选修3第二章第二节杂化轨道.ppt

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1、第二节分子的立体结构（第二课时）复习回顾如何确定分子的立体构型1）先确定中心原子的价层电子对数价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数2）确定含孤电子对的VSEPR模型的立体结构价层电子对数n与VSEPR模型的立体结构的关系n=2n=3n=4n=5n=6直线型平面三角形四面体三角双锥体八面体3）略去VSEPR模型中心原子上的孤电子对，便得到了实际的立体结构？ABn型分子的VSEPR模型和立体结构VSEPR模型成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布方式立体结构实例直线形23平面三角形20AB2直线形CO230AB321AB2价层电

2、子对数平面三角形BF3V形SO2小结:价层电子对数VSEPR模型成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布分子构型实例方式4四面体40AB431AB322AB2正四面体CH4三角锥形NH3V形H2O思考：价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形，却无法解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

3、四面体构型的甲烷分子。？三、杂化理论：1.在形成分子时，每一原子中能量相近的“轨道”会发生重组，形成新的原子轨道，这个过程称“杂化”，新的原子轨道称“杂化轨道”。2.杂化前后原子“轨道”总数不变，但能量趋于平均化，“杂化轨道”的对称性更高，杂化后轨道伸展方向，形状发生改变，更有利于成键。3.原子可用“杂化轨道”与其它原子的轨道（或“杂化轨道”）重叠形成共价键。注：杂化轨道只能用于形成б键或者用来容纳未参与成键的孤对电子；为了补充了价键理论的不足，鲍林(Pauling)在价键理论基础上提出了“杂化”假设。新知识当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，

4、碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个相同的sp3杂化轨道，夹角10928′，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的如下图所示：（2）要点：1个S轨道和3个P轨道基态原子激发态原子4个相同的SP3杂化轨道混杂学习价层电子互斥理论知道:NH3和H2O的VSEPR模型和甲烷分子一样,也是正四面体的,因此它们的中心原子也是sp3杂化的.所不同的是，水分子的氧原子的sp3杂化轨道有2个孤电子对占据的，而氨分子的氮原子的sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据。除sp3杂化轨道外，还有sp杂化轨道和sp2杂化轨

5、道。sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得；sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得。二。sp杂化（sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道）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。例：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1）sp杂化乙炔中的碳原子为sp杂化，分子呈直线构型。两个碳原子的sp杂化轨道沿各自对称轴形成C—C键，另两个sp杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成两个C—H键，两个py轨道和两个pz

6、轨道分别从侧面相互重叠，形成两个相互垂直的C—C键，形成乙炔分子。2）空间结构是直线型：三个σ键在一条直线上。三.sp2杂化sp2杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形2s2pB的基态2s2p激发态正三角形sp2杂化态例：BF3分子形成BFFFClBCl1200Cl乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨道未参与杂化，只是Ｃ的２s与两个２p轨道发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道，三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点。未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。杂化轨道间夹角为120°。Ｃ的sp2杂化思考题：根据以下事实

7、总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子★杂化轨道数0+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形代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O结合上述信息完成下表：中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数杂化类型参加杂化的轨道杂化轨道数分子空间构型实例价层电子对数s+ps+(2)ps+(3)p243四面体234spsp2sp3小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型杂化轨道间

8、的夹角直线形平面三角形三角锥V型109.5°'判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：1.对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数=价层电子数=σ键