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1、第二节第二节 分子的立体构型分子的立体构型第三课时第三课时杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介2021/3/111复习复习：1 1 、从原子轨道角度共价键可分哪两种从原子轨道角度共价键可分哪两种基本类型基本类型 ？ 最外层有最外层有 个未成对电子、只能形成个未成对电子、只能形成 个共价个共价键。键。2 2、价层电子对互斥理论模型有哪些？、价层电子对互斥理论模型有哪些？3 3、基态、基态c c原子的电子排布式是原子的电子排布式是 键和键和键键 1s1s2 22s2s2 22p2p2 2222021/3/112活动：请根据价层电子对互斥理论活动：请根据价层电子对互斥理论 分析分析CHCH4 4的立体构
2、型的立体构型C C原子的轨道排布图原子的轨道排布图1s1s2 22s2s2 22p2p2 2H H原子轨道排布图原子轨道排布图1s1s1 1为什么碳原子与氢原子结合形成为什么碳原子与氢原子结合形成CHCH4 4而不是而不是CHCH2 2? ?2021/3/113依据价键理论，甲烷是 4 4 个 C H C H 单键，而碳的 4 4 个价层原子轨道是3 3个相互垂直的2p2p和1 1个球形的 2s2s，那么用它们和氢原子的1s1s形成共价键的角应该是9090度度而不是109109度度2828分分的四面体构型？为了解决这些矛盾，鲍林提出了为了解决这些矛盾，鲍林提出了杂化轨道杂化轨道理论理论2021
3、/3/114三、杂化理论简介三、杂化理论简介1 1. .杂杂化化理理论论提提出出背背景景及及概概述述：在在形形成成分分子子时时，在在外外界界条条件件影影响响下下若若干干不不同同类类型型能能量量相相近近的的原原子子轨轨道道混混合合起起来来，重重新新组组合合成成一一组组新新轨轨道道的的过过程程叫叫做做原原子子轨轨道道的的杂杂化化，所所形形 成成 的的 新新 轨轨 道道 就就 称称 为为杂杂 化化 轨轨 道道。2021/3/115三、杂化理论简介三、杂化理论简介（1 1）参与杂化的各原子轨道）参与杂化的各原子轨道 能量要相近能量要相近 在在同一能同一能级组级组如如ns ns 和和 np np 或或相
4、近能级组相近能级组 如如(n-1)d (n-1)d 、ns ns 、 np np 的轨道；的轨道；（2 2）杂化前后原子轨道）杂化前后原子轨道 数目不变数目不变：参加杂化的轨：参加杂化的轨道数目道数目等于等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了形成的杂化轨道数目；但杂化轨道改变了原子原子 轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的轨道的形状方向，在成键时更有利于轨道间的重叠；重叠；（3 3）杂化前后原子轨道为使相互间）杂化前后原子轨道为使相互间排斥力最小排斥力最小，故，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同同. .2 2、要点：、要点：2
5、021/3/116例例1 1：spsp杂化杂化BeClBeCl2 2的形成的形成ClBeCl180。2s2p2s2p激发激发Sp杂化杂化spsppxpxClCl2021/3/117SPSP杂化轨道的形成过程杂化轨道的形成过程zyxzyxzxyzxyspsp杂化： 1 1个s s 轨道与 1 1个p p 轨道进行的杂化 , ,形成2 2个spsp杂化轨道。每个spsp杂化轨道含有1/21/2 s s 和1/21/2 p p 轨道成分两个轨道间的夹角为180180，呈直线型直线型2021/3/118例例2 2：spsp2 2杂化杂化BFBF3 3分子的形成分子的形成BFFF120。B ：1s22s
6、22p1没有3个成键单电子2s2p2s2p激发激发Sp2杂化杂化sp22021/3/119SpSp2 2杂化轨道的形成过程杂化轨道的形成过程zxyzyzyxzyxspsp2 2杂化： 1 1个s s 轨道与 2 2个p p 轨道进行的 杂化 , ,形成3 3个spsp2 2 杂化轨道。每个spsp2 2杂化轨道含有 1/31/3 s s 和 2/32/3 p p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120120，呈平平面三角形面三角形2021/3/1110例例3 3：sp3sp3杂化杂化CHCH4 4分子的形成分子的形成激发激发Sp3杂化杂化sp32s2p2s2pC C： 2s 2s2 2 2p
7、2p2 22021/3/1111SpSp3 3杂化轨道的形成过程杂化轨道的形成过程zyxyzzxyxxzspsp3 3杂化：杂化： 1 1个s s 轨道与 3 3个p p 轨道进行的杂化 , ,形成4 4个spsp3 3 杂化轨道。每个spsp3 3杂化轨道含有 1/4s1/4s 和 3/43/4 p p轨道成分每两个轨道间的夹角为109.5109.5， 空间构型为正四面体型。正四面体型。109.5。2021/3/1112三、杂化理论简介三、杂化理论简介4 .4 .杂化轨道小结杂化轨道小结：杂化轨道杂化轨道每个轨道的成分每个轨道的成分轨道间夹角轨道间夹角( ( 键角键角) )SpSp1/2 1
8、/2 p p180 180 1/2 1/2 s sspsp2 22/3 2/3 p p120 120 1/3 1/3 s sspsp3 33/43/4p p109.5109.51/4 s1/4 s杂化轨道只能用于形成杂化轨道只能用于形成键和容纳孤电子对键和容纳孤电子对，所以所以 杂化轨道数杂化轨道数=中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数+ +中心原子结合的原子数中心原子结合的原子数2021/3/1113三、杂化理论简介三、杂化理论简介5. 5. 杂化类型判断：杂化类型判断：杂 化 类 型 的 判 断 方 法 ： 先 确 定 分 子 或离 子 的V VS SE EP PR R模 型 ， 然 后
9、就 可 以 比 较 方便 地 确 定 中 心 原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 。2021/3/1114三、杂化理论简介三、杂化理论简介5 .5 .杂化类型判断杂化类型判断（参考课本第（参考课本第4141页）页）对于对于ABm ABm 型分子或离子，其中心原子型分子或离子，其中心原子 A A 的杂化轨道数恰好与的杂化轨道数恰好与A A的价的价电子对数相等。电子对数相等。A A的价电子对数的价电子对数2 23 34 4A A的杂化轨道数的杂化轨道数2 23 34 4杂化类型杂化类型spspspsp2 2spsp3 3A A的杂化轨道空间构型的杂化轨道空间构型直线型直线型平面三角形平面三角形正四
10、面体正四面体ABm ABm 型分子或离子空间型分子或离子空间构型构型直线型直线型平面三角形或平面三角形或v v型型正四面体三角锥型或正四面体三角锥型或v v型型2021/3/1115巩固练习巩固练习 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-p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 叠形成的键 9 、根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子 的空间构型和中心 原子的杂化方式为（ ）A.直线形 sp杂化B.三角形 sp2杂化 C.三角锥形 sp2杂化 D.三角锥形 SP3杂化DDD2021/3/1116思考与交流思考与交流试确定试确定H3O+的中心原子的杂化轨道类型的中心原子的杂化轨道类型2021/3/1117
