杂化轨道理论简介.pptVIP

第二节分子的立体构型

第三课时——杂化轨道理论简介

复习：

1、从原子轨道角度共价键可分哪两种基本类型？

最外层有个未成对电子、只能形成个共价键。

2、价层电子对互斥理论模型有哪些？

3、基态c原子的电子排布式是

σ键和π键

1s22s22p2

2

2

活动：请根据价层电子对互斥理论

分析CH4的立体构型

C原子的轨道排布图

1s2

2s2

2p2

H原子轨道排布图

1s1

为什么碳原子与氢原子结合形成CH4而不是CH2?

依据价键理论，甲烷是4个C—Hσ单键，而碳的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p和1个球形的2s，那么用它们和氢原子的1s形成共价键的角应该是90度而不是109度28分的四面体构型？

为了解决这些矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论

三、杂化理论简介

1.杂化理论提出背景及概述：在形成分子

时，在外界条件影响下若干不同类型能量

相近的原子轨道混合起来，重新组合成一

组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所

形成的新轨道就称为杂化轨道。

三、杂化理论简介

（1）参与杂化的各原子轨道能量要相近在同一能级组如ns和np或相近能级组如(n-1)d、ns、np的轨道；

（2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；

（3）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同.

2、要点：

例1：sp杂化——BeCl2的形成

Cl

Be

Cl

180。

2s

2p

2s

2p

激发

Sp杂化

sp

sp

px

px

Cl

Cl

SP杂化轨道的形成过程

z

y

x

z

y

x

z

x

y

z

x

y

sp杂化：1个s轨道与1个p轨道进行的杂化,

形成2个sp杂化轨道。

每个sp杂化轨道含有1/2s和1/2p轨道成分

两个轨道间的夹角为180°，呈直线型

例2：sp2杂化——BF3分子的形成

B

F

F

F

120。

B：1s22s22p1没有3个成键单电子

2s

2p

2s

2p

激发

Sp2杂化

sp2

Sp2杂化轨道的形成过程

z

x

y

z

y

z

y

x

z

y

x

sp2杂化：1个s轨道与2个p轨道进行的

杂化,形成3个sp2杂化轨道。

每个sp2杂化轨道含有1/3s和2/3p轨道的成分每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形

例3：sp3杂化——CH4分子的形成

激发

Sp3杂化

sp3

2s

2p

2s

2p

C：2s22p2

Sp3杂化轨道的形成过程

z

y

x

y

z

z

x

y

x

x

z

sp3杂化：1个s轨道与3个p轨道进行的杂化,形成4个sp3杂化轨道。每个sp3杂化轨道含有1/4s和3/4p轨道成分每两个轨道间的夹角为109.5°，空间构型为正四面体型。

109.5。

三、杂化理论简介

4.杂化轨道小结：

杂化轨道

每个轨道的成分

轨道间夹角(键角)

Sp

1/2p

180°

1/2s

sp2

2/3p

120°

1/3s

sp3

3/4p

109.5°

1/4s

杂化轨道只能用于形成σ键和容纳孤电子对，所以杂化轨道数====

中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数

三、杂化理论简介

5.杂化类型判断：

杂化类型的判断方法：先确定分子或

离子的VSEPR模型，然后就可以比较方

便地确定中心原子的杂化轨道类型。

三、杂化理论简介

5.杂化类型判断（参考课本第41页）

对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。

A的价电子对数

2

3

4

A的杂化轨道数

2

3

4

杂化类型

sp

sp2

sp3

A的杂化轨道空间构型

直线型

平面三角形

正四面体

ABm型分子或离子空间构型

直线型

平面三角形或v型

正四面体三角锥型或v型

巩固练习

4、对SO2和CO2说法正确的是（）

A、都是直线形结构B、中心原子都采取SP杂化轨道

C、S原子和C原子上都没有孤对电子D、SO2是V形结构，CO2是直线形结构

7、下列判断正确的是（）

A、BF3是三角锥形分子B、铵根离子呈平面形结构

C、甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳子的p轨道形成的s-pσ键

D、甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的4个sp3杂化轨道重