杂化轨道理论简介演示课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杂化轨道解释一些分子的空间构型,1,联想,质疑：,、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此推测：CH,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？,、如果C原子就以个轨道和个轨道上的单电子，分别与四个原子的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CH,分子的实际情况是否吻合？,2,如何才能使CH,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？,原子轨道？,伸展方向？,109.5,3,一.杂化轨道,sp3杂化,CH,4,分子的形成和空间构型,C的电子排布:1s,2,2s,2,2p,2,由1个s轨道和3个p轨道,混杂,并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。,4,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，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。,5,理论分析：,四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp,3,杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP,3,键，形成一个正四面体构型的分子。,109.5,6,sp,2,杂化,BF,3,分子,的形成和空间构型,B,的电子排布,:1s,2,2s,2,2p,1,由,1,个s轨道和,2,个p轨道,混杂,并重新组合成,3,个能量与形状完全相同的轨道。,7,为使轨道间的排斥能最小，3个sp,2,杂化轨道呈正三角形分布，夹角为120,0,。当3个sp,2,杂化轨道分别与其他3个相同原子的轨道重叠成键后，就会形成平面三角形构型的分子。,8,理论分析：,B原子的三个SP,2,杂化轨道分别与3个F原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp,2,-p的键。故BF,3,分子的空间构型是平面三角形。,思考,:,通过分析CH,2,=CH,2,分子的结构，你认为分子中的C原子是否也需要,“杂化”？它又应该进行怎样的“杂化”？,9,C,2,H,4,分子的形成和空间构型,根据以上对SP,2,杂化过程的分析，自己尝试推测一下乙烯分子中C原子的杂化类型和成键情况，尤其是C=C的形成情况？现在你能否解释乙烯分子的结构特点了？,10,sp2杂化：乙烯,11,苯中碳原子也是以sp,2,杂化的：,12,sp,1,杂化,BeCl,2,分子,的形成和空间构型,Be的电子排布:1s,2,2s,2,2p,0,由,1,个s轨道和,1,个p轨道,混杂,并重新组合成,2,个能量与形状完全相同的轨道。,13,为使轨道间的排斥能最小，轨道间的夹角为180,0,。当2个sp,1,杂化轨道与其他原子轨道重叠成键后就会形成直线型分子,。,14,理论分析：,Be原子上的两个SP,1,杂化轨道分别与2个Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp的键，所以BeCl,2,分子的空间构型为直线。,BeCl,2,分子的空间构型,15,二、杂化轨道理论简介,1、杂化轨道:,原子中,能量相近,的几个轨道间通过相互的混杂,形成,相同数量,的几个,能量与形状都相同,的新轨道。,2、杂化轨道的特点:,1)杂化轨道也是原子轨道，因此，它们可以与其他原子的单电子配对成键。,2)杂化轨道全部都用于形成键。,3)杂化轨道的空间伸展方向要按一定规律发生变化.,16,杂 化,类 型,sp,1,sp,2,sp,3,参与杂化的原子轨道,1个 s+1个p,1个s+2个p,1个s+3个p,杂 化,轨 道 数,2个sp,1,杂化轨道,3个sp,2,杂化轨道,4个sp,3,杂化轨道,杂化轨道,间夹角,180,0,120,0,109.5,0,空 间,构 型,直 线,正三角形,正四面体,实 例,BeCl,2,C,2,H,2,BF,3,C,2,H,4,CH,4,CCl,4,三种SP杂化轨道的比较,17,实例分析：,试解释CCl,4,分子的空间构型。,CCl,4,分子的中心原子是C，其价层电子组态为2s,2,2p,x,1,2p,y,1,。在形成CCl,4,分子的过程中，C原子的2s轨道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子组态为2s,1,2p,x,1,2p,y,1,2p,z,1,，1个2s轨道和3个2p轨道进行sp,3,杂化，形成夹角均为109,0,28的4个完全等同的sp,3,杂化轨道。其形成过程可表示为,18,理论分析：,C原子的4个sp,3,杂化轨道分别与4个Cl原子含有单电子的2p轨道重叠，形成4个sp,3,-p的键。故CCl,4,分子的空间构型是正四面体.,实验测定：,CCl,4,分子中有四个完全等同的C-Cl键，其分子的空间构型为正四面体。,19,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）CO,2,（2）H,2,O,（3）HCHO （4）HCN,杂化轨道所用原子轨道的能量要相近，且杂化轨道只能用于形成,键或容纳孤对电子，剩余的p轨道还可形成键。,20,如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？,21,各种杂化轨道的成键特征与分子的空间构型:,22,