人教版高中化学 《原子结构分子性质和晶体》竞赛课件新人教.ppt

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1、基本要点：基本要点：在形成分子时，由于原子的相互影响，某个原子的在形成分子时，由于原子的相互影响，某个原子的若干个不同类型、能量相近的原子轨道重新组合成若若干个不同类型、能量相近的原子轨道重新组合成若干个新轨道。这种轨道重新组合的过程干个新轨道。这种轨道重新组合的过程称为杂化称为杂化，所所形成的新轨道称为杂化轨道。形成的新轨道称为杂化轨道。杂化前后轨道数目不变。杂化前后轨道数目不变。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。2021/8/9 星期一1杂化是发生在分子形成时，孤立原子不发生；只有杂化是发生在分子形成时，孤立原子不发生；只有能量相近的原子轨道才发生杂化。能

2、量相近的原子轨道才发生杂化。能量和成分不同的杂化轨道称能量和成分不同的杂化轨道称为不等性杂化轨为不等性杂化轨道，道，不等性杂化轨道间的夹角与等性杂化轨道不同。不等性杂化轨道间的夹角与等性杂化轨道不同。杂杂化化轨轨道道成成键键时时，要要满满足足原原子子轨轨道道最最大大重重叠叠。杂杂化化轨道成键能力轨道成键能力 sp sp2 sp3 dsp2 sp3d sp3d22021/8/9 星期一2不等性不等性sp3杂化杂化2021/8/9 星期一3 2021/8/9 星期一4小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型 中心原子中心原子Be(A)B(A)C,Si(A)N,P(A)O,S(A)Hg(B)直线形 三角

3、形 四面体 三角锥 V型 杂化轨道类型杂化轨道类型SP SP2 SP3 不等性 SP3s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p参加杂化的轨道参加杂化的轨道2443杂化轨道数杂化轨道数成键轨道夹角成键轨道夹角分子空间构型分子空间构型实例实例2021/8/9 星期一51.基本要点AXm型型共共价价分分子子的的几几何何构构型型决决定定于于中中心心原原子子A的的价价层层电电子子对对的的数数目目（包包括括成成键键和和未未成成键键电电子子对对）和和类类型，根据电子对之间排斥最小原则确定几何构型型，根据电子对之间排斥最小原则确定几何构型。价层电子对价层电子对=成键电子对成键电子对+孤对电子对孤对电子对 (

4、VP)(BP)(LP)2021/8/9 星期一6A与与X之之间间通通过过双双键键或或叁叁键键结结合合，可可视视为为一一电电子子对对。如如(CN)2分子。分子。价价层层电电子子对对相相互互排排斥斥作作用用大大小小决决定定于于电电子子对对之之间间的的夹夹角角和和电电子子对对的的成成键键情情况况，电电子子对对间间夹夹角角越越小小排排斥斥力力越大。越大。电子对间的斥力顺序：电子对间的斥力顺序：LP-LP LP-BP BP-BP；叁键叁键 双键双键 单键。单键。2021/8/9 星期一72.推断空间构型具体步骤推断空间构型具体步骤 确定中心原子的价层电子对数确定中心原子的价层电子对数:以以AXm为例为例

5、(A中心原子，中心原子，X配位原子配位原子)：A的价电子数的价电子数=主族序数；主族序数；X的价电子数：氢和卤素每个原子各提供一个价电子，的价电子数：氢和卤素每个原子各提供一个价电子，氧与硫不提供价电子。氧与硫不提供价电子。注意卤素与氧族元素作为中心离注意卤素与氧族元素作为中心离子和配体的不同；子和配体的不同；正离子应减去电荷数，负离子应加上电荷数。正离子应减去电荷数，负离子应加上电荷数。如果出现奇电子，可将该单电子作为单电子对看待。如果出现奇电子，可将该单电子作为单电子对看待。例：例：CH4，CCl4，ClF3，PO43-，SO2，NH4+等。等。VP=1/2A的价电子数的价电子数+X的价电

