共价键与分子的空间构型（共3课时）课件.ppt

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1、第一节共价键与分子空间结构课时1----分子的空间构型形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70问题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

2、间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，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轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为sp3杂化轨道。SP2sp2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sp2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

3、成BFFF激发120°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杂化平面三角形2小结180°直线BeCl23120°BF34109028’正四面体形CH42.2.2有机物中心原子的杂化方式阅读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键成键情况：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

4、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;2个C-H(sp2-s)σ键2p2s杂化2s2pC的基态激发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：2个C-C(p-p)π键1个C-C(sp-sp)σ键;1个C-H(sp-s)σ键2s2p杂化2s2pC的基态激发C6H6杂化轨道理论解释苯分子的结构：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

5、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：如何判断一个有机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；如果是四面体型，则是sp3杂化。二看中心碳原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则形成的是sp杂化；如果有1个双键则形成的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。