共价键与分子的空间构型.ppt

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1、第二节共价键与分子的空间构型【学习目标】1、能根据杂化理论判断简单分子或离子的构型.2、掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的立体构型.【学习重点、难点】能根据杂化理论判断简单分子或离子的构型,碳原子只有两个未成对的2p电子，若碳原子与氢原子结合，应形成CH2，为什么是CH4?就算——碳原子价电子:2S22P2思考碳原子与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构？1.杂化轨道理论简介2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态激发当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，能量相等，成分相同为了解决这一矛盾，鲍林提出:为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，

2、能量最低，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。CHHHH109°28’杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。sp3杂化原子形成分子时，同一个原子中能量相近的1个ns轨道与3个np轨道进行重新组合组成四个新的原子轨道称为sp3杂化轨道。由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。【应用提高】试用杂化轨道理论解释为什么SiF4空间构型为正四面体，键角为109.5。sp2杂化同一个原子的1个ns轨道与2个np轨道进行杂化组合为sp

3、2杂化轨道。sp2杂化轨道间的夹角是120°，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的基态2p2s激发态正三角形sp2杂化态BF3分子形成BFFF激发120°由于每个杂化轨道中都含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp2杂化轨道。同一原子中ns-np杂化成新轨道：一个s轨道和一个p轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道。BeCl2分子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化sp杂化态化合态ClBeCl180sp杂化杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例杂化轨道理论spsp2sp3平面三角形2小结180°直线BeCl23120°BF3410

4、9.50正四面体形CH4阅读P41：乙烯与乙炔分子的空间构型，思考碳原子的杂化轨道类型和成键类型。乙烯：5个σ键，1个π键乙炔：3个σ键，2个π键分子碳原子的杂化类型分子的空间构型C2H4C2H2成键情况：sp2平面形sp直线形杂化轨道理论解释乙烯分子的结构：C为sp2杂化，有一个2p轨道未参与杂化，2s轨道与另外两个2p轨道发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道。三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点。C-C(p-p)π键C-C(sp2-sp2)σ键;C-H(sp2-s)σ键2p2s杂化C为sp杂化，有两个2p轨道未参与杂化，只是2s轨道与一个2p轨道发生杂化，形成两个

5、相同的sp杂化轨道。两个sp杂化轨道在空间是直线型分布。杂化轨道理论解释乙炔分子的结构：C-C(p-p)π键C-C(sp-sp)σ键;C-H(sp-s)σ键2s2p杂化氮原子的价电子排布式为2s22p3，三个2p轨道各有一个未成对电子，可分别与一个H原子的1s电子形成一个σ键，不须杂化。但实事是：N形成了四个sp3杂化轨道，且键角是107.30，空间构型为三角锥形，怎么解释？交流·研讨在形成氨气时，N的2s轨道和2p轨道发生了sp3杂化，形成四个sp3杂化轨道，成正四面体型。其中三个sp3杂化轨道中各有一个未成对电子，另一个sp3杂化轨道已有两个电子（孤对电子），不再成键。化合时

6、，N的sp3杂化轨道与H的1s轨道重叠，形成三个σ键。由于孤对电子的电子云密集在N的周围，对三个成键的电子对有比较大的排斥作用，使N-H键之间的键角被压缩，因此NH3的空间构型为三角锥形。第二课时【学习目标】能够用杂化轨道理论解释一些典型分子的立体构型。能够用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型【学习重点】能利用价层电子对互斥理论判断分子的构型。2．苯分子的空间结构C6H6【合作探究】苯分子中存在着怎样的化学键导致苯不能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色？①苯的分子构型、键角？②苯分子中碳原子如何杂化？③碳碳间，碳氢间是如何成键的？④每个碳原子剩余的一个未参与杂化的p轨道，

7、可不可以两两之间形成π键?如何成键？为什么？杂化轨道理论解释苯分子的结构：C为sp2杂化所有原子（12个）处于同一平面分子中6个碳原子未杂化的2p轨道上的未成对电子肩并肩重叠形成了一个闭合的、环状的大π键形成的π电子云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。C-C(sp2-sp2);C-H(sp2-s)总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？一看分子的空间构型，如果是直线型，则是sp杂化；如果是平面三角形，则是sp2杂化；如