《分子的空间结构（第三课时）》课件.pptx

《分子的空间结构(第三课时)》

分子的空间结构

感受分子是有空间结构的

1多样的分子空间结构

预测分子的空间结构

解释分子的空间结构

SPP,P₂

y

x¹

P₂

sp³

Is

109281s

H

³

z

+y

x

P,

+

sp³

109.5°

z

→y

x

P

z

x

s

sp³

+

sp³4

sp

sp

sp³

y

可

H

H

³

H

sp³

Is

Is

甲烷分子中C原子的1个2s轨道

与3个2p轨道形成4个相同的sp³杂化轨道，夹角109°28′

sp³

sp³杂化①①①个

4个sp³杂化轨道

2p

2s①①①个

激发态

2p

基态

2s↑

跃迁

x

甲烷分子中碳原子的4个sp³杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C-Hσ键，呈正四面体形。

杂化轨道理论要点

·中心原子外界条件能量相近的轨道

·中心原子外界条件能量相近的轨道

·杂化前后的变与不变

变：轨道的成分、能量、形状、方向

不变：原子轨道的数目

杂化轨道理论要点

·杂化前后的变与不变

变：轨道的成分、能量、形状、方向

不变：原子轨道的数目

·轨道成键时更有利于轨道间的重叠满足最小排斥，最大夹角分布

杂化轨道理论要点

●中心原子外界条件能量相近的轨道

在学习价层电子对互斥模型时，知道NH₃和H₂O的

VSEPR模型跟CH₄一样也是四面体形，因此它们的中心原子也是采取了sp³杂化。

105°107°109°28′

氮原子的3个sp³杂化轨道与3个氢原子的1s原子轨道重叠形成3个N-Hσ键，其中1个sp³杂化轨道中占有孤电子对。

sp杂化T①①①

2p①①①

2s

NH₃空间结构：三角锥形键角：107°

氮原子的3个sp³杂化轨道与3个氢原子的1s原子轨道重叠形成3个N-Hσ键，其中1个sp³杂化轨道中占有孤电子对。

sp杂化T①①①

2p①①①

2s

NH₃空间结构：三角锥形键角：107°

请模仿NH₃的中心原子N的杂化和成键过程，尝试

用杂化轨道理论来解释H₂O的空间结构。

H₂O空间结构：V形键角为：105°

2p个个sp³杂化①①

2sT↑↑v

109°28

105°

小结：中心原子的杂化类型与VSEPR模型的关系。

·杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。

·杂化轨道数=价层电子对数

=中心原子孤电子对数+中心原子σ键电子对数·形成π键的电子只能位于未杂化的原子轨道上。

常见杂化类型：sp、sp²、sp³

sp杂化

Psp

180°

P

s

Px

sp2杂化

p

sp²

120°

12001

p

B,

PP

P,

P_P

p

p.

P

1200

PP

P

P

价层电子对数

中心原子的杂化轨道类型

VSEPR

理想模型

2

sp

直线形

3

sp²

平面三角形

4

sp³

四面体形

中心原子的杂化类型与VSEPR模型

·杂化轨道数=价层电子对数

VSEPR模型一预测分子的空间结构

杂化轨道理论一解释分子的空间结构

计算价层电子对数

=σ键电子对数+孤电子对数

确定中心原子的杂化轨道类型

分子

中心原子孤电子对数

价层

电子对数

中心原子的杂化轨道类型

分子的空间结构

BF₃

●应用VSEPR模型和杂化轨道理论，确定BF₃的空间结

构，以及中心原子的杂化轨道类型，并分析杂化过程。

分子

中心原子孤电子对数

价层

电子对数

中心原子的

杂化轨道类型

分子的空间结构

BF₃

2×(3-1×3)=0

3

sp²杂化

平面三角形

●应用VSEPR模型和杂化轨道理论，确定BF₃的空间结

构，以及中心原子的杂化轨道类型，并分析杂化过程。

BF₃sp²杂化

原子

总数

分子

中心原子的

孤电子对数

(a-xb)

价层

电子对

数

杂化轨道的类型

分子的空间结构

3

CO₂

SO₂

HCN

4

CH₂O

H₃O+

5

so2-

练习应用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释分子的空间结构

原子

总数

分子

中心原子的

孤电子对数

2(a-xb)

价层

电子对

数