共价键与分子的空间构型第一课时.pptVIP

*

第2节共价键与分子的空间构型109.5°一、一些典型分子的空间构型O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，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，不可能得到正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:2S22P2思考杂化轨道理论杂化：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轨道类型：sp、sp2.sp3等杂化结果：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键电子和孤对电子1.sp3杂化C的基态例：CH4分子形成2s2p2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109.5°同一个原子的一个ns轨道与三个np轨道进行杂化组合为sp3杂化轨道。sp3杂化轨道间的夹角是109.5?,分子的几何构型为正四面体形。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。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。109.5°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。2.sp杂化同一原子中ns-np杂化成新轨道；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。例：BeCl2分子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化键合直线形sp杂化态直线形化合态ClBeCl180?3.sp2杂化sp2杂化轨道间的夹角是120度,分子的几何构型为平面正三角形2s2pB的基态2s2p激发态正三角形sp2杂化态BF3分子形成BFFFFBF1200F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180o120o109.5o空间构型直线正三角形正四面体实例BeCl2，C2H2BF3,BCl3CH4，CCl4sp型的三种杂化杂化轨道理论解释乙烯分子的结构:C为sp2杂化,有一个2p轨道未参与杂化,2s轨道与另外两个2p轨道发生杂化,形成三个相同的sp2杂化轨道。三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点。杂化轨道间夹角为120°。C-C(p-p)π键C-C(sp2-sp2)σ键;C-H(sp2-s)σ键2p2s杂化C为sp杂化,有两个2p轨道未参与杂化,只是2s轨道与一个2p轨道发生杂化,形成两个相同的sp杂化轨道。两个sp杂化轨道在空间是直线形分布。杂化轨道理论解释乙炔分子的结构:C-C(p-p)π键C-C(sp-sp)σ键;C-H(sp-s)σ键2s2p杂化杂化轨道理论解释苯分子的结构:C为sp2杂化所有原子（12个）处于同一平面分子中6个碳原子未杂化的2p轨道上的未成对电子肩并肩重叠形成了一个闭合的、环状的大π键形成的π电子云像两个连续的面包圈,一个位于平面上面,一个位于平面下面,经能量计算,这是一个很稳定的体系。C-C(sp2-sp2);C-