化学选修三杂化轨道理论.ppt

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1、第二课时第二课时复习回顾复习回顾价层电子对互斥模型价层电子对互斥模型中心原子上的孤对电子也要占据空间，中心原子上的孤对电子也要占据空间，并参与排斥并参与排斥通常采取对称结构通常采取对称结构(斥力最小斥力最小)化学式化学式 中心原子中心原子 孤对电子数孤对电子数中心原子结中心原子结合的原子数合的原子数空间构型空间构型HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直线形直线形V形形V形形平面三角形平面三角形三角锥形三角锥形四面体四面体正四面体正四面体正四面体正四面体SO4204正四面体正四面体应用反馈应用反馈、写出、写出C C原子电子排布的轨道表示式，

2、并由此推原子电子排布的轨道表示式，并由此推测：测：CHCH分子的分子的C C原子有没有可能形成四个共价键原子有没有可能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？、如果、如果C C原子就以个轨道和个轨道原子就以个轨道和个轨道上的单电子，分别与四个原子的轨道上的单上的单电子，分别与四个原子的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电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与？这与CHCH分子的实际情况是否吻合？分子的实际情况是否吻合？分析思考分析思考10928如何才能使如何才能使CHCH分子中的分子中的C C原子与原子与四个四个H H原子形成完全等同的四个

3、共价键呢？原子形成完全等同的四个共价键呢？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CHHHH10928激发激发三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介1.1.要点要点:混杂时保持轨道总数不变混杂时保持轨道总数不变轨道的方向发生改变2.2.杂化类型及特点杂化类型及特点a SP3杂化杂化 由由1 1个个s s轨道和轨道和3 3个个p p轨道混杂并重新组合成轨道混杂并重新组合成4 4个个能量与形状完全相同的轨道能量与形状完全相同的轨道,夹角夹角10928 四个四个H原子分别以原子分别以4个个s轨道与轨道与C原子上的四个原

4、子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的能量和键角都完全相同的S-SP3键，形成一个正键，形成一个正四面体构型的分子。四面体构型的分子。10928b SP2杂化杂化 由由1 1个个s s轨道和轨道和2 2个个p p轨道混杂并重新组合成轨道混杂并重新组合成3 3个个 能量与形状完全相同的轨道能量与形状完全相同的轨道,夹角夹角120能否解释乙烯分子的结构能否解释乙烯分子的结构?由由1个个s轨道和轨道和2个个p轨道轨道混杂混杂并重新组合成并重新组合成3个个能量与形状完全相同的轨道。能量与形状完全相同的轨道。未参与杂化的未参与杂

5、化的P轨轨道，可用于形成道，可用于形成键键c SP杂化杂化 由由1 1个个s s轨道和轨道和1 1个个p p轨道混杂并重新组合成轨道混杂并重新组合成2 2个个能能量与形状完全相同的轨道量与形状完全相同的轨道,夹角夹角180能否解释乙炔分子的结构能否解释乙炔分子的结构?杂杂 化化 类类 型型spspspsp2 2spsp3 3参与杂化的参与杂化的原子轨道原子轨道杂杂 化化 轨轨 道道 数数杂化轨道杂化轨道间夹角间夹角空空间间构构型型实实例例BeCl2,C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4三种三种SP杂化轨道的比较杂化轨道的比较 1个个 s+1个个p2个个sp杂化轨道杂化轨道1800直直 线线

6、1个个s+2个个p3个个sp2杂化轨道杂化轨道1200正三角形正三角形1个个s+3个个p4个个sp3杂化轨道杂化轨道1090 28正四面体正四面体如如何何判判断断一一个个化化合合物物的的中中心心原原子子的的杂杂化化类类型？型？sp3sp2sp3.3.中心原子杂化类型的判断中心原子杂化类型的判断注意：杂化轨道只用于形成注意：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳键或者用来容纳孤对电子孤对电子杂化轨道数杂化轨道数=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2

7、O0+2=2sp直线形直线形0+3=3sp2平面三角形平面三角形0+4=4sp3正四面体正四面体1+2=3sp2V形形1+3=4sp3三角锥形三角锥形2+2=4sp3V形形路易斯结构式路易斯结构式分子有用于形成共价键的键合电子分子有用于形成共价键的键合电子(成键电子成键电子)和和未用于形成共价键的非键合电子，又称未用于形成共价键的非键合电子，又称“孤对电子孤对电子”，用短横线表示键合电子，用小黑点来表示孤对电子。，用短横线表示键合电子，用小黑点来表示孤对电子。例如，水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表例如，水、氨、乙酸、氮分子的路易斯结构式可以表示为：示为：1 1、写出、写出HCNHCN分

8、子和分子和CHCH2 2O O分子的路易斯结构式分子的路易斯结构式2 2用用VSEPRVSEPR模模型型对对HCNHCN分分子子和和CHCH2 2O O分分子子的的立立体体结构进行预测结构进行预测 3 3写写出出HCNHCN分分子子和和CHCH2 2O O分分子子的的中中心心原原子子的的杂杂化类型化类型4 4分析分析HCNHCN分子和分子和CHCH2 2O O分子中的分子中的键键直线形直线形 平面三角形平面三角形spsp杂化杂化 spsp2 2杂化杂化2 2个个键键1 1个个键键科学探究科学探究1.1.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是的是 ()(

9、)A ACOCO2 2与与SOSO2 2 B BCHCH4 4与与NHNH3 3 C CBeClBeCl2 2与与BFBF3 3 D DC C2 2H H2 2与与C C2 2H H4 4B2.2.对对SOSO2 2与与COCO2 2说法正确的是说法正确的是()()A A都是直线形结构都是直线形结构 B B中心原子都采取中心原子都采取spsp杂化轨道杂化轨道 C C S S原子和原子和C C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子 D D SOSO2 2为为V V形结构，形结构，COCO2 2为直线形结构为直线形结构D巩固练习巩固练习练习：练习：1、分析、分析BeF2中的中的Be和和NF3中中

10、N的杂化轨道类型及用杂的杂化轨道类型及用杂化轨道理论分析它们的空间构型。化轨道理论分析它们的空间构型。2、指出下列分子或离子中的分子的路易斯结构式及杂化、指出下列分子或离子中的分子的路易斯结构式及杂化轨道的类型轨道的类型A、CO2中的中的C_ _B、BF3中的中的B_ _C、CCl4中的中的C_ _D、NH3中的中的N_ _3、下列微粒中心元素以、下列微粒中心元素以sp3杂化的是（杂化的是（）AICl4-BClO4-CBrF4+DSF44有关乙炔分子中的化学键描述不正确有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是（的是（）A两个碳原子采用两个碳原子采用sp杂化方式杂化方式B两个碳原子采用两个碳原子采用sp2杂化方式杂化方式C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轨轨道形成道形成键键D两个碳原子形成两个两个碳原子形成两个键键BB3.写出下列分子的路易斯结构式并指出写出下列分子的路易斯结构式并指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型预测分子的几何构型(1)PCl3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O