杂化轨道理论_(公开课)ppt课件.ppt

1、第二节 分子的立体结构 （杂化轨道理论）,1,直线形,平面三角形,正四面体,V 形,三角锥形,二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型),一、形形色色的分子,复 习 回 顾,2,3.如果C原子就以个s轨道和个p轨道上的单电子，分别与四个原子的s轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH分子的实际情况是否吻合？,思考与交流,1.回忆： CH分子中C原子形成几个共价键？分子空间构型怎样？,2.写出基态C原子价电子的电子排布图,并推测：CH分子的C原子怎样才能形成四个共价键？,3,键长、键能相同，键角相同为10928,2s 2px 2py 2pz,4,为了解决这一矛盾，鲍林提出了

2、杂化轨道理论,三、杂化轨道理论简介,激发,杂化,5,sp3 杂化,6,四个H原子分别以1s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，形成一个正四面体构型的分子。,7,通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你对“杂化”及“杂化轨道”的理解。,1.C原子为什么要进行“杂化”？ 2.什么是杂化？C原子是如何进行“杂化”的？ 3.“杂化轨道”有哪些特点？,思考与交流,8,在形成分子时，由于原子的相互影响，同一原子中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道 这种轨道重新组合的过程称为原

3、子轨道的“杂化”（混合平均化）,1. 杂化轨道概念,三、杂化轨道理论简介,9,2.杂化轨道理论的要点,(1) 杂化的中心各原子轨道能量要相近同一能级组或相近能级组的轨道nsnp或nsnpnd或(n-1)dnsnp。 (2) 杂化轨道的能量、形状、大小完全相同,都不同原来，杂化后原子轨道方向改变，杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠。 (3) 杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目 =形成的杂化轨道数目=中心原子价层电子对数 （4) 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性（以 减小化学键之间的排斥力）。 (5)分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。 (6)杂化轨道只能用于形成键或容纳孤电

4、子对，不能用于形成键。,10,实验测得: 两个共价键，直线形分子（键角180） ClBeCl,探究1：BeCl2分子的形成,Be原子价电子排布式：2s2 没有未成对电子,Cl,Cl,Be,3 杂化类型,（1）sp杂化,11,一个2s 和一个2 p 轨道杂化,形成sp杂化轨道,12,为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为180 。,sp杂化轨道的形成和空间取向示意图,13,每个sp杂化轨道的形状为 一头大，一头小； 含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分； 两个轨道间的夹角为180，呈直线型。,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。,BeCl2分子的形成,14,B

5、eCl2分子结构,15,乙炔(C2H2)分子形成,激发,杂化,sp,2p 2p,CO2分子怎样形成的?,16,实验测得，三个共价键，平面三角形分子（键角120）。,B原子价电子排布式：2s22p1，有一个未成对电子,探究2：BF3 分子的形成,（2）sp2杂化,17,1个2s 轨道与2个2p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。,18,sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图,19,每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分,每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形,sp2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

6、。,20,乙烯（C2H4）分子的形成,激发,杂化,s p 2,2p,21,苯（C6H6）的形成,杂化轨道理论解释苯分子的结构：,C为SP2杂化,所有原子（12个）处于同一平面,分子中6个碳原子未杂化的2P轨道上的未成对电子重叠结果形成了一个闭合的、环状的大键,形成的电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。,C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ),22,大 键 （离域键）C6H6,23,24,（3）sp3杂化,sp3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杂化轨道的形状也为一头

7、大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为10928，正四面体形,CH4分子的形成,25,NH3 的空间构型,26,不等性杂化,27,的空间构型,28,29,3.三种sp杂化轨道类型的比较,1个s + 2个p,1个 s + 1个p,1个s + 3个p,2个sp杂化轨道,3个sp2 杂化轨道,4个sp3 杂化轨道,180,120,10928,直线形,平面三角形,正四面体形,BeCl2,BF3,CH4,30,杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= 中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,4.中心原子杂化类型判断的一般方法,31,有机物含多中心C原子杂化方

8、式判断方法：,CC sp3杂化,CC C=O C=N sp2杂化,CC CN SP杂化,练习：CH3CH=CHCCCOCOOH NO2 N2H4 NO2- SO42- CO32- CN- ClO2 O F2 H3O- HClO AlCl3 CS2 NH4 +,32,知识小结,三、杂化轨道理论简介 1. 杂化轨道概念 2.杂化轨道理论的要点 3.三种sp杂化轨道类型的比较 sp杂化轨道直线形，夹角180 2个 sp2杂化轨道平面三角形，夹角1203个 sp3杂化轨道正四面体形，夹角109284个 4.中心原子杂化类型判断的一般方法 杂化轨道数 = 中心原子价层电子对数= 中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,33,1：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,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原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构， CO2为直线形结构,D,课堂练习,3：指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。 (1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O,34,4、下列微粒中心元素以sp3杂化的是（ ） AICl4