第二節(jié)雜化軌道

1、第二節(jié)分子的立體構(gòu)型C的價電子中只有兩個未成對電子，為什么CH4分子中C形成四個共價鍵？3個相互垂直的2p和一個球形的2s與氫原子4個1s原子軌道重疊不可能得到正四面體構(gòu)型的甲烷 疑問？2P三、雜化軌道理論 解釋分子的立體結(jié)構(gòu)Pauling（鮑林）在價鍵理論基礎上提出了“雜化”假設，補充了價鍵理論的不足。C原子基態(tài)原子電子排布圖例CH42S2P三、雜化軌道理論 解釋分子的立體結(jié)構(gòu)（一）雜化理論要點： 1.在形成分子時，每一原子中能量相近的“軌道”會發(fā)生重組，形成新的原子軌道，這個過程稱“雜化”，新的原子軌道稱“雜化軌道”。 2.雜化前后原子“軌道”總數(shù)不變，但能量趨于平均化，“雜化軌道”對稱性

2、更高,利于成鍵。 3.原子可用“雜化軌道”與其它原子的軌道重疊形成共價鍵。Pauling（鮑林）在價鍵理論基礎上提出了“雜化”假設，補充了價鍵理論的不足。（二）雜化類型1、sp3雜化：例CH4sp3雜化軌道的形成過程 x y z x y z z x y z x y z 10928基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子1個S軌道和3個P軌道4個相同的SP3雜化軌道混雜實例分析2： 試分析BeCl2分子的形成和空間構(gòu)型。2個含有單電子的2s軌道和2px軌道進行sp雜化，組成夾角為1800 的2個能量相同的sp雜化軌道，所以BeCl2分子的空間構(gòu)型為直線型。sp雜化軌道的形成過程 x y z x y z z x y z

3、 x y z 180實例分析2： 試說明BF3分子的空間構(gòu)型。1個2s軌道和2個2p軌道進行sp2雜化，形成夾角均為1200的3個完全等同的SP2雜化軌道。所以BF3分子的空間構(gòu)型為平面正三角型。sp2雜化軌道的形成過程 x y z x y z z x y z x y z 120雜 化 類 型spsp2sp3參與雜化的原子軌道1個 s + 1個p1個s + 2個p1個s + 3個p雜 化 軌 道 數(shù)2個sp雜化軌道3個sp2雜化軌道4個sp3雜化軌道雜化軌道間夾角180012001090 28 空 間 構(gòu) 型直 線正三角形正四面體實 例BeCl2 , C2H2BF3 , C2H4CH4 , C

4、Cl4三種雜化軌道的比較 （三）雜化軌道的應用范圍: 雜化軌道只用于形成鍵或者用來容納未參加成鍵的孤電子對。雜化軌道個數(shù) = 價層電子對數(shù)（未參與雜化的p軌道可形成鍵） 雜化類型的判斷方法：先確定分子或離子的中心原子價層電子對數(shù)，再由雜化軌道數(shù)判斷雜化軌道類型。互斥模型（VSEPR）與雜化軌道類型價層電子對數(shù) 雜化類型 VSEPR模型 2 sp雜化 直線形 3 sp2雜化 平面三角形 4 sp3雜化 四面體形 了解 5 sp3d(或dsp3)雜化 三角雙錐形 6 sp3d2(或d2sp3)雜化 正八面體利用中心原子雜化軌道類型可判斷分子的立體構(gòu)型一般方法：1、看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如

5、果有1個叁鍵，則其中有2個鍵，用去了2個P軌道，形成的是SP雜化；如果有1個雙鍵則其中有1個鍵，形成的是SP2雜化；如果全部是單鍵，則形成的是SP3雜化。2、沒有填充電子的空軌道一般不參與雜化，1對孤電子對占據(jù)1個雜化軌道。例題一：下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 ( )ACO2與SO2 BCH4與NH3 CBeCl2與BF3 DC2H2與C2H4B例題二：對SO2與CO2說法正確的是( ) A都是直線形結(jié)構(gòu) B中心原子都采取sp雜化軌道 C S原子和C原子上都沒有孤對電子 D SO2為V形結(jié)構(gòu)， CO2為直線形結(jié)構(gòu)D課堂練習1.下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 （ ）A.

6、CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl42.下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是 （ ）A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4BBC無色實驗2-1 固體顏色溶液顏色天藍色天藍色天藍色無色無色CuSO4CuCl2.2H2OCuBr2NaClK2SO4KBr白色綠色深褐色白色白色白色思考：前三種溶液呈天藍色大概與什么物質(zhì)有關(guān)？依據(jù)是什么？結(jié)論：上述實驗中呈天藍色的物質(zhì)叫做四水合銅離子，可表示為Cu(H2O) 42+。在四水合銅離子中，銅離子與水分子之間的化學鍵是由水分子中的O原子提供孤對電子對給予銅離子（銅離子提供空軌道），銅離子接受水分子的孤對電子形成的，這類“電子對給予接

7、受鍵”被稱為配位鍵。CuOH2H2OH2OH2O2+1、配位鍵：共用電子對由一個原子單方面提供給另一個原子共用所形成的共價鍵叫配位鍵。是一種特殊的共價鍵。2、配位化合物：中心離子（或原子） 與配位體(某些分子或離子) 以配位鍵的形式結(jié)合而成的化合物。CuOH2H2OH2OH2O2+可用AB表示A表示提供孤對電子的原子，叫電子給予體或配體，常為N、O、P、S、鹵素的原子或離子B表示接受電子的原子，叫接受體，一般為過渡金屬形成配位鍵的條件：一個原子提供孤對電子，另一原子提供空軌道2+CuNH3H3NNH3NH3實驗2-2 已知氫氧化銅與足量氨水反應后溶解是因為生成了Cu(NH3) 42+ ，其結(jié)構(gòu)

