杂化轨道理论简介教学讲义ppt课件.ppt

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1、杂化轨道理论简介分析思考：１、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此推测：CH４分子的C原子有没有可能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？２、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？如何才能使CH４分子中的C原子与四个H原子形成完全等同的四个共价键呢？109°28’原子轨道？伸展方向？看看杂化轨道理论的解释：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。由于每个轨道中都含有1/4的

2、s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。314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分别指向正四面体的四个顶点。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。C原子为什么要进行“杂化”？C原子是如何进行“杂化”的？“杂化轨道”有哪些特点？通过分析CH2=CH2分子的结构，你认为分子中的C原子是否也需要“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？由1个s轨道和2个p轨道混杂并重新组合成3个能量与形状完全相同的轨道。由于每个杂化轨道中都含有1/3的s

3、轨道成分和2/3的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp2杂化轨道。sp2杂化轨道的形成和空间取向示意图sp2杂化轨道的形成和特点：由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道的过程称为sp2杂化。每个sp2杂化轨道中含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分。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。当3个sp2杂化轨道分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面三角形构型的分子。根据以上对SP2杂化过程的分析，自己尝试推测一下乙烯分子中C原子的杂化类型和成键情况，尤其是C=C的形成

4、情况？现在你能否解释乙烯分子的结构和性质特点了？由1个s轨道和1个p轨道混杂并重新组合成2个能量与形状完全相同的轨道。由于每个杂化轨道中都含有1/2的s轨道成分和1/2的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为SP杂化轨道。SP杂化轨道sp杂化轨道的形成及特点：由1个s轨道和1个p轨道“混杂”成2个sp杂化轨道的过程称为sp杂化，所形成的轨道称为sp杂化轨道。为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为1800。当2个sp杂化轨道与其他原子轨道重叠成键后就会形成直线型分子。sp杂化轨道的形成和空间取向示意图三、杂化轨道理论简介1、杂化轨道原

5、子中能量相近的几个轨道间通过相互的混杂后，形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。2、杂化轨道的类型（1）SP3杂化轨道（2）SP2杂化轨道（3）SP杂化轨道杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s+1个p1个s+2个p1个s+3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角18001200109028’空 间构 型直线正三角形正四面体实         例BeCl2,C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4三种SP杂化轨道的比较实例分析1：试分析BeCl2分子的形成和空间构型。Be原

6、子的价层电子排布为2s2。在形成BeCl2分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p空轨道，价层电子排布变为为2s12px1。这2个含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组成夹角为1800的2个能量相同的sp杂化轨道，其形成过程可表示为：理论分析：Be原子上的两个SP杂化轨道分别与2个Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp的σ键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。实验测定：BeCl2分子中有2个完全等同的BeCl键，键角为1800，分子的空间构型为直线。实例分析2：试说明BF3分子的空间构型。BF3分子

7、的中心原子是B，其价层电子排布为2s22px1。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布为2s12px12py1，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂化，形成夹角均为1200的3个完全等同的SP2杂化轨道。其形成过程可表示为：理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的σ键。故BF3分子的空间构型是平面三角形。实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键，键角为1200，分子的空间构型为平面三角形。实例分析3：试解释CCl4分子

8、的空间构型。CCl4分子的中心原子是C，其价层电子组态为2s22px12py1。在形成CCl4分子的过程中，C原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子组态为2s12px12py12pz1，1个2s轨道和3个2p轨道进行sp3杂化，形成