化学选修3第二章第二节分子的立体构型.ppt

1、写出C原子电子排布图，并由此推测(tuīcè)：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(qíngkuàng)是否吻合？ 109°28′ 第十九页，共45页。 sp3 C原子基态(jī tài)原子 电子排布图 109°28′ 第二十页，共45页。 三、杂化轨道理论 ———解释分子(fēnzǐ)的立体构型 1、杂化轨道的概念 在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近(xiānɡ jìn) 的原子轨道间通过相互的混杂后，形成轨道总数不变的几个 能量与形状都相同的新轨道。 2、杂化轨道(guǐdào)的类型（中学阶段） （1）sp3杂化 （2）sp2杂化 （3）sp杂化 第二十一页，共45页。 sp3杂化轨道的形成(xíngchéng)过程 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道杂化而得到四个sp3杂化轨道。 每个杂化轨道的s成分(chéng fèn)为1/4，p成分(chéng fèn)为3 /4，四个杂化轨道在空间 分布呈正四面体，互成109o28′ 例如(lìrú)：CH4 、NH3、H2O 第二十二页，共45页。 sp2杂化轨道的形成(xíngchéng)过程 x y z x y z z x y z x y z 120° sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布(fēnbù)是在同一平面上，互成120o 例如(lìrú)：C2H4 第二十三页，共45页。 C2H4(sp2杂化） 第二十四页，共45页。 sp杂化轨道的形成(xíngchéng)过程 x y z x y z z x y z x y z 180° sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到(dé dào)两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180o 例如(lìrú)：C2H2 第二十五页，共45页。 C2H2(sp杂化) 第二十六页，共45页。 3、杂化轨道(guǐdào)类型的确定 先确定(quèdìng)分子或离子的VSEPR模型， 然后确定(quèdìng)中心原子的杂化轨道类型。 杂化轨道数=价层电子(diànzǐ)对数 价层电子对数 2 3 4 杂化轨道数 常见杂化轨道类型 2 3 4 sp sp2 sp3 第二十七页，共45页。 代表物 价层电子对数 中心原子无孤对电子 CO2 2 CH2O 3 CH4 4 中心原子有孤对电子 SO2 3 H2O 4 NH3 4 直线(zhíxiàn)形 平面(píngmiàn)三角形 四面体 V 形 三角(sānjiǎo)锥形 推测分子立体构型 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp3 sp3 立体构型 sp2 V 形 第二十八页，共45页。 注意(zhù yì)： （1）杂化轨道形成目的：满足分子对称性要求，从而使分子的整体(zhěngtǐ)能量最低，最稳定。 （2）杂化轨道不是单个原子的行为(xíngwéi)，而是在形成分子时中心原子采用的一种自发行为(xíngwéi)。 （3）只有能量相近的轨道才能杂化。 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化轨道类型和分子的立体构型。 （1）BF3 （2）SO3 （3）NH4+ （4）H3O+ （5）SO32- 想一想 第二十九页，共45页。 小结(xiǎojié)：s-p型的三种杂化对比 CH4? , H2O BF3? , C2H4 BeCl2 CO2 C2H2 实? ?????例 四面体形 平面(píngmiàn)三角形 直 线形(xiàn xínɡ) 空? 间? 构? 型 1090 28’ 1200 1800 杂化轨道 间夹角 4个sp3杂化轨道 3个sp2杂化轨道 2个sp杂化轨道 杂 化 轨 道 数 1个s + 3个p 1个s + 2个p 1个 s + 1个p 参与杂化的原子轨道 sp3 Sp2 sp 杂 化 类 型 杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩余的p轨道可以形成π键 第三十页，共45页。 1、氨气分子空间(kōngjiān)构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是 因为（ ） A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化， 而CH4是sp3杂