《2013鲁科版选修3《共价键与分子的立体构型》ppt课件1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013鲁科版选修3《共价键与分子的立体构型》ppt课件1（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2节节 共价键与分子的空间构型共价键与分子的空间构型109.5第第1课时课时一、一些典型分子的立体构型一、一些典型分子的立体构型105 甲烷的甲烷的4 4个个C C H H单键都应该是单键都应该是键，然而，键，然而，碳原子的碳原子的4 4个价层原子轨道是个价层原子轨道是3 3个相互垂直的个相互垂直的2p2p轨道和轨道和1 1个球形的个球形的2s2s轨道，用它们跟轨道，用它们跟4 4个氢个氢原子的原子的1s 1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。？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，为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，碳
2、原子价电子碳原子价电子: : 2S22P2思思考考 杂化轨道理论杂化轨道理论杂化：杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件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影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化.杂化轨道：杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新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：杂化轨道类型：sp1、sp2、sp3等杂化结果：等杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键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能力更强的原子轨道杂化轨道用于杂化轨道用于:容纳容纳键电子和孤对电子键电子和孤对电子1.sp1.sp
3、3 3 杂化杂化C的基态的基态例例：CH4分子形成分子形成2s2p2s2p激激发态发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH109.5 同一个原子的一个同一个原子的一个 ns 轨道与三个轨道与三个 np 轨道进行轨道进行杂化组合为杂化组合为 sp3 杂化轨道。杂化轨道。sp3 杂化轨道间的夹角杂化轨道间的夹角是是 109.5 ,分子的几何构型为正四面体形。分子的几何构型为正四面体形。 为为了了四四个个杂杂化化轨轨道道在在空空间间尽尽可可能能远远离离，使使轨轨道道间间的的排排斥斥最最小小，4 4个个杂杂化化轨轨道道的的伸伸展展方方向向分分别别指指向向正正四四面面体体的的四四个个顶顶点
4、点。 由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道轨道混杂混杂并重新组合并重新组合成成4个能量与形状完全相同的轨道。个能量与形状完全相同的轨道。 由于每个轨道中都含有由于每个轨道中都含有1/41/4的的s s轨道成分和轨道成分和3/43/4的的p p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为轨道成分，因此我们把这种轨道称之为 spsp3 3杂化轨道。杂化轨道。714 四个四个H原子分别以原子分别以4个个s轨道与轨道与C原子上原子上的四个的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四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个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3键，键，形成一个正四面体构型的分子
5、。形成一个正四面体构型的分子。 109.5 形形成成分分子子时时，由由于于原原子子间间的的相相互互作作用用，使使同同一一原原子子内内部部能能量量相相近近的的不不同同类类型型原原子子轨轨道道重重新新组组合合形形成成的的一一组组新新的的能能量量相相同同的的杂杂化化轨轨道道。有有多多少少个个原原子子轨轨道道发发生生杂化就形成杂化就形成多少个杂化轨道多少个杂化轨道。 杂化轨道的电子云一头大，杂化轨道的电子云一头大，一头小，一头小，成键时利用大的一头，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大可以使电子云重叠程度更大，从，从而形成稳定的化学键。即而形成稳定的化学键。即杂化轨杂化轨道增强了成键能力道增强
6、了成键能力。 杂化轨道之间在空间取杂化轨道之间在空间取最大最大夹角夹角分布，使相互间的分布，使相互间的排斥能最排斥能最小小，故形成的键较稳定。不同类，故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同，成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键后所形成的分子就具有不同的空间构型。空间构型。 sp 杂化杂化 同一原子中同一原子中 ns-np 杂化成新轨道；一杂化成新轨道；一个个 s 轨道和一个轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新轨道杂化组合成两个新的的 sp 杂化轨道。杂化轨道。例：例： BeCl2分子形成分子形成激发激发2s2pBe基态基态2s2p激激发态发态杂化杂化键合键合直
7、线形直线形sp杂化态杂化态直线形直线形化化合态合态Cl Be Cl180 2.sp2.sp2 2 杂化杂化sp2 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型度，分子的几何构型为平面正三角形为平面正三角形2s2pB的的基态基态2s2p激激发态发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态BF3分子形成分子形成BF FFFBF1200F 乙烯中的在轨道杂化时，乙烯中的在轨道杂化时，有一个轨有一个轨道未参与杂化，道未参与杂化，只是的只是的s与两个与两个p轨道轨道发生杂化，形成三个相同的发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道，杂化轨道，三个三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三杂化轨道分
8、别指向平面三角形的三个顶点。个顶点。未杂化未杂化p轨道垂直于轨道垂直于sp2杂化轨道所杂化轨道所在平面。在平面。杂化轨道间夹角为杂化轨道间夹角为120。杂化类型sp1sp2sp3参与杂化的原子轨道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 为什么氨分子的为什么氨分子的键角是键角是107.3？OHH 非中心原子：非中心原子：Cl、F、Br、I=H 提示提示： 中心原子：同主族的可以互换中心原子：同主族的可以互换 （如（如N=P、S=O等）等） 通常双原子分子中没有发生杂化通常双原子分子中没有发生杂化 课堂练习课堂练习 写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型 NH3、BeCl2、PCl3、BF3、CS2 H2O、Cl2O 、SiCl4
