第二节分子立体构型(2).ppt

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1、第二节分子的立体构型第二课时路易斯结构式分子有用于形成共价键的键合电子(成键电子)和未用于形成共价键的非键合电子，又称“孤对电子”。用短线表示键合电子，用小黑点来表示孤对电子。例如，水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表示为：复习回顾一、形形色色的分子二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)中心原子分子类型中心原子结合的原子数代表物空间构型无孤对电子AB22CO2AB33CH2O平面三角形AB44CH4正四面体有孤对电子AB22H2OV形AB33NH3三角锥形直线形价层电子对数VSEPR模型234价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构型，却无法解

2、释许多深层次的问题。如无法解释甲烷中四个C-H的键长、键能相同及H—C—H的键角为10928′。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。为了解决这一矛盾，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。※杂化轨道只用于形成σ键或者用

3、来容纳孤对电子，剩余的p轨道可以形成π键。sp3杂化同一个原子的一个ns轨道与三个np轨道进行杂化组合为sp3杂化轨道。sp3杂化轨道间的夹角是10928’，分子的几何构型为正四面体形。CH4分子形成2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH激发sp2杂化同一个原子的一个ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2杂化轨道。sp2杂化轨道间的夹角是120°，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的基态2p2s激发态正三角形sp2杂化态BF3分子形成BFFF激发碳的sp2杂化轨道大π键C6H6sp2杂化：三个夹角为120°的平面三角形

4、杂化轨道。sp杂化同一原子中ns-np杂化成新轨道；一个s轨道和一个p轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道。BeCl2分子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化键合直线形sp杂化态直线形化合态ClBeCl180碳的sp杂化轨道sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。spd杂化①sp3d杂化PCl5分子中中心磷原子采取sp3d杂化：可以表示为：磷原子基态磷原子激发态磷原子sp3d杂化态3s23px13py13pz13d0→3s13px13py13pz13d1→②sp3d2杂化SF6分子中中心s原子采取sp3d2杂化。可以表示为：硫原子基态硫原子激发态

5、硫原子sp3d2杂化态3s23px13py13pz13d03d0→3s13px13py13pz13d13d1→杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s+1个p1个s+2个p1个s+3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180ْ120ْ109ْ28’空 间构 型直线正三角形正四面体实         例BeCl2,C2H2BF3,C2H4CH4,CCl42、杂化轨道的类型思考题：根据以下事实总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H

6、2O0+2=2SP直线形0+3=3SP2平面三角形0+4=4SP3正四面体形1+2=3SP2V形1+3=4SP3三角锥形2+2=4SP3V形结合上述信息完成下表：杂化轨道数=中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数3、中心原子杂化方式的判断杂化轨道数=½（中心原子A价电子数+配体B的成键电子数±电荷数）注意：①氧族元素的原子做中心时，价电子数为6。如H2O或H2S。做配体时，成键电子数为0。如CO2杂化轨道数为2②电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”。PO43－：（5+04+3）÷2=4sp3NH4＋：（5+14-1）÷2=4sp3练习：

7、在学习价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的基础上描述化合物中每个化学键是怎样形成的？1.H2OO原子发生SP3杂化生成了四个SP3杂化轨道，其中的两个分别与两个H原子的S轨道形成两个σ键；O原子剩余的两个SP3杂化轨道分别被两对孤对电子占据。C原子发生SP杂化生成了两个SP轨道分别与两个O原子的一个P轨道形成两个σ键；C原子剩余的两个P轨道分别与两个O原子剩余的1个P轨道形成两个π键。O：1S22S2POCOσσππ提示：C：1S22S2P激发C：1S22S2PSP杂化2.CO2探究练习写出下列分子的路易斯结构式(是用短线表示键合电子,小黑点表示未键合的价

8、电子的结构式)并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)