6、子数的价电子数离子电荷数离子电荷数()负 正 2021/8/9 星期一8 确定电子对的空间构型：确定电子对的空间构型：根据中心原子A周围的电子对数，从图中找出电子对的空间构型。确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型：型：把X排布在A周围，每一电子对连接一配位原子，未结合的电子对就是孤电子对。根据电子对间排斥力大小，确定排斥力最小的稳定根据电子对间排斥力大小，确定排斥力最小的稳定结构。结构。3.判断共价分子结构的实例 CCl4，NO2，PO43-，ClF3。2021/8/9 星期一9 确定电子对的空间构型：VP=2 直线形VP=3 平面三角形V

7、P=4 正四面体VP=5 三角双锥VP=6 正八面体2021/8/9 星期一10价层电子价层电子对数对数电子对电子对的空间的空间构型构型成键电成键电子对数子对数孤电孤电子对子对分子空分子空间构型间构型23 直线形直线形三角形三角形直线形直线形三角形三角形203 2 01V_型型4 5 四面体四面体三角双锥三角双锥432012四面体四面体V_型型三角锥三角锥54320123三角双三角双锥锥变形四变形四面体面体 T-形形直线形直线形实例实例SP3dSP3SP2SP2021/8/9 星期一11价层电子价层电子对数对数电子对电子对的空间的空间构型构型成键电成键电子对数子对数孤电孤电子对子对分子空分子空

8、间构型间构型6 正八正八面体面体654012正八正八面体面体四角锥四角锥正方形正方形SP3d22021/8/9 星期一121.分子轨道 电子不从属于某些特定原子，而是遍及整个分子，每个电子运动状态可用来描述，为分子轨道。|2为分子中电子在空间各处出现的几率密度。分子轨道由原子轨道线性组合而成，组成分子轨道的数目与互相化合原子的原子轨道数目相同。每一个分子轨道i都有相应的能量Ei，分子能量E等于分子中各电子能量的总和，而电子的能量是被占据分子轨道的能量。根据分子轨道的对称性不同，分为轨道和轨道等；按分子轨道能量高低，可排出分子轨道能级图。分子轨道中电子的排布原则与原子轨道中电子排布原则相同。即：

9、保里原理：保里原理：每个分子轨道上最多只能容纳两个电子，且自旋必须相反；能量最低原理：能量最低原理：在不违背保里原理下，电子优先占据能量最低轨道；洪特规则：洪特规则：电子尽先以自旋相同的方式单独分占等价轨道。4.2.4 分子轨道理论分子轨道理论2021/8/9 星期一13 两原子轨道（a，b）可组合成两个分子轨道（1，2）。1=c1(a+b)2=c2(a-b)1在两核间几率密度增大，能量较原子轨道低，为成键分子轨道；2在两核间几率密度减小，能量较原子轨道高，为反键分子轨道。能量相近原则：能量相近原子轨道才能有效组成分子轨道，能量越接近越好。最大重叠原则：原子轨道重叠越大，成键分子轨道能量相对于

10、组成的原子轨道的能量降低愈显著，形成和化学键越牢固。对称性原则：对称性相同原子轨道才能组成分子轨道。指重叠部分的原子轨道的正、负号相同。例s-px对键轴对称，能组成分子轨道；s-py一个对键轴对称，一个反对称，重叠作用相互抵消，实际上不成键，称为非键轨道。对称性原则是首要的，它决定是否能组成分子轨道，而能量相近和最大重叠原则只是决定组合的效率。2.原子轨道的线性组合2021/8/9 星期一14反键分子轨道成键分子轨道 原子轨道 原子轨道 1s 1s*1s1s节面原子轨道与分子轨道的形状。原子轨道与分子轨道的能量。2021/8/9 星期一15原子轨道与分子轨道的形状。2pZ,A2pZ,A2pZ,B2pZ,B原子轨道分子轨道反键成键2021/8/9 星期一162pZ,A2pZ,B原子轨道分子轨道反键成键2021/8/9 星期一17O2 (O,F)第二周期同核双原子分子 3.同核双原子分子2021/8/9 星期一18分子轨道电子排布式：或或有两个三电子键，具有顺磁性。:O O:键级 B.O=1/2(8-4)=2B.O=1/2(10-4)=3 2021/8/9 星期一19HF分子的 电子构型：4.异核双原子分子2021/8/9 星期一20