1、分子结构与性质分子结构与性质 分子立体构型课程分子立体构型课程 老师：老师：XXXX授课时间授课时间： 20XX.XX20XX.XX DATA SECURITY PROTECTION PRODUCTIONDATA SECURITY PROTECTION PRODUCTION 第二课时第二课时 1.写出碳原子的核外电子的排布图，明白为什么碳原子和氢原子结合形成了CH4，而不是CH2 ？ C原子的轨道排布图 1s2 2s2 2p2 H原子的轨道排布图 1s1 问题1 活动：请依据价层电子对互斥理论分析一下CH4的立体构型 依据我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C H单键都应该为键，然而，碳原子的4
2、个价层 原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道及1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道进 行重叠，是不可能得到四面体构型的甲烷分子 C C 为了解决这一主要矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论 问题2 C： 2s22p2 由1个s轨道及3个p轨道混杂并且重新组合形成4个能量和形状完全相同的一个轨道。 我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。 sp3 问题2 10928 四个H原子分别以4个s轨道和C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠之后，就形成了四个性 质、能量及键角都完全相同的S-SP3键，从而形成了一个正四面体构型的分子。 问题2 1.概念： 在形成分子之时，在外界条件影响下若干不同类型能
3、量相近的原子轨道混合起来， 重新组合形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新的轨道就被称为杂化轨道。 2.杂化轨道类型：sp、sp2、sp3 3.杂化结果： 重新分配能量及空间方向，组成数目相等成键能力更强的一个原子轨道 三、杂化理论简介 x y z x y z z x y z x y z 180 sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化,形成2个sp杂化轨道。 特点：每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨 道间的夹角为180，呈直线型。 sp杂化轨道的形成过程 180 ClCl Be Be原子：1s22s2 没有单个电子，
4、 ClCl sp pxpx sp sp杂化 例如： Sp 杂化 BeCl2分子的形成 x y z x y z z x y z x y z 120 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。 特点：每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分， 每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形 sp2杂化轨道的形成过程 B： 1s22s22p1没有3个成单电子 120 F F F B sp2sp2杂化 例如： Sp2 杂化 BF3分子的形成 x y z x y z z x y z x y z 10928 sp3杂化：1个s
5、 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分， 每两个轨道间的夹角为109.5，空间构型为正四面体型 sp3杂化轨道的形成过程 C：2s22p2 sp3 例如： Sp3 杂化 CH4分子的形 成 dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化、 sp3d2杂化 例如：sp3d2杂化：SF6 构型：四棱双锥 正八面体 此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物 其它杂化方式 5.杂化轨道数价层电子对数=中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数 4.杂化轨道用于容纳孤对电子
6、和形成键 根据以下事实总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？ A的价电子对数234 A的杂化轨道数 杂化类型 A的价电子空间构型 A的杂化轨道空间构型 ABm型分子或离子空间构型 对于ABm型分子或离子，其中心原子A的杂化轨道数恰好与A的价电子对数相等。 234 spsp2sp3 直线形平面三角形正四面体 直线形平面三角形正四面体 直线形 平面三角 形或V形 正四面体三 角锥形或V形 6.杂化类型判断： 1：计算下列分子或离子中的价电子对数，并根据已学填写下表 物质 价电 子对数 中心原子杂化 轨道类型 杂化轨道/电子 对空间构型 轨道 夹角 分子空 间构型 键角 气态BeCl2 CO
7、2 BF3 CH4 NH4+ H2O NH3 PCl3 2 2 3 4 4 4 4 4 sp sp sp2 sp3 直线形 直线形 平面三角形 正四面体 180 180 120 109.5 直线形 直线形 平面三角形 正四面体 V形 三角锥形 180 180 120 109.5 109.5 104.5 107.3 107.3 课堂练习 1、对SO2与CO2说法正确的是（ ） A都是直线形结构 B中心原子都采取sp杂化轨道 C S原子和C原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构， CO2为直线形结构 D 价层电子对数SO2：3； CO2：2 杂化轨道SO2： sp2 ； CO2： sp 孤电子对数SO2：1； CO2：0 分子构型SO2：平面三角形； CO2：直线形 课堂练习 分子结构与性质分子结构与性质 感谢各位同学倾听感谢各位同学倾听 老师：老师：XXXX授课时间：授课时间： 20XX.XX20XX.XX THANK YOU FOR LISTENINGTHANK YOU FOR LISTENING 第二课时第二课时