《一些典型分子的空间构型》.ppt

吕爱丽 修改稿  第2节 共价键与分子的空间构型 109.5° 第1课时 学习目标 1.能说出一些简单分子的空间构型 （甲烷，氨气，苯， 乙炔，乙烯） 2.能用杂化轨道知识解释以上分子中共价键的成因及分子空间构型。 一、一些典型分子的立体构型 甲烷分子空间构型 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。？？？ 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论。 碳原子价电子排布: 2S22P2 杂化轨道理论 杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件 影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化. 杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 杂化的结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道 杂化轨道用于容纳:σ电子和孤对电子 杂化轨道类型：sp、sp2、sp3等 阅读教材P41中间一自然段内容，了解杂化轨道理论 1.sp3 杂化 C的基态 例： CH4分子形成 2s 2p 2s 2p 激发态 正四面体形 sp3 杂化态 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。 109.5° 结论： sp3 杂化轨道间的夹角是 109.5?,空间构型为正四面体形。 ①形成分子时，由于原子间的相互作用，使同一原子内部能量相近的不同类型原子轨道重新组合形成的一组新的能量相同的杂化轨道。有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。 ②杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。 ③杂化轨道之间在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。 一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道，轨道夹角为180度 例： BeCl2分子形成 激发 2s 2p Be基态 2s 2p 激发态 杂化 键合 直线形 sp杂化态 直线形 化合态 Cl Be Cl 180? 2.sp1 杂化 3.sp2 杂化 sp2 杂化轨道间的夹角是120度，杂化轨道的空间构型为平面正三角形 2s 2p B的基态 2s 2p 激发态 正三角形 sp2 杂化态 BF3分子形成 F B F 1200 F F F F B 乙烯、乙炔分子空间构型 阅读教材P42-P43上端部分内容，了解乙烯和乙炔中碳原子的杂化方式和分子空间构型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道 1个s + 1个p 1个s + 2个p 1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 180o 120o 109.5o 轨道空间构型 直 线 正三角形 正四面体 实 例 BeCl2， CO2 , C2H2 BF3, BCl3 C2H4 CH4，CCl4 sp型的三种杂化 为什么氨分子的键角是107.3°？ O H H 非中心原子：Cl、F、Br、I=H 提示： 中心原子：同主族的可以互换 （如N=P、S=O等） 通常双原子分子中没有发生杂化 课堂练习 写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型 NH3、BeCl2、PCl3、BF3、CS2 H2O、Cl2O 、SiCl4、CH3F、NI3