分子的立體構(gòu)型雜化軌道理論

1、第二節(jié)第二節(jié)分子的立體構(gòu)型分子的立體構(gòu)型 第二課時(shí)第二課時(shí)雜化軌道雜化軌道理論理論 類型 ？ 復(fù)習(xí)： 1、從原子軌道角度共價(jià)鍵可分哪兩種基本 （鍵和鍵） 2、價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型有哪些？ 活動(dòng)：請(qǐng)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論 分析CH4的立體構(gòu)型 C原子軌道排布圖 2p2 2s2 1s1 1s2 H原子軌道排布圖 1.1.為什么碳原子與氫原子結(jié)合為什么碳原子與氫原子結(jié)合 形成成形成成CHCH4 4，而不是是，而不是是CHCH2 2 ？ 依據(jù)價(jià)鍵理論，甲烷是4個(gè)C H單鍵，而碳的4個(gè) 價(jià)層原子軌道是3個(gè)相互垂直的2p和1個(gè)球形的2s，用 它們和氫原子的1s形成共價(jià)鍵的角應(yīng)該是90而不是 109.5的

2、四面體構(gòu)型？ 為了解決這些矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論 三、雜化理論簡(jiǎn)介 1.1.雜化理論提出背景及概述：雜化理論提出背景及概述：在形成分子在形成分子 時(shí)，在外界條件影響下若干不同類型時(shí)，在外界條件影響下若干不同類型能量能量 相近相近的原子軌道混合起來(lái)，的原子軌道混合起來(lái)，重新組合重新組合成一成一 組新軌道的過(guò)程叫做原子軌道的組新軌道的過(guò)程叫做原子軌道的雜化雜化，所，所 形成的新軌道就稱為形成的新軌道就稱為雜化軌道雜化軌道。 三、雜化理論簡(jiǎn)介 2.2.要點(diǎn)：要點(diǎn)： （1 1）參與雜化的各原子軌道）參與雜化的各原子軌道能量要相近能量要相近在同一能級(jí)在同一能級(jí) 組如組如nsns和和npnp或相近能

3、級(jí)組如或相近能級(jí)組如(n-1)d(n-1)d、nsns、npnp的軌道；的軌道； （2 2）雜化前后原子軌道）雜化前后原子軌道數(shù)目不變數(shù)目不變：參加雜化的軌道數(shù)：參加雜化的軌道數(shù) 目目等于等于形形成的雜化軌道數(shù)目；但雜化軌道改變了原子成的雜化軌道數(shù)目；但雜化軌道改變了原子 軌道的形狀方向，在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊；軌道的形狀方向，在成鍵時(shí)更有利于軌道間的重疊； （3 3）雜化前后原子軌道為使相互間）雜化前后原子軌道為使相互間排斥力最小排斥力最小， 故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方 向不同向不同 px 2 2 沒(méi)有單個(gè)電子Cl， ClC

4、lBe SP雜化 BeCl2分子的形 例1： 成 Be原子：1s 2s 2 p 2 p 2s sp 激發(fā) 2s sp雜化 Cl 180 sp px sp雜化軌道的形成過(guò)程 x y z x y z x y z x y z 180 sp 雜化：1個(gè)s 軌道與1個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化, 形成2個(gè)sp雜化軌道。 每個(gè)sp雜化軌道含有1/2 s 和1/2 p 軌道成分 兩個(gè)軌道間的夾角為180，呈直線型 120 F B SP2 雜化 BF3分子的形 例2： 成 F B： 1s22s22p1沒(méi)有3個(gè)成單電子 激發(fā) 2s 2 p 2 p F 2s sp2 sp2雜化 x y z x y z x y z x y

