高二化学选修杂化类型及空间构型物质结构与性质.pptx

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1、杂化类型及空间构型p掌握共价键概念及类型p理解轨道杂化和杂化轨道p掌握常见分子的杂化过程及空间构型p理解价电子对互斥理论第1页/共41页一、共价键一、共价键1.1.原子间通过共用电子形成的化学键，叫做共价键原子间通过共用电子形成的化学键，叫做共价键xzxyz共价键的本质：共价键的本质：共用的电子高频率地出现在两个原子核之间，与原共用的电子高频率地出现在两个原子核之间，与原子核的电性作用子核的电性作用xyzxyz第2页/共41页一、共价键一、共价键2.2.共价键通常在电负性相同或电负性差值较小的共价键通常在电负性相同或电负性差值较小的非金属非金属原子间形成。原子间形成。xzxyz原子轨道在空间上

2、重叠在一起之后使能量降低。原子轨道在空间上重叠在一起之后使能量降低。xyzxyz第3页/共41页一、共价键一、共价键3.3.共价键的表示共价键的表示用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键，如H-HH-H、H-ClH-Cl“=”=”表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如表示原子间共用两对电子所形成的共价键，如O=C=OO=C=O“”“”表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如表示原子间共用三对电子所形成的共价键，如NN NN（1 1）结构式）结构式H:HH:H（2 2）电子式）电子式:O:C:OO:C:O:NN:NN:第4页/共41页一、共价键

3、一、共价键4.4.键和键和 键键H H2 2的成键过程的成键过程xzxyzxyzxyz第5页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键NN2 2的成键过程的成键过程N1sN1s2 22s2s2 22p2p3 3xyzxyz下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第6页/共41页N2的共价键是哪种？NN NNNN2 2的成键过程的成键过程第7页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键NN2 2的成键过程的成键过程xyzxyzN1sN1s2 22s2s2 22p2p3 3 键键 键键 键键下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第8页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和

4、键和 键键键类型键类型键键键键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间键轴上方和下方原子轨道重叠程度键的强度分类化学活泼性稳定性第9页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键键类型键类型键键键键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小分类化学活泼性稳定性第10页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键 键键 键键 键键?键键?键键第11页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键键类型键类型键键键键原子轨道重

5、叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小分类ss，sp，pppp化学活泼性稳定性第12页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键键类型键类型键键键键原子轨道重叠方式沿键轴方向“头碰头”重叠沿键轴方向“肩并肩”重叠原子轨道重叠部位两原子核之间键轴上方和下方原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小分类ss，sp，pppp化学活泼性不活泼较活泼稳定性一般来说键比键稳定，但不是绝对的第13页/共41页一、共价键一、共价键4.4.键和键和 键键一般规律：一般规律：共价共价单单键键 键键共价共价双双键键 一

6、个一个 键，一个键，一个 键键共价共价叁叁键键 一个一个 键，两个键，两个 键键两个电子轨道尽可能最大程度充电，所以，不能两个电子轨道尽可能最大程度充电，所以，不能只只形成形成 键键第14页/共41页一、共价键一、共价键5.5.共价键分类汇总共价键分类汇总分类标准分类标准类型类型共用电子对数单键、双键、叁键共用电子对是否偏移极性键、非极性键原子轨道重叠方式键、键第15页/共41页一、共价键一、共价键饱和性：共价键的数目是一定的。饱和性：共价键的数目是一定的。方向性：有一定方向，决定了分子空间构型。方向性：有一定方向，决定了分子空间构型。5.5.共价键的特点共价键的特点除s轨道外，其他轨道都是由

7、一定的空间分布的，因此为了保证更大程度的重叠，总是沿着一定的方向的。第16页/共41页 键能：键能：在在101.3kPa101.3kPa、298K298K条件下，断开条件下，断开 1molAB(g)1molAB(g)分子中的化学键，分子中的化学键，使其分别生成气态使其分别生成气态A A原子和气态原子和气态B B原子所吸收的能量。用原子所吸收的能量。用E EA-BA-B表示。表示。键能单位为键能单位为kJ/molkJ/mol形成化学键时通常放出能量，键能通常取正值键能越大，即形成化学键时放出的能量越多，意味着这个化学键越稳定，越不容易断开一、共价键一、共价键6.6.键参数键参数第17页/共41页

