第一单元分子构型与物质的性质.ppt

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1、专题四分子构型与物质的性质闽清一中化学组包向青分子空间构型CH4CH3COOHC6H6C8H8CH3OH复习：共价键的特征是什么？共价键的饱和性：在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，即是共价键的饱和性。（有几个未成对的电子就可以形成几个共价键）共价键的方向性：共价键尽可能沿着原子轨道重叠程度最大的方向成键，即共价键的方向性（特殊：S-S成键无方向性）原子以共价键所形成的分子具有一定的空间构型1、S原子与H原子结合为什么形成H2S分子，而不是H3S或H4S？H2S的分子结构模型共价键具有饱和性，

2、S原子最外层有两个未成对电子，故只可与两个H原子结合形成两对共用电子对，形成H2S分子，而不会形成H3S或H4SP66【问题与猜想】①请写出C原子的价电子轨道表示式。②根据共价键的饱和性推测C和H应该形成几个共价键？③实际上C和H形成了4个共价键，那么C原子应该有几个未成对的电子？根据所学知识怎样才能使C原子具有这些未成对的电子？④根据共价键的方向性，CH4中的4个C—H键的夹角是完全相同的吗？美国化学家鲍林提出了杂化轨道理论很好地解决了这个问题探究甲烷分子的空间构型鲍林的故事（1901-1994）一九三

3、一年，那是一个春天，有一位青年在世界讲坛发了一个言，神奇般地提出了杂化理论，奇迹般地解释了分子的空间构型，啊，科学巨匠，一代伟人，您的探索精神，值得我们深深怀念！碳原子的轨道杂化我们利用杂化理论探究甲烷分子的空间构型通过观察此示意图，描述碳原子的杂化过程以及杂化前后轨道能量的大小比较。C的基态2s2p2s2p激发态正四面体形sp3杂化态能量杂化前杂化后p轨道稍大于s轨道，但是在同一能级组中，能量接近4个杂化轨道的能量相等杂化前后轨道的比较甲烷中碳原子的杂化轨道：由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成的，

4、称为sp3杂化轨道。该杂化方式称为sp3杂化。数目不变SP3杂化轨道的空间构型SP3杂化轨道正四面体问题：四个杂化轨道如何排列才能能量最低？由于电子的排斥作用，为了使四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，体系最稳定，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点，轨道间夹角为109028’。杂化轨道形状、伸展方向发生了变化成键能力增大一、杂化轨道理论③杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对。未参与杂化的轨道上的电子只能用于形成π键1、杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合

5、的过程2、杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道3、杂化结果：①轨道的能量和方向发生改变，数目不变②杂化轨道的电子云形状一头大，一头小。杂化轨道增强了成键能力。④没有电子的空轨道一般不参与成键⑤杂化轨道成键时应满足化学键间最小排斥，最大夹角，从而决定了杂化轨道空间构型sp3杂化同一个原子中能量相近的一个ns轨道与三个np轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为sp3杂化轨道。杂化类型参与杂化的原子轨道杂化后的轨道及数目未参与杂化的价电子层轨道杂化轨道间夹角杂化轨道空间构型共价键类型与数量1个s+3个ps

6、p34个sp3杂化轨道109028’正四面体无规律总结1：sp3杂化的要点通过观察示意图，描述甲烷分子的成键过程4+→HCCH41ssp3四个H原子分别以4个1s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，形成了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3的σ键。杂化类型参与杂化的原子轨道杂化后的轨道及数目未参与杂化的价电子层轨道杂化轨道间夹角杂化轨道空间构型共价键类型与数量1个s+3个psp34个sp3杂化轨道109028’正四面体型无4个σ键甲烷sp3杂化的要点【能力提升】试用杂化轨道理论解释为什么S

7、iF4空间构型为正四面体，键角为109.5迁移应用：什么是sp2杂化？sp杂化？如何形成的？BF3是平面三角形构型，分子中键角均为120o；气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o。试用杂化轨道理论加以说明。B的基态2s2pBe的基态2s2pP682s2pB的基态2p2s激发态正三角形sp2杂化态BFFF激发120°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。⑵sp2杂化BF3分子形成正三角形sp2杂化态键

8、合杂化B原子的sp2杂化轨道空间构型平面正三角型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。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。激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化直线形sp杂化态ClBeCl180⑶sp杂化BeCl2分子形成直线形化合态键合Be原子的sp杂化轨道空间构型直线型为使轨道间的排斥能最小，2个sp杂化轨道呈直线分布，夹角为1800