高中化学选修三第二章杂化轨道理论.ppt

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1、杂化轨道理论简介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AB22CO2AB33CH2OAB44CH4有孤对电子AB22H2OAB33NH3直线形平面三角形正四面体V形三角锥形二、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)一、形形色色的分子复习回顾3.如果C原子就以１个２s轨道和３个２p轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１s轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻合？思考与交流1.回忆：CH４分子中C原子形成几个共价键？分子空间构型怎样？2.写出基态C原子价电子的电子排布图,并推测：CH４分子的C原子怎样才能形成四个共

2、价键？键长、键能相同，键角相同为109°28′2s2px2py2pz为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论三、杂化轨道理论简介2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态激发杂化sp3杂化四个H原子分别以1s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，形成一个正四面体构型的分子。109°28’通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你对“杂化”及“杂化轨道”的理解。1.C原子为什么要进行“杂化”？2.什么是杂化？C原子是如何进行“杂化”的？3.“杂化轨道”有哪些特点？思考与交流在形成分子时，由于原子的相互影响，同一

3、原子中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，重新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道这种轨道重新组合的过程称为原子轨道的“杂化”（混合平均化）1.杂化轨道概念三、杂化轨道理论简介2.杂化轨道理论的要点(1)杂化的中心各原子轨道能量要相近〖同一能级组或相近能级组的轨道nsnp或nsnpnd或(n-1)dnsnp〗。(2)杂化轨道的能量、形状、大小完全相同,都不同原来，杂化后原子轨道方向改变，杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠。(3)杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目=形成的杂化轨道数目=中心原子价层电子对数（4)杂化轨道在空间构型上都具有

4、一定的对称性（以减小化学键之间的排斥力）。(5)分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。(6)杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对，不能用于形成∏键。180°实验测得:两个共价键，直线形分子（键角180°）Cl—Be—Cl探究1：BeCl2分子的形成Be原子价电子排布式：2s2没有未成对电子ClClBe3杂化类型（1）sp杂化一个2s和一个2p轨道杂化,形成sp杂化轨道为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为180°。sp杂化轨道的形成和空间取向示意图每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小；含有1/2s轨道和1/2p轨道的成分；两个轨道间的夹角为180°，呈直线型。1个s轨道

5、与1个p轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。BeCl2分子的形成BeCl2分子结构ClClsppxpxClBeCl乙炔(C2H2)分子形成2s2pC的基态激发2s2p激发态杂化↑↑sp↑↑2p2pCO2分子怎样形成的?实验测得，三个共价键，平面三角形分子（键角120°）。B原子价电子排布式：2s22p1，有一个未成对电子120°FFFB探究2：BF3分子的形成（2）sp2杂化1个2s轨道与2个2p轨道进行的杂化,形成3个sp2杂化轨道。sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有1/3s轨道和2/3p轨道的成分,每两个轨道间的夹角为1

6、20°，呈平面三角形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。乙烯（C2H4）分子的形成激发2s2p激发态2s2pC的基态杂化↑↑↑sp2↑2p苯（C6H6）的形成杂化轨道理论解释苯分子的结构：C为SP2杂化所有原子（12个）处于同一平面分子中6个碳原子未杂化的2P轨道上的未成对电子重叠结果形成了一个闭合的、环状的大π键形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。C-C(sp2-sp2);C-H(sp2-s)大π键（离域键）C6H6（3）sp3杂化sp3杂化：1个s轨道与3个p轨道进行的杂

7、化,形成4个sp3杂化轨道。每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有1/4s轨道和3/4p轨道的成分每两个轨道间的夹角为109°28′，正四面体形CH4分子的形成NH3的空间构型不等性杂化的空间构型杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间夹角空间构型实例3.三种sp杂化轨道类型的比较1个s+2个p1个s+1个p1个s+3个p2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道180°120°109°28′直线形平面三角形正四面体形BeCl2BF3CH4杂化轨道数=中心原子价