分子的空间构型---杂化轨道理论演示课件.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,*,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,1,C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH,4,，而不是CH,2,或CH,3,？CH,4,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10928）？,2s 2p,x,2p,y,2p,z,问题：,2s 2p,x,2p,y,2p,z,C,2,为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，,1.杂化轨道理论简介,2,s,2,p,C的基态,2,s,2,p,激发态,正四面体形,sp,3,杂化态,C,H,H,H,H,10928,激发,在同一个原子中,能量相近,的不同类型的几个原子轨道（S、P）可以相互叠加而组成,同等数目,的,能量完全相等,的杂化原子轨道杂化轨道理论,3,S轨道和p轨道杂化轨道类型,sp,2,杂化,sp,杂化,sp,3,杂化,杂化轨道夹角,杂化轨道,空间取向,180,120,109.5,直线,正四面体,平面,三角形,杂化轨道数目,2,3,4,4,2,s,2,p,B的基态,2,p,2,s,激发态,正三角形,sp,2,杂化态,BF,3,分子形成过程,B,F,F,F,激发,120,思考,5,BeCl,2,分子形成过程,激发,2,s,2,p,Be基态,2,s,2,p,激发态,杂化,直线形,sp,杂化态,键合,直线形,化合态,Cl,Be Cl,180,思考,6,思考题：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？,7,已知：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤电子对,杂化轨道数,0+2=2,SP,直线形,0+3=3,SP,2,平面三角形,0+4=4,SP,3,正四面体形,1+3=4,SP,3,三角锥形,2+2=4,SP,3,V形,代表物,杂化轨道数,杂化轨道类型,分子结构,CO,2,CH,2,O,CH,4,NH,3,H,2,O,结合上述信息完成下表：,中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数,8,请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况?,思考,用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？,9,巩固练习,题一：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 (),BCH,4,与NH,3,CBeCl,2,与BF,3,DC,2,H,2,与C,2,H,4,B,10,推断分子或离子的空间构型的具体步骤：,确定中心原子的价层电子对数，,以,AX,m,为例,(A,中心原子,X,配位原子,),：,原则：,A的价电子数=主族序数；,配体X：,H和卤素每个原子各提供一个价电子,规定氧与硫不提供价电子,；,正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。,n=1/2A的价电子数+X提供的价电子数m,离子电荷数(),负 正,11,确定电子对的空间构型：,n=2 直线形,n=3 平面三角形,n=4 正四面体,12,确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。,孤对电子=0:分子的空间构型=电子对的空间构型,n=(2+2)=2 直线形,n=(3+3)=3 平面三角形,n=(4+4)=4 四面体,例如：,13,孤对电子0：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。,3,4,1,1,2,SnCl,2,平面三角形 V形,NH,3,四面体 三角锥,H,2,O,四面体 V形,n,孤对,电子,电子对的,空间构型,分子的,空间构型,例,14,（3）判断共价分子结构的实例,例 1 利用价层电子对互斥理论判断下列分子和离子的几何,构型。要求写出价层电子总数、对数、电子对构型和分子构型。,AlCl,3,H,2,S SO,3,2-,NH,4,+,NO,2,解：总数,对数,电子对构型,6 8 8 8 5,3 4 4 4 3,三角形 正四面体 正四面体 正四面体 三角形,分子构型,三角形 V,字构型 三角锥 正四面体 V字形,15,代表物,中心原子,结合的原子数,分子类型,空间构型,中心原子,无孤对电子,CO,2,2,AB,2,CH,2,O,3,AB,3,CH,4,4,AB,4,中心原子,有孤对电子,H,2,O,2,AB,2,NH,3,3,AB,3,直线形,平面三角形,正四面体,V 形,三角锥形,小结:,16,具有相同的通式AB,m,，而且价电子总数和原子数目相等的分子或离子具有相同的结构特征,这个原理称为“等电子体原理”。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体结构，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等，除非键角为180,或90,等特定的角度。,（1）CO,2,、CNS,、NO,2,+,、N,3,具有相同的通式AX,2,，价电子总数16，具有相同的结构直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取sp杂化轨道，形成直线形,s,-骨架，键角为180,。,等电子体原理,17,（2）CO,3,2,、NO,3,、SO,3,等离子或分子具有相同的通式AX,3,总价电子数24，有相同的结构平面三角形分子,中心原子上没有孤对电子而取sp,2,杂化轨道形成分子的,s,-骨架。,（3）S,O,2,、O,3,、NO,2,等离子或分子，AX,2,，18e，中心原子取sp,2,杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心原子上有1对孤对电子(处于分子平面上)，分子立体结构为V型(或角型、折线型)。,18,（4）SO,4,2,、PO,4,3,等离子具有AX,4,的通式,总价电子数32，中心原子有4个,s,-键，故取sp,3,杂化形式，呈正四面体立体结构；,（5）PO,3,3,、SO,3,2,、ClO,3,等离子具有AX,3,的通式，总价电子数26，中心原子有4个,s,-轨道(3个,s,-键和1对占据,s,-轨道的孤对电子)，VSEPR理想模型为四面体，(不计孤对电子的)分子立体结构为三角锥体，中心原子取sp,3,杂化形式，没有p-p,p,键或p-p大,键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p大,键。,19,1,、,下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(),ACO,2,与SO,2,BCH,4,与NH,3,CBeCl,2,与BF,3,DC,2,H,2,与C,2,H,4,B,课堂练习,20,2,、,对SO,2,与CO,2,说法正确的是(),A.都是直线形结构,B.中心原子都采取,sp,杂化轨道,C.S原子和C原子上都没有孤对电子,D.SO,2,为V形结构，CO,2,为直线形结构,D,课堂练习,21,课堂练习,3、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)PCl,3,(2)BCl,3,(3)CS,2,22,