分子结构幻灯片

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1、专题四分子空间结构与物质性质上课课件第一单元分子构型与物质的性质概述由分子聚集而成的物质的性质主要由分子的组成和结构决定的.分子的结构是可以通过技术手段测定的,或者通过利用相关理论进行解释或者预测.分子结构对物质的极性、磁性、旋光性、溶解性、化学反应活泼性等都有很大的影响。非极性键:共用电子对无偏向（电荷分布均匀）如:H2(H-H)Cl2(Cl-Cl)N2(NN)极性键共用电子对有偏向（电荷分布不均匀）如:HCl(H-Cl)H2O(H-O-H)复习：2、共用电子对不偏向或有偏向是由什么因素引起的呢?这是由于原子对共用电子对的吸引力不

2、同造成的。1、键的极性的判断依据是什么？共用电子对是否有偏向复习判断方法同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键复习指出下列物质中的共价键类型1、O22、CH43、CO24、H2O25、Na2O26、NaOH非极性键极性键极性键(H-O-O-H)极性键非极性键非极性键极性键复习什么化学键叫σ键？什么化学键叫π键？原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键。原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键。请写出C、N、O的电子排布式和轨道表示式。复习S-

3、S重叠S-P重叠P-P重叠σ键成键方式“头碰头”p-pπ键形成过程由于键重叠程度要比键小,所以键的强度要比键小。“肩并肩”一、分子的空间构型(一)1、为什么原子形成分子时它们的个数是固定的？因为原子的价电子数是固定的，原子要达到稳定结构所需的电子数就是固定的。2、为什么不同的分子的空间构型（即分子的形状）是不同的？分子的空间构型是由什么决定的？原子轨道的伸展方向是不同的成键时轨道的重叠方向不同，因而分子的空间形状就不同。分子的空间形状是由中心原子价电子原子轨道的伸展方向决定的。甲烷分子中的C原子的电子排布式是1s22s22p2

4、，由此推测：甲烷分子的C原子有没有可能形成四个共价键？事实上甲烷中碳原子确实是形成四个键，并且这四个键时完全等同的，怎样才能形成四个共价键？分析思考：如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ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CH４分子的实际情况是否吻合？3、什么叫做杂化轨道，为什么原子轨道要采取杂化？如何才能使CH４分子中的C原子与四个H原子形成完全等同的四个共价键呢？109°28’原子轨道？伸展方向？原子在形成分子时，为了增强成键能力，使分子的稳定性增加，趋向于将不同类型的

5、原子轨道重新组合成能量、形状和方向与原来不同的新原子轨道。这种重新组合称为杂化；杂化后的原子轨道称为杂化轨道。杂化轨道看看杂化轨道理论的解释：由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。4、s和p轨道组成的杂化轨道的几种类型1414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，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。四个H原子分别以4个s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

6、个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，形成一个正四面体构型的分子。109°28’关于杂化轨道的注意点（1）只有能量相近的轨道才能相互杂化。（2）形成的杂化轨道数目等于参加杂化的原子轨道数目。（3）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小了，用大的一头与其他原子的轨道重叠，重叠部分显然会增大。通过分析CH2=CH2分子的结构，你认为分子中的C原子是否也需要“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？分析乙烯分子中的共价键由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个能量与形状完全相同的轨道。由于每个杂化轨道

7、中都含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp2杂化轨道。sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图sp2杂化轨道的形成和特点：由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道的过程称为sp2杂化。每个sp2杂化轨道中含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分。为使轨道间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道呈正三角形分布，夹角为1200。当3个sp2杂化轨道分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面三角形构型的分子。根据以上对SP2杂化过程的分析，自己尝试推测一下乙烯分子中C原子的杂化类型和成键情况，尤其

8、是C=C的形成情况？现在你能否解释乙烯分子的结构和性质特点了？C2H4(sp2杂化）由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个能量与形状完全相同的轨道。由于每个杂化轨道中都含有1/2的s轨道成分和1/2的p轨道成分，因