河南省洛阳市回民中学高二化学人教版选修三2.2分子的立体结构 第2课时 课件.pptVIP

新课标人教版选修三物质结构与性质 第二节　分子的立体结构 （第二课时） 三、杂化轨道理论简介 1、杂化轨道 原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。 * * 第二章 分子结构与性质 1、一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下： ABn 立体结构 范例 n=2 直线形 CO2 n=3 平面三角形 CH2O n=4 正四面体形 CH4 n=5 三角双锥形 PCl5 　 n=6 正八面体形 SCl6 一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型) 复 习 回 顾 2、另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子， 　ABn 　立体结构 范例 n=2 　 V形 　 H2O n=3 　三角锥形　　　 NH3 原因：中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H2O和NH3的中心原子分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H2O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。 应用反馈: NH4+ CHCl3 SiCl4 H3O+ BF3 NH2－ SO2 HCN 空间构型 中心原子结合的原子数 中心原子 孤对电子数 化学式 0 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 直线形 V 形 V形 平面三角形 三角锥形 四面体 正四面体 正四面体 SO42－ 0 4 正四面体 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？ 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，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： 三、杂化轨道理论简介 2s 2p C的基态 2s 2p 激发态 正四面体形 sp3 杂化态 C H H H H 109°28’ 激发 14 14 　 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。 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。 　 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，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。 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的形成情况