2.2.1 分子空间结构的理论分析 课件

分子空间结构的理论分析课时1第2章第2节1.了解常见分子的空间结构。2.理解杂化轨道理论的主要内容，并能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间结构(重点)。学习目标联想质疑通常，不同的分子具有不同的空间结构。例如，甲烷分子呈正四面体形，氨分子呈三角锥形，乙烯分子呈平面结构。那么，这些分子为什么具有不同的空间结构呢？分子的空间结构对物质的性质会带来怎样的影响？甲烷氨乙烯交流研讨C原子1s22s22p2H原子

1s1思考：为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？↑↑↑↑跃迁思考：为何分子空间结构是正四面体形？为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论画出基态碳原子、氢原子的轨道表示式内容索引目标一杂化轨道理论目标二典型分子的空间结构杂化轨道理论<目标一>1.甲烷分子的组成和结构分子式空间结构空间填充模型球棍模型

CH4(1)基态碳原子中只有2个未成对电子，碳原子要与氢原子形成CH4，需要4个未成对电子。基态碳原子中的电子如何激发，才能满足这一条件？1个2s电子激发到能量相近的2p轨道，形成4个未成对电子。C：2s22p22s2p激发2s2psp3sp3杂化(2)碳原子轨道的杂化可作如下想象。sp3杂化参加杂化的原子轨道是

，形成

个杂化轨道，杂化轨道间的夹角为

。每个杂化轨道中有

个电子，自旋状态

。(3)CH4分子中的4个C—H键属于

，4个C—H键的键长、键角与键能都相等。1个2s、3个2p4109°28′1相同σ键2.杂化轨道的形成及其特点形成轨道的杂化杂化轨道特点原子内部能量相近的原子轨道重新组合杂化后重新形成一组能量相同的原子轨道①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道②改变原子轨道的空间取向③使原子的成键能力增强sp3sp3sp3sp3109°28′3.杂化轨道的类型杂化类型spsp2sp3用于杂化的原子轨道及数目nsnp杂化轨道的数目杂化轨道间的夹角12180°13120°14109°28′1231.正误判断(1)任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨道(2)有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道(3)杂化轨道能量相同(4)sp2杂化后轨道数目是2(5)sp杂化轨道是直线形，夹角为180°√×√×√2.下列有关杂化轨道的说法不正确的是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.轨道杂化前后轨道数目可以相等，也可以不等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.杂化轨道可分为sp、sp2、sp3杂化等√典型分子的空间结构<目标二>1.乙烯、乙炔分子的空间结构

空间结构杂化类型杂化轨道数夹角(θ)σ键总数π键总数乙烯乙炔平面形sp23120°51直线形sp2180°32σσσσσπσσσππ乙烯乙炔2.苯分子的空间结构与大π键杂化形式：C为sp2杂化成键方式：C—Csp2-sp2

σ键C—Hsp2-sσ键“肩并肩”重叠大π键多原子间形成多电子的π键空间结构：所有原子(12个)处于同一平面3.NH3分子的空间结构杂化轨道：sp3杂化轨道夹角应为109°28′成键类型：σσσ空间结构：孤电子对三角锥形107.3°1.NH3、CH4两分子中，N、C原子都采取sp3杂化，为什么NH3分子的空间结构是三角锥形，CH4分子是正四面体形？形成的四个sp3杂化轨道中，NH3分子中只有三个杂化轨道与H原子的1s轨道重叠成键，另一个杂化轨道中有一对孤电子对不参与成键，但对成键电子对有较强的排斥作用，使三个N—H键的键角变小，成为三角锥形，而CH4分子中四个sp3杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠形成共价键，轨道间夹角=共价键键角=109°28'，故CH4为正四面体形。2.下列关于NH3和CO2的说法正确的是A.都是直线形结构B.中心原子都采取sp杂化C.NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构D.N原子和C原子上都没有孤电子对√3.判断下列中心原子的杂化轨道类型(标“·”的原子为中心原子)。4sp33sp24sp34sp34sp3方法规律1.杂化轨道类型的判断方法

(2)根据分子(或离子)的空间结构判断空间结构中心原子杂化类型正四面体形sp3杂化三角锥形sp3杂化平面三角形sp2杂化直线形sp杂化方法规律

方法规律2.有机物中碳原子的杂化类型(1)根据碳原子形成的σ键数目判断有机物中，碳原子杂化轨道形成σ键，未杂化轨道形成π键。(2)由碳原子的饱和程度判断①饱和碳原子采取sp3杂化；②双键上的碳原子或苯环上的碳原子采取sp2杂化；③三键上的碳原子采取sp杂化。返回1.在

中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采取的杂化方式是A.sp2

sp2

B.sp3

sp3C.sp2

sp3

D.sp

sp3√

√3.(1)已知BF3为平面三角形结构，则BCl3的空间结构为____________，NCl3的空间结构与BCl3的是否相同______(填“是”或“否”)，理由是_______________________________________________________。(2