第二节--杂化轨道理论课堂用.ppt

1、第二节 分子的立体结构 （第二课时）,复习：,1 、从原子轨道角度共价键可分哪两种基本类型 ？,最外层有 个未成对电子、只能形成 个共价键。,2、价层电子对互斥理论模型有哪些？,3、基态c原子的电子排布式是,键和键,1s22s22p2,2,2,活动：请根据价层电子对互斥理论 分析CH4的立体构型,C原子的轨道排布图,1s2,2s2,2p2,H原子轨道排布图,1s1,为什么碳原子与氢原子结合形成CH4而不是CH2?,新问题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，那么用它们和氢原子的1s形成共价键的角应该是90度而不是109

2、度28分的四面体构型？,为了解决这些矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论,三、杂化轨道理论 解释分子的立体构型,1、杂化轨道的概念 在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道间通过相互的混杂后，形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。,CH4分子的形成过程,C价电子排布,10928,(4)杂化轨道只形成键或容纳孤对电子；不形成键,要点,(1)中心原子轨道才发生杂化。 (2) 参与杂化的轨道能量相近； 形成杂化后新轨道能量相同。 (3) 杂化前后轨道数目不变；只改变轨道的形状和方向,2、杂化轨道类型,sp3杂化：1个ns轨道和3个np轨道会发生杂化，得到 4个sp3轨道。 特点：轨道

3、形状呈正四面体，夹角10928。 CH4、NH3、H2O等，中心原子价层电子对=4,孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子云密集在中心原子周围，s轨道成分相对增大，其余3个杂化轨道p成分相对增大。,N原子：2s22p3 有3个单电子，可形成3个共价键，,杂化,实例分析1： 试解释CCl4分子的空间构型。,CCl4分子的中心原子是C，其价层电子组态为2s22px12py1。在形成CCl4分子的过程中，C原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子组态为2s12px12py12pz1，1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3杂化，形成夹角均为109028的4个完全等同的sp3杂化轨道。其形

4、成过程可表示为,理论分析：C原子的4个sp3杂化轨道分别与4个Cl原子含有单电子的2p轨道重叠，形成4个sp3-p的键。故CCl4 分子的空间构型是正四面体.,实验测定：CCl4分子中有四个完全等同的C-Cl键，其分子的空间构型为正四面体。,BF3分子的形成：,实例分析3： 试说明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sp2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

5、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三角形。,(2) sp2杂化：一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂 化, 得到3个sp2轨道。 特点：轨道呈平面三角形，夹角是120 BF3、BCl3、AlCl3等，中心原子价层电子对=3,C2H4(sp2杂化）,(3) sp 杂化：一个ns和一个np 杂化，得到2个sp 杂化轨道。 特点：轨道形状呈直线型，夹角为180 CO2、C2H2、HCN等,中心原子价层电子对=

6、2,2S,BeCl2,实例分析2： 试分析BeCl2分子的形成和空间构型。,Be原子的价层电子排布为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。,0+2=2,0+

7、3=3,1+2=3,0+4=4,1+3=4,2+2=4,SP,SP2,SP2,SP3,SP3,SP3,直线形,平面三角形,V形,正四面体,三角锥形,V形,3、中心原子杂化方式的判断,4、等性杂化与不等性杂化,等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。 (不含孤对 电子),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。(中心原子含有孤对电子),例1：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,B,例2：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