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1、一、杂化轨道理论,以甲烷的分子结构为例,杂化轨道理论认为：在形成甲烷分子时，C原子上的一个2s电子可被激发到2p空轨道上，形成四个单键，这时虽然解决了4个共价键的问题，但是如果这4个轨道，即1个s轨道和3个p轨道，分别与4个氢原子结合，形成4个键能量是不同的，这与事实不符。,轨道的杂化更有利于轨道之间的重叠成键。因为杂化后电子云分布更为集中，可使成键的原子轨道间的重叠程度增大，成键能力增强，因此C与H原子能结合成稳定的CH4,杂化： 原子形成分子时，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程，叫做原子轨道的杂化。组合后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。,原子形成分子时，是电
2、子先激发，再杂化，后成键 同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道参与杂化 杂化前后原子轨道个数不变 杂化后形成的杂化轨道的能量相同 杂化后轨道的形状、伸展方向发生改变 杂化轨道参与形成键，未参与杂化的轨道形成键,杂化轨道的要点,SP杂化,SP1杂化 （BeCl2、C2H2）SP2杂化 （BF3、C2H4）SP3杂化 （CH4、CCl4）,1.sp3杂化,2.sp2杂化,一个s轨道和二个p轨道杂化,产生三个等同的sp2杂化轨道, sp2杂化轨道间夹角120，呈平面三角形。,sp2杂化轨道示意图,BF3分子的结构示意图,乙烯中的在轨道杂化时，有一个轨道未参与杂化，只是的s与两个p轨道发生杂化，形成
3、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。未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。杂化轨道间夹角为120。,的sp2杂化,3.sp1杂化,进行sp1杂化时，两个杂化轨道之间的夹角为180。因此由sp1杂化轨道构成的分子具有直线形的构型。,sp1杂化轨道示意图,BeCl2分子结构示意图,1）sp1杂化,乙炔中的碳原子为SP1杂化，分子呈直线构型。,两个碳原子的sp1杂化轨道沿各自对称轴形成sp1 sp1 键，另两个sp1杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道重叠形成两个sp1s 键，两个py轨道和两个pz轨道分别从侧面相互重叠，形成两个相互垂直的pp键，形成乙炔分子
4、。,2）空间结构是直线型：,sp杂化轨道,常见杂化轨道的比较：,1个s+1个p,1个s+2个p,1个s+3个p,2,3,4,180,120,109.5,直线形,平面三角形,正四面体,BeCl2 C2H2,BF3,CH4 CCl4,二、分子的空间构型,课堂思考题：推断、解释NH3的结构？,杂化类型的判断,杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数,孤电子对数算法：中心原子的孤电子对数=中心原子的价电子数-与中心原子结合的原子未成对电子数之和2,2. 确定分子空间构型的其它方法,实验方法:红外光谱、晶体的X衍射、核磁共振,确定分子空间构型的简易方法价电子对互斥理论,2,0,3,0,4,0,3,1,NH3,2,2,H2O,BeCl2,BF3,CH4,三角锥形,V形,中心原子结合原子数,中心原子孤电子对数,直线形,平面三角形,四面体形,分子空间构型,2（sp1）,3（sp2）,4（sp3）,杂化轨道数及杂化类型,CO2、HgCl2,BCl3,CCl4,PCl3,H2S,实例,中心原子的孤电子对数=中心原子的价电子数-与中心原子结合的原子未成对电子数之和2,
