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1、分子空间构型分子空间构型7/30/2024 1. 1.为什么甲烷是正四面体结构为什么甲烷是正四面体结构, ,乙乙烯是平面结构烯是平面结构, ,乙炔是直线形呢乙炔是直线形呢? ?2 2、为什么、为什么H H2 2O O分子是分子是“V”“V”型、键角是型、键角是104.5104.5，而不是，而不是“直线型直线型”或键角是或键角是“90”“90”？7/30/2024一、杂化轨道与分子的空间构型一、杂化轨道与分子的空间构型基本要点：基本要点：.成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，形成新的价电子轨道杂化轨道。.杂化前后轨道数目不变。.杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。7/30/20241.sp1.sp
2、3 3杂化杂化CH4的空间构型为正四面体C：2s22p27/30/2024sp3C：2s22p27/30/2024B B： 2s 2s2 22p2p1 12.sp2.sp2 2杂化杂化BF3的空间构型为平面三角形1207/30/2024sp2sp2杂化B B：2s2s2 22p2p1 1的形成3BF7/30/2024Be：2s23.sp3.sp杂化杂化BeCl2的空间构型为直线形的空间构型为直线形ClClBe1807/30/2024spsp杂化杂化Be采用采用sp杂化生成杂化生成BeCl2Be：2s27/30/2024【例题选讲】例例1：根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔
3、分子的成键情况。乙烯中碳以乙烯中碳以sp2杂化，杂化，C=C中一中一个个 和一个和一个乙炔中碳以乙炔中碳以sp杂杂化，化，C=C中一个中一个 和两个和两个7/30/2024例例2：试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构：试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构 CC CCCCHHHHHH石墨晶体 苯的结构苯的结构 sp sp2 2杂化杂化 sp sp2 2杂化杂化7/30/2024 SPSP型的三种杂化型的三种杂化杂化化类型型SPSPSPSP2 2SPSP3 3参与参与杂化的化的原子原子轨道道杂化化轨道数道数杂化化轨道道间夹角角空空间构型构型实例例1个个S 1个个P1个个S 3个个P1个个S 2个个P2个个
4、SP3个个SP24个个SP3180120109.5直线形直线形正三角形正三角形正四面体正四面体BeCl2 C2H2BF3 C2H4CH4 CCl4 4.小结小结7/30/2024 共价分子的几何外形取决于分共价分子的几何外形取决于分子子价层电子对数目和类型价层电子对数目和类型。分子的。分子的价电子对（包括成键电子对和孤电价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于子对）由于相互排斥相互排斥作用作用, ,而趋向尽而趋向尽可能可能远离远离以以减小斥力减小斥力而采取而采取对称对称的的空间构型。空间构型。价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论二、确定分子空间构型的简易方法：二、确定分子空间构型的简易方法：7
5、/30/2024A的价的价电子子对数数234A的的杂化化轨道数道数234杂化化类型型spsp2sp3A的价的价电子空子空间构型构型 直直线型型平面三角形平面三角形正四面体正四面体对于对于ABmABm型分子或离子，其中心原子型分子或离子，其中心原子A A的杂化轨道的杂化轨道数恰好与数恰好与A A的价电子对数相等。的价电子对数相等。 对于对于 ABm型分型分子或离子，其中心原子子或离子，其中心原子A的的价电子对数可依如下公式算得价电子对数可依如下公式算得:1 1、推断分子空间构型的具体步骤：、推断分子空间构型的具体步骤：7/30/20242、ABm型分子型分子的价电子对数的价电子对数n的确定的确定
6、=2中心原子中心原子A的价电子数的价电子数+配位原子配位原子B提供的价电子数提供的价电子数m（1）对于主族元素，中心原子价电子数）对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配最外层电子数，配位原子中氢或卤素原子提供价电子数为位原子中氢或卤素原子提供价电子数为1;（2）O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为子时价电子数为6；（3）离子的价电子对数计算）离子的价电子对数计算NH4+ ： SO42- ：如：如：PCl3 中中； 42315= =+ += =n421415= =- -+ += =n42206= =+ + += =nn
7、7/30/2024例例3：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表物物质价价电子子对数数中心原中心原子子杂化化轨道道类型型杂化化轨道道/电子子对空空间构型构型轨道道夹角角分子空分子空间构型构型键角角气气态BeCl2CO2BF3CH4NH4+H2ONH3PCl322344444spspspspspsp2 2spsp3 3直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形正四正四面体面体180180120109.5直线形直线形直线形直线形平面三平面三角形角形正四正四面体面体V形形三角三角锥形锥形180180120109.5109.5104
8、.5107.3107.3课堂练习课堂练习7/30/20242 2、下列分子或离子中，空间构型为下列分子或离子中，空间构型为V V型的型的是是( (）A A、CSCS2 2 B B、H H2 2Se CSe C、HCN DHCN D、IClICl思考、讨论思考、讨论1 1、NHNH3 3、H H2 2O O分子中键角分别为分子中键角分别为1071810718、104.5104.5与与1092810928相差不大，由此可推测，相差不大，由此可推测，N N、O O原子的原原子的原子轨道可能采取何种类型杂化？原子轨道间夹角小子轨道可能采取何种类型杂化？原子轨道间夹角小于于1092810928，可能说明
9、了什么问题？，可能说明了什么问题？7/30/20244 4、下列分子和离子中，中心原子的价电子下列分子和离子中，中心原子的价电子对几何构型为四面体，且分子对几何构型为四面体，且分子( (离子离子) )空间空间构型为构型为V V形的是（形的是（ ） A A、NHNH4 4+ + B B、SOSO2 2 C C、H H3 3O O+ + D D、OFOF2 2 3 3、下列分子中哪一个分子的空间构型为正下列分子中哪一个分子的空间构型为正四面体（）四面体（）A A、CHClCHCl3 3 B B、CHCH3 3Cl CCl C、BBrBBr3 3 D D、SnClSnCl4 4 思考、讨论思考、讨论
10、7/30/2024 1. SPSP型的三种杂化型的三种杂化杂化化类型型SPSPSPSP2 2SPSP3 3杂化化轨道道间夹角角空空间构型构型实例例价电子对数价电子对数n180120109.5直线形直线形正三角形正三角形正四面体正四面体BeCl2 C2H2BF3 C2H4CH4 CCl4课堂课堂小结小结ABm型分子型分子的价电子对数的价电子对数n的确定的确定=2中心原子中心原子A的价电子数的价电子数+配位原子配位原子B提供的价电子数提供的价电子数mn3427/30/2024 不等性不等性spsp3 3杂化杂化N：2s22p37/30/2024O：2s22p47/30/2024分分子子中心原中心原子的价子的价电子子对数数电子子对的空的空间排布排布中心原中心原子的孤子的孤对电子子对分子的空分子的空间构型构型中心原子中心原子的的杂化化轨道道类型型SiCl4CS2BF3PCl3OF2SO2423443正四面体正四面体0正四面体正四面体SP3直线直线直线直线0SPSP3SP2SP3SP2平面三角形平面三角形2平面三角形平面三角形正四面体正四面体正四面体正四面体平面三角形平面三角形011三角锥三角锥V形形V形形课堂练习课堂练习7/30/2024