8、一、共价键一、共价键键能：键能：键能的大小可以表示化学键的强弱；可以判断相似结构的物质的稳定性键长：键长：指两个原子核之间的间距；一般而言，键长越短，共价键越稳定键角：键角：两个化学键之间的夹角键长和键角决定了分子的空间构型；键长和键能决定了分子的稳定性键长和键角决定了分子的空间构型；键长和键能决定了分子的稳定性6.6.键参数键参数第18页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形甲烷甲烷 CHCH4 4C1sC1s2 22s2s2 22p2p2 2H1sH1s1 1第19页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形1.1.轨道杂化和杂化轨道轨道杂化和杂化轨道第20页/共41页二、杂化

9、与空间构形二、杂化与空间构形甲烷甲烷 CHCH4 4C1sC1s2 22s2s2 22p2p2 22s2s2p2p相同相同spsp3 3第21页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形xyz（1 1）spsp33杂化杂化下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第22页/共41页C C1sC C1s2s2pspsp3 3 二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（1 1）spsp33杂化杂化第23页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（2 2）spsp2 2杂化杂化xyzC1sC1s2 22s2s2 22p2p2 2第24页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（2 2）sp

10、sp2 2杂化杂化xyzC1sC1s2 22s2s2 22p2p2 2xzxyzxz下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第25页/共41页spsp2 2 2pC C1sC C1s2s2p二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（2 2）spsp2 2杂化杂化第26页/共41页苯苯 C C6 6H H6 6二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形xzxyzxzxyzxzxyzxz下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第27页/共41页苯苯 C C6 6H H6 6二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形第28页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（3 3）spsp1 1杂化杂化C1sC1s2

11、 22s2s2 22p2p2 2xyz第29页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形（3 3）spsp1 1杂化杂化C1sC1s2 22s2s2 22p2p2 2xzxyzxyz下载后，图案可以编辑下载后，图案可以编辑第30页/共41页spsp2pC C1sC C1s2s2p（3 3）spsp1 1杂化杂化二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形第31页/共41页spsp3 3 NN1sNN1s2s2pNHNH3 3二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形第32页/共41页C C1sC C1s2s2pspsp3 3 spsp3 3 NN1sNN1s2s2p第33页/共41页xyzNHNH3 3

12、二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形第34页/共41页xyzNHNH3 3二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形第35页/共41页4.4.价电子对互斥理论价电子对互斥理论 VSEPRVSEPR二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形分子中的中心原子的价电子对（成键电子对和孤电子对），相互排斥，分子中的中心原子的价电子对（成键电子对和孤电子对），相互排斥，尽可能彼此远离。尽可能彼此远离。xyz109281071810928第36页/共41页杂化类型sp1sp2sp3参与杂化的原子轨道及数目s轨道111p轨道123杂化轨道数目234分子空间构型直线形V形平面三角形V形三角锥正四面体形实例乙炔 CO2 B

13、eCl2SO2PbCl2BF3BCl3H2OH2SNH3NF3CH4CF4CCl4二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形5.5.杂化类型的判断杂化类型的判断第37页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形5.5.杂化类型的判断杂化类型的判断通过计算“价电子对”判断杂化类型价电子对价电子对 =中心原子最外层电子数中心原子最外层电子数 电荷数电荷数+配位数配位数2带正负 单个 氢原子/卤素=1 单个 O/S=0价电子对价电子对杂化类型杂化类型2sp3sp24sp35 sp3d 不考第38页/共41页价电子对价电子对 =中心原子最外层电子数中心原子最外层电子数 电荷数电荷数+配位数配位数2带正负

14、 单个 氢原子/卤素=1 单个 O/S=0价电子对价电子对杂化类型杂化类型2sp3sp24sp35 sp3d 不考CO32-=4(-2)+302=3SO3=6+0+302=3SO2=6+0+202=3NO3-=5+1+302=3第39页/共41页二、杂化与空间构形二、杂化与空间构形5.5.杂化类型的判断杂化类型的判断通过计算“价电子对”判断杂化类型价电子对数价电子对数中心原子中心原子杂化类型杂化类型 键数目键数目孤电子对数孤电子对数价电子对构型价电子对构型分子构型分子构型CH44sp340正四面体形正四面体形109.5NH34sp331四面体形三角锥形107.3H2O4sp322四面体形V型104.4SO33sp230平面三角形平面三角形SnBr23sp221平面三角形V型CO22sp20直线形直线形第40页/共41页感谢您的观看。感谢您的观看。第41页/共41页