第二章_分子结构和性质-2.ppt

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1、第二节分子的立体构型一、形形色色的分子二、分子的立体结构（一）杂化轨道（hybridization）理论（二）价层电子对互斥（VSEPR）理论（一）杂化轨道（hybridization）理论1.定义：在同一个原子中能量相近的不同类型的轨道混合起来，重新组合成一组新轨道，这组轨道称为杂化轨道。能量相近同一电子层的轨道2.常见的杂化轨道Be：2s21.sp杂化BeCl2的空间构型为直线形ClClBespsp杂化Be采用sp杂化生成BeCl2BeH2类似1个ns和1个np轨道组合练习：已知CO2是直线型的分子，试分析成键情况2s2p

2、2p2s激发sp2p杂化σππσOCOOCOB：2s22p1BF3的空间构型为平面三角形120°键角：120°sp2sp2杂化图2.sp2杂化由1个ns轨道和2个np轨道组合而成练习：试分析成键情况1．SO2：已知键角1202．NO3－、CO32－、COCl2CH4的空间构型为正四面体C：2s22p23.sp3杂化键角：109°28′由1个ns轨道和3个np轨道组合而成ENDsp3图练习：试分析成键情况CCl4、SO42－、ClO4－、PO43－、SiF4SO42－中，硫原子以sp3杂化轨道成键、离子中存在4个σ键，离子为正

3、四面体形。等性与不等性杂化：等性杂化：若干个原子轨道组合形成完全等同（能量、成份）轨道的杂化。不等性杂化：由于孤电子对的存在，使原子轨道组合形成不完全等同轨道的杂化。4.不等性sp3杂化分子空间构型三角锥形NHHH‥其它如，H2O‥OHH‥分子构型为“V”型其它如，sp3dsp3d杂化（1个ns+3个np+1个n-1d）sp3d2sp3d2杂化（1个ns+3个np+2个n-1d）小结小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)直线形三角形四面体三角锥

4、V型杂化轨道类型s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p参加杂化的轨道2443杂化轨道数成键轨道夹角分子空间构型实例推断spsp2sp3不等性sp3练习：根据模型分析CH2=CH2、CHCH、C6H6的化学键成键情况分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用,而趋向尽可能采取对称的空间构型。（二）价层电子对互斥理论:1．内容基本要点：分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对数目有关。价层电子对尽可能远离,以使斥力最小。价层电子对=成键电子对+孤对电子对(VP)(BP)(LP)σ键2．推断分子或离子的空间构

5、型的具体步骤：（1）确定中心原子的价层电子对数价层电子对数(VP)=成σ键电子对数+孤对电子对数价层电子对数(VP)=与中心原子成键的配位原子数+孤对电子对数孤对电子对数=（中心原子价电子数－配位原子未成对电子数之和）+负电荷数－正电荷数（2）确定电子对的空间构型：VP=2直线形VP=3平面三角形VP=4正四面体VP=5三角双锥VP=6正八面体练习：确定中心原子的价层电子对数，推断分子的空间构型。BeH2BF3CH4PCl5SF6①LP=0:分子的空间构型=电子对的空间构型VP=(2+2)=2直线形VP=(3+3)=3平面三角

6、形VP=(4+4)=4四面体VP=(5+5)=5三角双锥VP=(6+6)=6八面体练习：确定中心原子的价层电子对数，推断分子的空间构型。SnCl2NH3H2OIF5XeF4②LP≠0：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面体三角锥H2O四面体V形IF5八面体四方锥XeF4八面体平面正方形VPLP电子对的空间构型分子的空间构型例VP=5，电子对空间构型为三角双锥，LP占据轴向还是水平方向三角形的某个顶点？原则：斥力最小。例如：SF4VP=5LP=1SFFFFLP－BP(90o)3

7、2结论：LP占据水平方向三角形,稳定分子构型为变形四面体(跷跷板形)。SFFFFF515253VPLP电子对的空间构型分子的空间构型例三角双锥变形四面体SF4三角双锥T形ClF3三角双锥直线形XeF2六、共轭大π键苯中的碳原子取sp2杂化，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。这6个平行p轨道中的6个电子在一起弥散在整个苯环的6个碳原子上下，形成了一个p-p大键。用p-p大键(有机化学中的共轭体系)的概念苯的结构式写成如下右图更好。后者已经被广泛应用。离域Π键是由三个或三个以上原子形成的键，不同

8、于两原子间的键。在三个或三个以上用s键联结起来的原子之间，如能满足下列条件，则可以生成离域键：(1)这些原子都在同一平面上；每一原子有一互相平行的p轨道(或d轨道，或p,d轨道)(2)形成大键的原子轨道能量应相近(3)p电子的数目小于p轨道数目的两倍。中心O原子和配位O