第一单元分子构型与物质的性质.ppt

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1、专题四分子空间结构与物质性质第一单元分子构型与物质的性质分子的空间构型丹阳市珥陵高级中学朱江涛形形色色的分子H2OCO2O2NH3CH4C6H6C8H8C60C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？2s2px2py2pz问题：2s2px2py2pzCsp34个sp3杂化轨道一、杂化轨道理论(美国化学家鲍林)1、杂化轨道的概念和特点在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道间通过相互的混杂后，形成相同数量的几个能量与形状都相同的新轨道。特点：（1）能量相近的原子

2、轨道才能参与杂化（2）杂化后轨道能量相同，轨道形状相同（棒锤形）（3）杂化轨道的总数等于参与杂化的原子轨道数目之和，如spn：杂化轨道数为（1+n）（4）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(1)sp3杂化2、杂化轨道的类型CCl4的空间构型(2)sp2杂化sp2杂化：三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。(2)sp2杂化2s2pB的基态2p2s激发态正三角形sp2杂化态BFFF激发120°BF3分子的形成过程(3)sp杂化sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。BeCl2分子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化直线形sp杂化态键合直线形化合

3、态ClBeCl180(3)sp杂化杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1s+1p1s+2p1s+3p杂化轨道数234杂化轨道间夹角180ْ120ْ109ْ28’杂化轨道空间构型直线平面三角形正四面体实例BeCl2BF3CCl4,CH42、杂化轨道的类型a)中心原子为A，其价电子数=最外层电子数=主族序数ABm型分子(A为中心原子，B为配位原子)：中心原子价电子对数（杂化轨道数）n=(中心原子价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m)2b)氢元素、卤素原子做配体时，提供的电子数为1如:CH4或CCl4，c)氧族元素的原子做中心原子时，价电子数为6。如:H2O(即OH2)或H2S

4、（即SH2），氧族元素的原子做配体时，提供电子数为0。如:CO2,3、中心原子杂化方式的判断(1)ABm型分子中心原子价电子对数（n）的计算n=(4+1×4)/2=4n=(6+1×2)/2=4n=(4+0×2)/2=2如何简易判断CCl4、NH3、H2O中的中心原子C、N、O是何种类型的杂化轨道？杂化轨道数价电子对数（n）234杂化类型spsp2sp3价电子对空间构型直线平面三角形正四面体杂化轨道间夹角180ْ120ْ109ْ28’实例BeCl2BF3CCl4,CH4(2)价电子对数与价电子对的空间构型杂化轨道数杂化轨道的空间构型V形H2ONH3SO2CH4BF3CO2价电子对空间构

5、型杂化轨道类型价电子对数(n）代表物分子空间构型直线形平面三角形正四面体型V形三角锥形sp2直线形sp23平面三角形4sp3正四面体型3sp2平面三角形4sp3正四面体型4sp3正四面体形1、先计算ABm型分子中价电子对数（杂化轨道数）为n2、比较m、n的大小（1）若n=m，杂化轨道的空间构型和分子空间构型相同。如CCl4（2）若n－m=x，则杂化轨道中含x对孤电子对，杂化轨道空间构型和分子空间构型不同，如NH3杂化轨道中不含孤电子对，所有杂化轨道都参加成键。杂化轨道中含孤电子对，且含孤电子对的杂化轨道不参加成键。二、确定分子空间构型的简易方法：NH3n=(5+3)/2=4，N原子为

6、sp3杂化，轨道空间构型为正四面体。n－m=1，含一对孤电子对，是三角锥形H2O（OH2）n=(6+2)/2=4，O原子为sp3杂化，轨道空间构型为正四面体。n－m=2，含二对孤电子对，是V形课堂练习分子CO2BeCl2BF3CCl4PCl3H2S价电子对数价电子对排布有无孤电子对分子空间结构223444直线形直线形平面三角形平面三角形正四面体无有正四面体三角锥形V形推断离子空间构型的方法：在算中心原子价电子对数(n)时，正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。中心原子价电子对数(n)=(中心原子价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m±电荷数)÷2利用价层电子对互斥理论判断下列离子

7、的几何构型。NH4+H3O+NO3-SO42-正四面体、三角锥形、平面三角形、正四面体思考非ABn型分子中中心原子的杂化类型如何判断？例：乙酸中C原子的杂化类型是？课堂练习2、HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化轨道类型是______________。1、丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________3、乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是___________三、等电子体原理（2）价电子总数（最外层电子总数）相同1、定