杂化轨道理论课件.ppt
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1、关于杂化轨道理论第1页,此课件共29页哦中心原子分子类型中心原子结合的原子数代表物空间构型无孤对电子AB22CO2AB33CH2OAB44CH4有孤对电子AB22H2OAB33NH3直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体正四面体V形形三角锥形三角锥形二、价层电子对互斥模型二、价层电子对互斥模型(VSEPR(VSEPR模型模型)一、形形色色的分子一、形形色色的分子复习回顾第2页,此课件共29页哦3.3.如果如果C C原子就以个原子就以个s s轨道和个轨道和个p p轨道上的单电轨道上的单电子,分别与四个原子的子,分别与四个原子的s s轨道上的单电子重叠成键,轨道上的单电子重叠成键,所形成的四个共
2、价键能否完全相同?这与所形成的四个共价键能否完全相同?这与CHCH分子的分子的实际情况是否吻合?实际情况是否吻合?思考与交流思考与交流1.1.回忆:回忆:CHCH分子中分子中C C原子形成几个共价键?分子空原子形成几个共价键?分子空间构型怎样?间构型怎样?2.2.写出基态写出基态C C原子价电子的电子排布图原子价电子的电子排布图,并推测:并推测:CHCH分子的分子的C C原子怎样才能形成四个共价键?原子怎样才能形成四个共价键?第3页,此课件共29页哦键长、键能相同,键角相同为键长、键能相同,键角相同为109282s 2px 2py 2pz第4页,此课件共29页哦 为为了了解解决决这这一一矛矛盾
3、盾,鲍鲍林林提提出出了了杂杂化化轨轨道道理理论论,它它的的要要点点是是:当当碳碳原原子子与与4个个氢氢原原子子形形成成甲甲烷烷分分子子时时,碳碳原原子子的的2s轨轨道道和和3个个2p轨轨道道会会发发生生混混杂杂,混混杂杂时时保保持持轨轨道道总总数数不不变变,得得到到4个个相相同同的的sp3杂杂化化轨道,夹角轨道,夹角109 28 ,正四面体形。正四面体形。三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介2s2pC的基态的基态2s2p激发态激发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态激发激发杂化杂化第5页,此课件共29页哦sp3 杂化杂化 C C原子由原子由1 1个个2s2s轨道和轨道和3 3个个2p
4、2p轨道混杂并重新组合成轨道混杂并重新组合成4 4个能量与形状完个能量与形状完全相同的轨道。全相同的轨道。由于每个轨道中都含有由于每个轨道中都含有1/41/4的的s s轨道成分和轨道成分和3/43/4的的p p轨道成轨道成分,因此我们把这种轨道称之为分,因此我们把这种轨道称之为 spsp3 3杂化轨道。杂化轨道。为了四个杂化轨道在空为了四个杂化轨道在空间尽可能远离,使轨道间尽可能远离,使轨道间的排斥最小,间的排斥最小,4 4个杂个杂化轨道的伸展方向分别化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶指向正四面体的四个顶点。点。第6页,此课件共29页哦 四个四个H原子分别以原子分别以1s轨道与轨道与C原
5、子上的四个原子上的四个sp3杂化杂化轨道相互重叠后,就形成了四个性质、能量和键角都轨道相互重叠后,就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的完全相同的s-sp3键,形成一个正四面体构型的分键,形成一个正四面体构型的分子。子。10928第7页,此课件共29页哦 通过以上的学习,以CH4为例,谈谈你对“杂化”及“杂化轨道”的理解。1.C1.C原子为什么要进行原子为什么要进行“杂化杂化”?2.2.什么是杂化?什么是杂化?C C原子是如何进行原子是如何进行“杂化杂化”的?的?3.“3.“杂化轨道杂化轨道”有哪些特点?有哪些特点?思考与交流思考与交流第8页,此课件共29页哦 在形成分子时,由于原子的相互影
6、响,在形成分子时,由于原子的相互影响,同一原子同一原子中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来,中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来,重新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量重新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道相等的新的原子轨道 这种轨道重新组合的过程称为原子轨道的这种轨道重新组合的过程称为原子轨道的“杂化杂化”(混合平均化混合平均化)1.1.杂化轨道概念杂化轨道概念三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介第9页,此课件共29页哦2.2.杂化轨道理论的要点杂化轨道理论的要点(1)发生轨道杂化的原子一定是发生轨道杂化的原子一定是中心原子中心原子。(2)参
7、加杂化的各原子轨道参加杂化的各原子轨道能量要相近能量要相近(同一能级组或(同一能级组或 相近能级组的轨道)。相近能级组的轨道)。(3)杂化轨道的能量、形状完全相同。杂化轨道的能量、形状完全相同。(4)杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目 等于等于形成的杂化轨道数目;形成的杂化轨道数目;杂化后原子轨道方向杂化后原子轨道方向 改改变变,杂化轨道在成键时更,杂化轨道在成键时更有利于轨道间的重叠有利于轨道间的重叠(5)杂化轨道在杂化轨道在空间构型空间构型上都具有一定的上都具有一定的对称性对称性(以(以 减减小化学键之间的排斥力)。小化学键之间的排斥力
8、)。(6)分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。分子的构型主要取决于原子轨道的杂化类型。(7)杂化轨道只能用于形成杂化轨道只能用于形成键,键,不能用于形成不能用于形成键键。第10页,此课件共29页哦180实验测得实验测得:两个共价键,直线形分子(键角两个共价键,直线形分子(键角180)ClBeCl 探究探究1:BeCl2分子的形成分子的形成 Be原子价电子排布式:原子价电子排布式:2s2 没有未成对电子没有未成对电子ClClBe第11页,此课件共29页哦一个一个2s 和一个和一个2 p 轨道杂化轨道杂化,形成形成sp杂化轨道杂化轨道第12页,此课件共29页哦 为使轨道间的排斥能最小,轨道间的
9、夹角为为使轨道间的排斥能最小,轨道间的夹角为180。sp杂化轨道的形成和空间取向示意图杂化轨道的形成和空间取向示意图第13页,此课件共29页哦每个每个sp杂化轨道的形状为杂化轨道的形状为 一头大,一头小;一头大,一头小;含有含有1/2 s 轨道和轨道和1/2 p 轨道的成分;轨道的成分;两个轨道间的夹角为两个轨道间的夹角为180,呈,呈直线型。直线型。1个个s 轨道与轨道与1个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成2个个sp杂杂化轨道。化轨道。sp 杂化杂化 BeCl2分子的形成分子的形成第14页,此课件共29页哦BeCl2分子结构分子结构ClClsppxpx 规律规律:第:第A族、族、
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