共价键与分子的空间构型PPT课件(上课用).ppt

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1、共价键σ键π键键参数键角衡量共价键的稳定性描述分子的立体结构的重要因素成键方式“头碰头”,呈轴对称成键方式“肩并肩”,呈镜像对称化学式电子式结构式共价键类型立体结构键角H2OCO2NH3CCl4C2H4C2H2一、形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2NH3CH2OP4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70思考：同为三原子分子，CO2和H2O分子的空间结构却不同，为什么？同为四原子分子，CH2O与NH3分子的空间结构也不同，为什么？分析思考：１、写出C原

2、子电子排布的轨道表示式，并由此推测：CH４分子的C原子有没有可能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？２、如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻合？一、一些典型分子的空间构型如何才能使CH４分子中的C原子与四个H原子形成完全等同的四个共价键呢？109°28’原子轨道？伸展方向？为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109

3、°28’激发它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化轨道，夹角10928′，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的如下图所示：1、杂化轨道的概念在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合，形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。※杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子，剩余的p轨道可以形成π键基本要点：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

4、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称为杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道。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。<杂化轨道理论>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。杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠。杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道<杂化轨道理论>2s2pC的基态2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109°28’激发Sp3杂化Sp3杂化碳的sp2杂化轨道sp2杂化：三个夹角为12

5、0°的平面三角形杂化轨道。Sp2杂化C2H4Sp2杂化碳的sp杂化轨道Sp杂化乙炔的成键sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。大π键C6H6Sp2杂化根据以下事实总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？C－Csp3sp2spC＝CC≡C看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子杂化轨道数=中心原子孤对电

6、子对数＋中心原子结合的原子数★杂化轨道数中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数0+2=2代表物杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CO2CH2OCH4NH3H2O0+3=30+4=41+3=42+2=4SPSP2SP3SP3SP3直线形平面三角形正四面体形三角锥形V形1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()A．CO2与SO2B．CH4与NH3C．BeCl2与BF3D．C2H2与C2H4B课堂练习课堂练习2、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。(1)PCl3(2)BCl3(3)C

7、S23、写出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。(1)PCI3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O(1)PCI3：SP3三角锥形..PCICI解析：............CI......CI....(2)BCl3：SP2平面三角形BCI........Cl......(3)CS2：SP直线形C=S=S........(4)C12O：SP3V形O....Cl......CI......杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1s+1p1s+2p1s+3p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个

8、sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180ْ120ْ109ْ28’空 间构 型直线正三角形正四面体实         例BeCl2,C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4小结：杂化轨道的类型练习：用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、成键情况和分子的空间构型。（1）CO2（2）H2O（3）HCHO（4）HCN（5）SO3二、手性观察一下两组图片，有何特征？一对分子，组成和原子的排列方式完全相同，但如同