8、簡式為：試寫出實驗中發(fā)生的兩個反應的離子方程式？Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍色沉淀深藍色溶液實驗2-3Fe 3+ +SCN Fe (SCN) 2+ 硫氰酸根血紅色例題一：下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是 ( ) ACO2與SO2 BCH4與NH3 CBeCl2與BF3 DC2H2與C2H4B例題二：下列分子或離子中都存在著配位鍵的是 ( )ANH3、H2O BNH4 + 、H3O+ CN2、HClO D Cu(NH3) 42+ 、PCI3B 由于該離子的顏色極

9、似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。配合物理論簡介一、配合物的組成配離子：Cu(NH3)42+ Ag(CN)2-配合物： 配鹽：Cu(NH3)4SO4 Cu(H2O)4SO4.H2O 配酸：H2PtCl6 配堿：Cu(NH3)4(OH)2配合分子：Ni(CO)4 Co(NH3)3Cl3 1. 中心離子或原子(也稱形成體) 有空軌道 主要是一些過渡金屬，如鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鉑等金 屬元素的離子； 或是具有高氧化數(shù)的非金屬元素，硼，硅、磷等，如NaBF4 中的B()、K2SiF6中的Si()和NH4PF6中的P()； 或是不帶電荷的中性原子，如Ni(CO)4, Fe(CO)5中的Ni, Fe

10、都是中性原子， 堿金屬、堿土金屬等可作為螯合物的形成體。中心離子：也有中性如：Ni(CO)4、Fe(CO)5多核配合物：(H3N)5Cr-O-Cr(NH3)5X4 (鹵化氧氨合二鉻（III） Cu(NH3)4SO4中，NH3是配位體，N為配位原子。2. 配位體和配位原子 有孤對電子a. 單齒配位體(一個配位體中只有一個配位原子)含氮配位體 NH3 , NCS - ;含硫配位體 SCN- ;含鹵素配位體 F- , Cl- , Br- , I- ; 含碳配位體 CN- , CO 含氧配位體 H2O, OH- ，羧酸，醇，醚等b. 多齒配位體(有兩個或兩個以上的配位原子) 乙二胺 NH2一CH2一C

11、H2一NH2 簡寫為en， 乙二胺四乙酸根（EDTA）等。單齒配體：NH3、Cl雙齒配體：en四齒配體：氨基三乙酸人們形象地把含多齒配體的配合物稱為螯合物 3配位數(shù)與中心離子直接以配位鍵結(jié)合的配位原子個數(shù)。例：AlF63- 配位數(shù)6 、 Cu(NH3)4SO4 配位數(shù)4 、 Co(NH3)2(en)2(NO3)3 配位數(shù)6 *中心離子的電荷高，對配位體的吸引力較強，有利于形成配位數(shù)較高的配合物。 常見的配位數(shù)與中心離子的電荷數(shù)有如下的關(guān)系： 中心離子的電荷：+1 +2 +3 +4 常見的配位數(shù)： 2 4(或6) 6(或4) 6(或8)*中心離子半徑越大，其周圍可容納配體就越多，配位數(shù)越大。Al

12、F63- AlCl4- BF4- AgI2- AgI42- 從這些配離子你看出配位數(shù)有什么規(guī)律？ 4. 配離子的電荷配離子的電荷等于中心離子電荷與配位體總電荷的代數(shù)和。 如 K2PtCl4 5、 配位化合物的命名配位數(shù)配位體名稱合中心離子(用羅馬數(shù)字表示氧化數(shù))，用二、三、四等數(shù)字表示配位體數(shù)。不同配位名稱之間用圓點“”分開。 陰離子次序為：簡單離子復雜離子有機酸根離子。 中性分子次序為：NH3H2O有機分子。 配位陰離子配合物-配位陰離子“酸”外界 配位陽離子配合物 “某化某”或“某酸某” 中性配合物K2SiF6 六氟合硅()酸鉀KPtCl5(NH3) 五氯一氨合鉑()酸鉀Co(NH3)6B

13、r3 三溴化六氨合鈷()Co(NH3)2(en)2(NO3)3 硝酸二氨二（乙二胺）合鈷（）PtCl2(NH3)2 二氯二氨合鉑()Ni(CO)4 四羰基合鎳(0) 6、配合物的鹽與復鹽的比較 復鹽, 能電離出兩種或兩種以上陽離子的鹽如明礬 KAl(SO4)212H2O、光鹵石 KCl MgCl2 6H2O等，僅在固態(tài)時穩(wěn)定存在，一旦溶于水，幾乎全部解離成各組分離子： KAl(SO4)212H2O (溶于水) K+ +Al3+ 2SO42- +12 H2O KCl MgCl2 6H2O (溶于水) K+ +Mg2+ + 3Cl- + 6H2O 配合物鹽，是在配合物的溶液或晶體中，十分明確地存在著 含有配位鍵的、能獨立存在的復雜組成的離子： Cu(NH3)4SO4H2O Cu(NH3)42+ + SO42- + H2O(1)CsRh(SO4)2.4H2O + BaCl2 無沉淀出現(xiàn)。Rh(H2O)4(SO4)2-(二硫酸根四水合銠（III）是配合物 （2）光鹵石：KCl . MgCl2 . 6H2O明礬：KAl（SO4）2 12H2O 不是配合物 冰晶石：Na3AlF6 磷灰石：Ca5(PO4)3F7、形成配合物時性質(zhì)的改變、顏色的改變Fe3+ + nNCS- = Fe(NCS)n(n-3)-、溶解度的改變：AgCl HCl AgCl2- + H+