于形成键或用来键或用来容纳孤对电子容纳孤对电子，故有，故有 杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的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模型，然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类

36、型。类型。=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数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杂化轨道数=中心原子价层电子对数中心原子价层电子对数杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子键或者用来容纳孤对电子杂化轨道数杂化轨道数0+2=2SP直线形直线形0+3=3SP2平面三角形平面三角形0+4=4SP3正四面体形正四面体形1+2=3SP2V形形1+3=4SP3三角锥形三角锥形2+2=4SP3V形形代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数 杂化轨道类型杂化轨道类型分子结构分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O试一试试一试中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子

37、孤对电子对数中心原子结合的原子数3 3、分子或离子中，中心原子的杂化轨道类型分子或离子中，中心原子的杂化轨道类型的的判断判断 （1 1）对于）对于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的杂的杂化轨道数恰好与化轨道数恰好与A A的价电子对数相等。的价电子对数相等。234spsp2sp3直线型直线型 平面三角形平面三角形四面体四面体直线型直线型 平面三角形平面三角形正四面体正四面体直线型直线型平面三角平面三角形、形、V形形正四面体、正四面体、三角锥形、三角锥形、V形形3、杂化轨道类型的判断：杂化轨道类型的判断：（2 2）通过看中心原子有没有形成双键或三键来）通过看中心原

38、子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。判断中心原子的杂化类型。规律：规律：如果有如果有1个三键或两个双键，则其中有个三键或两个双键，则其中有2个个键，用去键，用去2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化；如果有杂化；如果有1个双键则其中必有个双键则其中必有1个个键，用去键，用去1个个P轨道，形轨道，形成的是成的是SP2杂化；如果全部是单键，则形成杂化；如果全部是单键，则形成SP3杂杂化。化。练习：练习：1 1、下列分子中心原子是、下列分子中心原子是sp2杂化的是（杂化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2 2、关于原子轨道的说法正确的是（、关于原子轨道的说

39、法正确的是（ ） A 凡是中心原子采取凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体构型都是正四面体 B CH4分子中的分子中的spsp3 3杂化轨道是由杂化轨道是由4 4个个H原子的原子的1s1s轨道轨道和和C原子的原子的2p轨道混合起来而形成的轨道混合起来而形成的 C sp sp3 3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s s轨道轨道和和p p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道 D 凡凡AB3型的共价化合物，其中中心原子型的共价化合物，其中中心原子A均采用均采用spsp3 3杂

40、化轨道成键杂化轨道成键CC【思考】【思考】CH4、NH3、H2O杂化轨道类型都是杂化轨道类型都是sp3杂化，杂化，为什么它们的杂化方式是相同的，但分子的空间构型又为什么它们的杂化方式是相同的，但分子的空间构型又不相同？不相同？激发s2p2p2s2杂化3spsp3CH4原子原子轨道杂化轨道杂化等性杂化：等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合均匀混合。 H2O原子原子轨道杂化轨道杂化 O原子：原子：2s22p4 有有2个单电子，可形个单电子，可形成成2个共价键，键角应当是个共价键，键角应当是90，Why? 2s2p2 对孤对电子对孤对电子杂化杂化 不等性杂化

41、：不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的参与杂化的各原子轨道进行成分上的 不均匀混合不均匀混合。某个杂化轨道容纳了孤对电子。某个杂化轨道容纳了孤对电子。排斥力：排斥力：孤电子对孤电子对- -孤电子对孤电子对 孤电子对孤电子对- -成键电成键电子对子对 成键电子对成键电子对- -成键电子对成键电子对【练习】【练习】根据杂化理论回答下列问题：根据杂化理论回答下列问题： （1）上表中各种物质的中心原子是否以杂化轨道成键？上表中各种物质的中心原子是否以杂化轨道成键？ 以何种类型杂化轨道成键？以何种类型杂化轨道成键？ （2）NH3和和H2O的键角为什么比的键角为什么比CH4小？小？CO2键角为何键

42、角为何 是是180？(1)表中均为常见分子，中心原子均以杂化轨道成键，依次表中均为常见分子，中心原子均以杂化轨道成键，依次为为 sp3、sp3、sp3、sp、sp2。(2)由于由于NH3和和H2O分子中孤对电子对共用电子对的排斥作分子中孤对电子对共用电子对的排斥作用，使用，使NH3和和H2O分子中键角比分子中键角比CH4分子中的小。分子中的小。CO2分子分子中中C原子为原子为sp杂化，所以是直线形分子，键角为杂化，所以是直线形分子，键角为180 4 4、价层电子对互斥理论与杂化轨道理论的关系：价层电子对互斥理论与杂化轨道理论的关系： 无论是价层电子对互斥理论还是杂化轨道理论，无论是价层电子对互斥理论还是杂化轨道理论，都是为了合理的解释分子的空间构型都是为了合理的解释分子的空间构型。 杂化轨道理论回答价电子在充填轨道时，杂化轨道理论回答价电子在充填轨道时，轨道要进行整编。轨道要进行整编。价层电子对互斥理论