高中化学 4分子空间结构与物质性质本章综合课件 苏教版选修3.ppt

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1、专题四分子空间结构与物质性质一、杂化轨道原子在形成分子时，为了增强成键能力，使分子的稳定性增加，趋向于将不同类型的原子轨道重新组合成能量、形状和方向与原来不同的新原子轨道。这种重新组合称为杂化；杂化后的原子轨道称为杂化轨道。关于杂化轨道的注意点（1）只有能量相近的轨道才能相互杂化。（2）形成的杂化轨道数目等于参加杂化的原子轨道数目。（3）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小了，用大的一头与其他原子的轨道重叠，重叠部分显然会增大。CH4分子中C原子的杂化和成键情况CH4分子中的C原子是sp3杂化，4个sp

2、3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，与4个H原子的1s轨道形成4个相同的σ键。CH4分子具有正四面体的空间构型思考题：为了满足生成BF3和BeCl2的要求，B和Be原子的价电子排布应如何改变？用轨道式表示B和Be原子的价电子结构的改变。BF3中的B是sp2杂化，BeCl2中的Be是sp杂化。杂化轨道的空间取向杂化类型spsp2sp3杂化轨道夹角杂化轨道空间取向实例180º120º109.5º直线正四面体BeCl2BF3CH4平面三角形挑战自我：NH3、H2O分子分别是三角锥形分子、V形分子，如何用杂化轨道的知识解释。NH3、H2O分子中N、O

3、原子都是sp3杂化，由于孤电子对的影响使键角都小于109.50。NH3、H2O键角分别为107.30、104.50。二、等电子原理具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。符合等电子原理的分子或离子称为等电子体。配体有孤电子对中心离子有空轨道三、配合物的概念配合物:由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配位化合物简称配合物。例如:[Cu(NH3)4]SO4、Fe(SCN)3、Na3[AlF6]、[Ag(NH3)2]OH等配体中心原子2.配位键形成的条件：一个原

4、子有孤电子对，另一个原子有接受孤电子对的空轨道。配合物的组成内界是配位单元，外界是简单离子。内外界之间是完全电离的。[Co(NH3)6]Cl3内界外界K3[Cr(CN)6]内界外界内界又由中心原子和配位体及配位数构成：(1)内界与外界:[Co(NH3)6]3+配位体配位数中心原子[Cu(NH3)4]2+SO42-中心离子配位体配位数外界离子内界外界配合物配合物的组成(2)中心原子、配位体、配位数中心原子：具有接受孤电子对的离子，多为过渡金属元素的离子。配位体：提供孤电子对的分子或离子。配合物的杂化轨道原子在形成分子时，为了增强成键能力，使分

5、子的稳定性增加，趋向于将不同类型的原子轨道重新组合成能量、形状和方向与原来不同的新原子轨道。这种重新组合称为杂化；杂化后的原子轨道称为杂化轨道。[Ag(NH3)2]+的成键情况Ag+空的5s轨道和5p轨道形成sp杂化轨道，接受2个NH3分子提供的孤电子对，形成直线形的[Ag(NH3)2]+。[Zn(NH3)4]2+的成键情况和空间结构Zn2+形成sp3杂化轨道，接受4个NH3分子提供的孤电子对形成4个配位键，得到正四面体型的[Zn(NH3)4]2+。[Cu(NH3)4]2+的成键情况和空间结构Cu2+形成dsp2杂化轨道，接受4个NH3分子

6、提供的孤电子对，形成平面正方形的[Cu(NH3)4]2+。[Pt(NH3)2Cl2]的成键情况和空间结构Pt2+形成dsp2杂化轨道，接受2个NH3和2个Cl-离子提供的孤电子对，形成平面正方形的[Pt(NH3)2Cl2]。含有两种或两种以上配位体的配合物，若配合物在空间排列方式不同，就能形成不同几何构型的配合物。什么叫同分异构体？请举2例。什么叫手性异构体？什么叫手性碳原子？什么叫顺反异构体？Cl－Pt－ClNH3NH3Cl－Pt－NH3ClNH3反式顺式配合物的稳定性配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心

7、原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。配合物的稳定性（1）中心离子的影响简单阳离子，半径越小稳定性越强。（2）配位原子电负性的影响配位原子的电负性越大，配合物越稳定；配位原子电负性越小，配合物越不稳定。（3）配位体碱性越强，配合物越稳定。配合物的应用配合物在许多方面有广泛的应用在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。