5、 z sp2雜化軌道的形成過(guò)程 120 sp2雜化：1個(gè)s 軌道與2個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化, 形成3個(gè)sp2 雜化軌道。 每個(gè)sp2雜化軌道含有 1/3 s 和 2/3 p 軌道的成分 每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120，呈平面三角形 sp3 雜化 CH4分子的形 例3： 成 激發(fā)2s 2 p 2 p sp 3雜化 sp3 C：2s22p2 2s sp3雜化軌道的形成過(guò)程 x y x y z x y z x y zz 10928 sp3雜化：1個(gè)s 軌道與3個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化, 形成4個(gè)sp3 雜化軌道。 每個(gè)sp3雜化軌道含有 1/4 s 和 3/4 p 軌道成分 每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為109.5，

6、空間構(gòu)型為正四面體型 三、雜化理論簡(jiǎn)介 4.4.雜化軌道小結(jié)：雜化軌道小結(jié)： 雜化軌道 sp sp2 sp3 每個(gè)軌道的成分 1/2 s，1/2 p 1/3 s，2/3 p 1/4 s，3/4p .5 軌道間夾角( 鍵角) 180 120 109.5 雜化軌道只能用于形成鍵和容納孤電子 對(duì)，所以雜化軌道數(shù)= 中心原子孤電子對(duì)數(shù)+中心原子結(jié)合的原子數(shù) 三、雜化理論簡(jiǎn)介 5.5.雜化類型判斷：雜化類型判斷： 雜化類型的判斷方法：先確定分子或 離子的VSEPR模型，然后就可以比較方 便地確定中心原子的雜化軌道類型。 A的價(jià)電子對(duì)數(shù) 234 A的雜化軌道數(shù) 234 雜化類型sp 2 sp 3 sp A

7、的雜化軌道空間構(gòu)型 直線型平面三角形正四面體 ABmABm型分子或離子空間構(gòu)型型分子或離子空間構(gòu)型 直線型平面三角 形或V形 V形 三、雜化理論簡(jiǎn)介 5.5.雜化類型判斷：雜化類型判斷： 子子A A 與與A A 對(duì)于于對(duì)于于ABmABm型分子或離子，其中心原子型分子或離子，其中心原子A A的雜化軌道的雜化軌道 數(shù)恰好與數(shù)恰好與A A的價(jià)電子對(duì)數(shù)相等。的價(jià)電子對(duì)數(shù)相等。 正四面體三角 試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的試用雜化軌道理論分析乙烯和乙炔分子的 成鍵情況成鍵情況 思考與交流 C2H4形成過(guò)程-sp2雜化軌道 C2H4形成過(guò)程-sp2雜化軌道 C2H4形成過(guò)程-sp2雜化軌道 乙烯乙烯

8、C C2 2H H4 4 CHCH2 2CHCH2 2 C2H2的形成過(guò)程sp雜化軌道 苯C6H6的形成過(guò)程sp2雜化軌道 大 鍵C6H6 sp2雜化 物質(zhì)價(jià)層 電子 對(duì)數(shù) 中心原 子雜化 軌道類型 雜化軌道/ 電子對(duì)空 間構(gòu)型 軌道 夾角 分子空 間構(gòu)型 BeCl 2 2 spsp 直線形直線形 18018 0 直線形直線形 CS2 2 spsp 直線形直線形 直線形直線形 SO3 32 2 spsp 平面三角形平面三角形120 平面三角形 平面三角形 CH4 3 3 spsp 正四正四 面體面體 109.51 09.5 正四面體正四面體 + NH 4 4 H2O V形形 NH3 4三角錐形

9、三角錐形 PCl3 4 計(jì)算下列分子或離子中的價(jià)電子對(duì)數(shù)，并根據(jù)已學(xué)填寫(xiě)下表 思考與討論 A、CH4B、BF3C、CCl4D、H2S D、SO3 鞏固練習(xí) 1、下列有關(guān)雜化軌道的說(shuō)法不正確的是 （ D ） A、原子中能量相近的某些軌道，在成鍵時(shí)能重新組合 成能量相等的新軌道 B、軌道數(shù)在雜化前后一定是相等 C、雜化軌道成鍵時(shí)，要滿足原子軌道最大重疊原理、 最小排斥原理 D、雜化軌道只有SP、SP2和SP3三種雜化方式 2、下列分子中，空間構(gòu)型呈平面三角形的是 （ B ） 3、下列分子中，鍵角最大的是 （ C ） A、CH4 B、H2O C、CO2 4、對(duì)SO2和CO2說(shuō)法正確的是（ ） A、都

