分子的空间构型与分子性质.pptx

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1、第2章分子结构与性质第二节　分子的立体构型第1课时杂化轨道理论项城三高化学组王献群活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型新问题：11.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？C原子轨道排布图1s22s22p2H原子轨道排布图1s1新问题2：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CC为了解决这

2、一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论sp3C：2s22p2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。我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。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成什么立体构型?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，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。109°28’杂化理论简介1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重

3、新组合成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。杂化类型2.要点：（1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或相近能级组的轨道）；（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；（4）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同；（3）杂化轨道的形状相同，能量相等sp杂化轨道的形成过程xyzxyzzxyzxyz180°sp杂化：1个s轨道与

4、1个p轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。180°ClClBe例如：Sp杂化——BeCl2分子的形成Be原子：1s22s2没有单个电子，spsp杂化ClClsppxpxsp2杂化轨道的形成过程xyzxyzzxyzxyz120°sp2杂化：1个s轨道与2个p轨道进行的杂化,形成3个sp2杂化轨道。120°FFFB例如：Sp2杂化——BF3分子的形成B：1s22s22p1sp2sp2杂化sp3杂化轨道的形成过程xyzxyzzxyzxyz109°28′sp3杂化：1个s轨道与3个p轨道进行的杂化,形成4个sp3杂

5、化轨道。例如：Sp3杂化——CH4分子的形成sp3C：2s22p2H2O原子轨道杂化O原子：2s22p4有2个单电子，可形成2个共价键，键角应当是90°，为什么..?2s2p2对孤对电子杂化排斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对4.杂化类型判断：因为杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳孤电子对，故有杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的VSEPR模型或价层电子对数，然后就可以比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。=中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数杂化轨道数=中心原子价层

6、电子对数例1：对SO2与CO2说法正确的是()A．都是直线形结构B．中心原子都采取sp杂化轨道C．S原子和C原子上都没有孤对电子D．SO2为V形结构，CO2为直线形结构D试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况交流讨论C原子在形成乙烯分子时，碳原子的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。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，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个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，

7、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。C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。大π键C6H6sp2杂化