人教版高中化学选修三第二章第二节分子的立体结构课件(共19张PPT).ppt

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1、分子的立体构型分子的立体构型-杂化轨道理论杂化轨道理论思思 考考根据碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与根据碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成氢原子结合形成CH4，而不是，而不是CH2 ？ 碳原子的一个碳原子的一个2S电子受外界影响跃迁到电子受外界影响跃迁到2P空轨道空轨道上，使碳原子具有四个单电子，因此碳原子与氢原子上，使碳原子具有四个单电子，因此碳原子与氢原子结合生成结合生成CH4。1s2s2p1s2s2p 为了解释像甲烷等分子的立体结构，鲍林提为了解释像甲烷等分子的立体结构，鲍林提出了杂化轨道理论。出了杂化轨道理论。 如果如果C原子就以原子就以1个个2S轨道和

2、轨道和3个个2P轨道上的单电子，轨道上的单电子，分别与四个原子的分别与四个原子的1S轨道上的单电子重叠成键，所形轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与成的四个共价键能否完全相同？这与CH4分子的实际情分子的实际情况是否吻合？况是否吻合？思考思考1s2s2p看看杂化轨道理论的解释：看看杂化轨道理论的解释： 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成并重新组合成4个能量个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。杂化轨道。 一、一、 基本要点基本要点1含义：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干

3、不同类型含义：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相能量相近的原子轨道近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合混合起来，重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的的过程过程叫做叫做轨道的杂化轨道的杂化，所形成的新轨道就称为，所形成的新轨道就称为杂化轨道杂化轨道。杂化轨道理论杂化轨道理论 主族元素的主族元素的 ns、np轨道轨道强调：杂化前后轨道数目不变。强调：杂化前后轨道数目不变。如：如：1个个s，1个个p形成形成2个完全相同的个完全相同的sp杂化轨道杂化轨道, 1个个s，2个个p形成形成3个完全相同的个完全相同的sp2杂化轨道杂化轨道, 1个个s，3个个p形成

4、形成4个完全相同的个完全相同的sp3杂化轨道杂化轨道,杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。即杂化轨道数即杂化轨道数=参与杂化的轨道数目参与杂化的轨道数目2说明：(1)只有能量相近的原子轨道才能杂化。(2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目相等，杂化轨道能量相同。(3)杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。(4)杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(5)未参与杂化的p轨道可用于形成键。二、杂化轨道类型二、杂化轨道类型：1 1、sp3杂化杂化2 2、 sp2杂化杂化3 3、 sp杂化杂化演示演示演示演示

5、演示演示三、判断分子或离子中心原子的杂化类三、判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：型的一般方法：方法方法1：对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数=价层电价层电子对数子对数=键电子对数（中心原子结合的电子数）键电子对数（中心原子结合的电子数）+孤电子对数孤电子对数规律：规律：当中心原子的当中心原子的价层电子对数为价层电子对数为4时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP3杂化杂化，当中心原子的当中心原子的价层电子对数为价层电子对数为3时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP2杂化杂化，当中心原子的当中心原子的价层电子对数为价层电子对数为2时，其杂化类型为时，

6、其杂化类型为SP杂化。杂化。方法方法2：通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断：通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。中心原子的杂化类型。规律：如果有规律：如果有1个三键或两个双键，则其中有个三键或两个双键，则其中有2个个键，键，用去用去2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化杂化；如果有；如果有1个双键则其个双键则其中必有中必有1个个键，用去键，用去1个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP2杂化杂化；如；如果全部是果全部是单键，则形成单键，则形成SP3杂化杂化。例题方法方法3：根据等电子体原理判断根据等电子体原理判断等电子体的结构相似、立体构型也相似，中等电子体的

7、结构相似、立体构型也相似，中心原子杂化类型相同。心原子杂化类型相同。如：如：H2O和和H2S， CO2、CS2和和N2O， BF3、SO3、方法方法4：根据分子的空间构型或键角进行判断。根据分子的空间构型或键角进行判断。例如：苯平面结构，碳原子为例如：苯平面结构，碳原子为sp2杂化杂化杂化杂化类型类型杂化轨道杂化轨道空间构型空间构型举例举例sp BeCl2Sp2 BF3Sp3 CH4直线型直线型 平面三角形平面三角形正四面体正四面体四、分子立体构型与杂化类型的关系四、分子立体构型与杂化类型的关系(1)(1)当杂化轨道全部用于形成当杂化轨道全部用于形成键时键时（无孤电子对）（无孤电子对）(2)当

8、杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。形状有所区别。如水分子中氧原子的如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有杂化轨道有2个是个是由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈由孤电子对占据的，其分子不呈正四面体构型，而呈V形，形，氨分子中氮原子的氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有杂化轨道有1个由孤电子对占据，氨个由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。分子不呈正四面体构型，而呈三角锥形。例题v例：有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（例：

9、有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（ ）vA两个碳原子采用两个碳原子采用sp杂化方式杂化方式 vB两个碳原子采用两个碳原子采用sp2杂化方式杂化方式vC每个碳原子都有两个未杂化的每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成轨道形成键键 vD两个碳原子形成两个两个碳原子形成两个键键B返回v1.下列分子中心原子是下列分子中心原子是sp2杂化的是杂化的是 （ ）vA.PBr3 B.CH4 C.BF3 D.H2Ov2.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是（ ）vA.CO2与与SO2 B.CH4与与NH3 vC.BeCl2与与BF3 D.C2H2与与C2H4

10、CBv3.ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-中中Cl都是以都是以sp3杂化轨道与杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构原子成键的，试推测下列微粒的立体结构直线形直线形V形形三角锥形三角锥形正四面体正四面体小 结v杂化轨道理论杂化轨道理论v一、一、 基本要点基本要点v1含义：含义：v二、杂化轨道类型：二、杂化轨道类型：1 1、sp3杂化杂化v 2 2、 sp2杂化杂化v 3 3、 sp杂化杂化v三、判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法三、判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法v四、分子立体构型与杂化类型的关系四、分子立体构型与杂化类型的关系sp杂化杂化sp2杂化杂化返回SP3杂化杂化返回sp3 杂杂化化原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道轨道与三个与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂杂化轨道。化轨道。sp3杂化轨道特点：杂化轨道特点：四个四个sp3轨道在空间均匀分布，轨轨道在空间均匀分布，轨道间夹角道间夹角10928返回