10、是直線形結(jié)構(gòu)B、中心原子都采取SP雜化軌道 C、S原子和C原子上都沒(méi)有孤對(duì)電子 D、SO2是V形結(jié)構(gòu)，CO2是直線形結(jié)構(gòu) ）5、下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是（ A、CO2和SO2 B、CH4 和NH3 C、BeCl2 和BF3 D、C2H4 和C2H2 ） C、C2H4D、C3H8A、C6H6 E、CO2 B、C2H2 F、石墨 D B 6、 下列分子中的碳原子采取sp2雜化的是（ A、C、F 鞏固練習(xí) A.C2H2B.CS2C.NH3D.C6H6 鞏固練習(xí) 7、 下列判斷正確的是 （ D ） A、BF3是三角錐形分子 B、銨根離子呈平面形結(jié)構(gòu) C、甲烷分子中的4個(gè)C-H鍵都是氫

11、原子的1s軌道與碳子的 p軌道形成的s-p鍵 D、甲烷分子中的4個(gè)C-H鍵都是氫原子的1s軌道與碳原子 的4個(gè)sp3雜化軌道重疊形成的鍵 8、下列分子中，所有原子不可能共處在同一平面上的是( C ) A.直線形sp雜化 C.三角錐形sp2雜化 B.三角形sp2雜化 D.三角錐形SP3雜化 A.spB.sp2 C.sp3D.無(wú)法判斷 鞏固練習(xí) 9、根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論及原子的雜化理論判斷NF3分子 的空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式為（D ） 10、原子軌道的雜化不但出現(xiàn)在分子中,原子團(tuán)中同樣存在。 在SO42-中S原子的雜化方式為（ C ） 課后作業(yè) 試用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷下列分子或離 子的

12、空間構(gòu)型和中心原子的雜化方式。 BCl3 CO2 NH3 SO2 H2O CCl4 謝謝大家 再 見(jiàn) 類型 ？ 復(fù)習(xí)： 1、從原子軌道角度共價(jià)鍵可分哪兩種基本 （鍵和鍵） 2、價(jià)層電子對(duì)互斥理論模型有哪些？ x y z x y z x y z x y z sp2雜化軌道的形成過(guò)程 120 sp2雜化：1個(gè)s 軌道與2個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化, 形成3個(gè)sp2 雜化軌道。 每個(gè)sp2雜化軌道含有 1/3 s 和 2/3 p 軌道的成分 每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120，呈平面三角形 sp3 雜化 CH4分子的形 例3： 成 激發(fā)2s 2 p 2 p sp 3雜化 sp3 C：2s22p2 2s sp3雜化

13、軌道的形成過(guò)程 x y x y z x y z x y zz 10928 sp3雜化：1個(gè)s 軌道與3個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化, 形成4個(gè)sp3 雜化軌道。 每個(gè)sp3雜化軌道含有 1/4 s 和 3/4 p 軌道成分 每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為109.5， 空間構(gòu)型為正四面體型 三、雜化理論簡(jiǎn)介 4.4.雜化軌道小結(jié)：雜化軌道小結(jié)： 雜化軌道 sp sp2 sp3 每個(gè)軌道的成分 1/2 s，1/2 p 1/3 s，2/3 p 1/4 s，3/4p .5 軌道間夾角( 鍵角) 180 120 109.5 雜化軌道只能用于形成鍵和容納孤電子 對(duì)，所以雜化軌道數(shù)= 中心原子孤電子對(duì)數(shù)+中心原子結(jié)合的原子數(shù) 4、對(duì)SO2和CO2說(shuō)法正確的是（ ） A、都是直線形