第一单元分子构型与物质的性质 (4).pptx

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1、H2OCO2CH4C6H6C2H2NH34.1.1分子的空间构型杂化轨道理论1614班/1608班马云秋物质中心原子核外价电子轨道表示式（C、B、Be）共价键数CH4BF3BeCl2问题1中心原子中单电子数目与共价键数目有什么关系？看一看，填一填2s2p2s2p2s2p432问题2C原子与H原子结合形成的是CH4分子？而不是CH2或CH3？①C原子最外层也只有两个未成对电子，按共价键理论，也只能与两个H原子结合形成的是CH2分子，而实事却是CH4分子，为什么？能不能产生单电子？如果能，是如何产生的？2s2pC的基态2s2p激发态激发2s2

2、pB的基态2p2s激发态激发激发2s2pBe基态2s2p激发态激发问题3：研究发现CH4四个C-H键BF3三个B-F键BeCl2两个Be-Cl键的键能完全相同，如何解释?CH4分子sp3杂化轨道的形成碳原子2s轨道中1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”起来，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，可表示为正四面体形sp3杂化态2s2pC的基态2s2p激发态激发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。正四面体结构为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的

3、排斥最小，能量最低，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。Sp3杂化杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。正三角形sp2杂化态2s2pB的基态2p2s激发态激发BF3分子sp2杂化同一个原子的1个ns轨道与2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。Sp2杂化轨道电子云如何分布？杂化后如何成键？由于每个杂化轨道中都含有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

4、称之为sp2杂化轨道。三个夹角为120°的平面三角形BFFF120°BeCl2分子sp杂化激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化直线形sp杂化态同一原子中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。SP杂化轨道电子云如何分布？杂化后如何成键？sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。杂化轨道flash动画ClBeCl180问题4：哪个原子杂化，在什么情况下杂化？杂化后轨道数目、能量是否发生变化？①中心原子中，能量相近【ns-np,ns-np-nd或者(n-1)d-ns-np】的原子轨道。在分子形成过程中

5、，才进行杂化②基态原子的价层电子受到激发后，电子经过跃迁，形成激发态。激发态能量高不稳定原子轨道重新组合、分配，形成一组新的轨道（道数不变），即经历杂化过程，形成杂化态。分析乙烷、乙烯与乙炔分子的空间构型，思考碳原子的杂化轨道类型和成键类型。学与用分子碳原子的杂化类型分子的空间构型C2H6C2H4C2H2乙烷：7个σ键乙烯：5个σ键，1个π键乙炔：3个σ键，2个π键成键情况：sp3四面体sp2平面形sp直线形C2H6分子形成2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态激发C原子在形成乙烷分子时，每个碳原子的1个2s轨道与3个2p轨

6、道发生杂化，形成4个sp3杂化轨道，伸向空间正四面体的三个顶点。杂化每个C原子的3个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道形成3个相同的C—Hσ键。两个C各自剩余的1个sp3杂化轨道相互重叠形成1个C—Cσ键。1HHHHHH注：杂化轨道一般形成σ键。C原子在形成乙烯分子时，每个碳原子的1个2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。C2H4分子形成2s2pC的基态2s2p激发态激发杂化正三角形sp2杂化态每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，每个C各自剩余的1

7、个sp2杂化轨道相互重叠形成1个σ键。各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。注：杂化轨道一般形成σ键，π键是由没有杂化的p轨道形成。C2H2分子形成C原子在形成乙炔分子时，每个碳原子的2s轨道与1个2p轨道发生杂化，形成2个sp杂化轨道，形成直线型。2s2pC的基态2s2p激发态激发杂化直线形sp杂化态每个碳原子1个sp杂化轨道与1个氢原子的1s轨道结合形成1个C—Hσ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个C—Cσ键。2个碳原子的未杂化2p轨道分别

8、在Y轴和Z轴方向重叠形成2个C—Cπ键。所以乙炔分子中叁键由1个σ键和2个π键构成。注：杂化轨道一般形成σ键，π键是由没有杂化的p轨道形成。能量压缩包：杂化类型spsp2sp3参与杂化的轨道形