[理学]价层电子对互斥理论优质一堂课.ppt

复习： 什么叫杂化轨道？ sp型杂化主要有哪些类型？ 原子轨道在成键过程中并不是一成不变的，同一原子中能量相近的某些原子轨道，在成键过程中可重新组合成数目相同的新轨道，且能量相等。这一过程称为原子轨道的“杂化”，新生成的原子轨道称为“杂化轨道”。 杂化轨道的类型：sp 型杂化( sp，sp2，sp3 ) dsp 型杂化(dsp2，dsp3 ,d2sp3 ，sp3d2等) sp，sp2，sp3 杂化轨道及示例 sp3不等性杂化 课堂练习 1、CO32-，PCl3，CO2分子的空间几何构型分别是 ， ， ；中心原子C，P，C所采用的轨道杂化方式分别为 ， ， 。 2、根据杂化轨道理论，比较下列分子的键角大小？ (1) NH3 (2) CO2 (3) BCl3 (4) CCl4 课堂练习参考解答 1、CO32-，PCl3，CO2分子的空间几何构型分别是 平面三角形 ， 三角锥形 ，直线形；中心原子C，P，C所采用的轨道杂化方式分别为 sp2 ， 不等性sp3 ， sp 。 2、 NH3采用不等性sp3杂化轨道成键，有一对孤对电子，键角为107.3°； CO2采用sp杂化轨道成键，键角为180°； BCl3采用sp2杂化轨道成键，键角为120°； CCl4采用sp3杂化轨道成键，键角为109.5°； ∴ 键角大小为： CO2 BCl3 CCl4 NH3 。 2-3 价层电子互斥模型（VSEPR理论）（ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 教学目的： 1、掌握价层电子互斥模型的理论要点； 2、掌握应用价层电子互斥模型判断分子立体结构的方法； 3、了解影响分子几何构型的因素。 教学重点：价层电子互斥模型（VSEPR理论）的基本要点。 教学难点：建立价层电子互斥模型，掌握利用价层电子互斥模型判断分子结构的方法。 引言 化学键理论的主要目标是解释分子的结构，更重要的是希望能够预见分子结构。上一节介绍的在电子配对法基础上发展起来的杂化轨道理论在解释共价分子的空间构型是比较成功的。在20世纪40年代，又发展起来一种在概念上极为简单并在推断分子几何结构上取得显著成就的理论，叫做价层电子互斥模型(Valence Shell Electron Pair Repulsion，简称为VSEPR理论)。该理论1940年,最初由西奇威克(N.V.Sidgwick)和坡维尔(H.M.Powell)提出，20世纪50年代由吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍尔姆(R.S.Nyholm)进一步发展了该理论。 价层电子对理论较简单，在应用这个理论时根本不需要用原子轨道的概念，可较好地解释、判断和预见许多共价分子或离子的空间几何构型。价层电子对互斥理论是现代价键理论的重要内容之一。 推荐学生课外阅读书目 [1]申泮文.近代化学导论（上册）[M].北京:高等教育出版社,2002. [2]北师大,等.无机化学(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992. [3] 曹锡章,等.无机化学(上册)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1994. [4]河北师大,等.无机化学学习指导[M].北京:高等教育出版社,2006. 2-3-1 价层电子互斥模型（VSEPR理论）的基 本 要 点 1、VSEPR理论认为，分子的几何构型与分子的中心原子价层电子对在空间出现的最大概率的区域有十分密切的关系。 假定中心原子的价电子层呈球形分布，价层电子对（包括成键σ电子对和孤对电子对）看作点电荷，它在空间最可能的排列方式，与同样数量的点电荷在球面上最可能分布相同，即价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低 可以证明： 1） 在球面上要使2个点电荷斥力最小的位置应在球的直径的两端； 2） 在球面上要使3个点电荷斥力最小的的位置是通过球心平面的内接正三角形的三个顶点； 3） 在球面上要使4个点电荷斥力最小的位置是球的内接正四面体的四个顶点； 价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低 4） 在球面上要使5个点电荷斥力最小的位置是球的内接三角双锥的五个顶点； 5）在球面上要使6个