重要化学物质结构之杂化轨道省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

杂化及经典分子杂化及经典分子空间构型空间构型第1页甲烷分子空间构型是什么？甲烷分子空间构型是什么？甲烷分子中甲烷分子中C原子电子排布式是原子电子排布式是1s22s22p2，只能形成两个共价键，只能形成两个共价键，且键角应该是大约且键角应该是大约900，而现在形，而现在形成四个共价键，且键角是成四个共价键，且键角是109028，怎么解释？，怎么解释？【思索】【思索】第2页阅读书本阅读书本P40 思索：思索：1、什么叫杂化？什么是杂化轨道？轨道杂化、什么叫杂化？什么是杂化轨道？轨道杂化以后有何优点？以后有何优点？2、发生杂化轨道需要符合什么条件？、发生杂化轨道需要符合什么条件？第3页一、杂化轨道一、杂化轨道：【小结】【小结】在外界条件影响下，原子内部在外界条件影响下，原子内部 原子原子轨道轨道 过程叫做原子轨道杂化，过程叫做原子轨道杂化，叫做杂化原子轨道，简称叫做杂化原子轨道，简称 。能量相近能量相近重新组合重新组合杂化轨道杂化轨道组合后形成一组新原子轨道组合后形成一组新原子轨道第4页v注意几点：注意几点：（1）杂化目标：原子在形成份子时，为）杂化目标：原子在形成份子时，为了增强成键能力，使分子稳定性增加；了增强成键能力，使分子稳定性增加；(2)原子轨道杂化只有在形成份子过程中原子轨道杂化只有在形成份子过程中才会发生；才会发生；(3)能量相近原子轨道才能发生杂化；能量相近原子轨道才能发生杂化；第5页（1 1）什么叫）什么叫spsp3 3杂化？杂化？（2 2）碳原子）碳原子spsp3 3杂化前后轨道形状和数杂化前后轨道形状和数目有没有改变？有何改变？得到杂化轨目有没有改变？有何改变？得到杂化轨道形状和能量是否相同？道形状和能量是否相同？（3 3）spsp3 3杂化轨道组成什么样空间构型杂化轨道组成什么样空间构型？轨道间夹角是多少？轨道间夹角是多少？1 1、spsp3 3杂化：杂化：【问题探究】【问题探究】第6页碳原子轨道杂化：碳原子轨道杂化：杂化杂化轨道表轨道表示式示式2S2S2P2Pspsp3 31 1、spsp3 3杂化：杂化：第7页SP3杂化轨道空间构型：杂化轨道空间构型：SP3杂化轨道杂化轨道正四面体正四面体第8页SP3杂化杂化第9页 杂化轨道还认为：在成键过程中，这杂化轨道还认为：在成键过程中，这4 4个不一样轨个不一样轨道重新组合成道重新组合成4 4个能量相等新轨道，因为是由个能量相等新轨道，因为是由1 1个个s s与与3 3个个p p轨道组合而成，因而新轨道称作轨道组合而成，因而新轨道称作spsp3 3杂化轨杂化轨道。每一个道。每一个spsp3 3杂化轨道含杂化轨道含1/4s1/4s成份和成份和3/4p3/4p成份成份.激发态激发态杂化态杂化态杂化杂化这这4个个sp3杂化轨道分别与杂化轨道分别与4个氢个氢1s轨道重合成键，形成轨道重合成键，形成CH4分子。分子。所以四个所以四个C-H键是等同。键是等同。杂化态杂化态第10页1 1、spsp3 3杂化原理？怎样用轨道表示式表杂化原理？怎样用轨道表示式表示？示？2 2、sp sp3 3杂化轨道电子云形状及空间构型。杂化轨道电子云形状及空间构型。3 3、sp sp3 3杂化轨道间夹角。杂化轨道间夹角。4 4、含、含spsp3 3杂化原子物质：杂化原子物质：甲烷，金刚石，四氯化碳，甲烷，金刚石，四氯化碳，NHNH4 4+，SiOSiO2 2小结：小结：第11页 关于杂化轨道注意点：关于杂化轨道注意点：（1）形成杂化轨道数目等于参加杂化原）形成杂化轨道数目等于参加杂化原子轨道数目。子轨道数目。（2）杂化轨道成键能力大于原来原子轨）杂化轨道成键能力大于原来原子轨道。因为杂化轨道形状变成一头大一头小，道。因为杂化轨道形状变成一头大一头小，用大一头与其它原子轨道重合，重合部分用大一头与其它原子轨道重合，重合部分显然会增大。显然会增大。第12页【问题探究】【问题探究】1、碳原子除、碳原子除sp3杂化外还能够采取什么样杂杂化外还能够采取什么样杂化方式？化方式？2、用轨道表示式表示、用轨道表示式表示sp、sp2 杂化过程？杂化过程？3、两种杂化前后轨道形状和数目有没有改两种杂化前后轨道形状和数目有没有改变？有何改变？得到杂化轨道形状和能量是变？有何改变？得到杂化轨道形状和能量是否相同？否相同？4两种杂化轨道分别组成什么样空间构型两种杂化轨道分别组成什么样空间构型？轨道间夹角分别是多少？轨道间夹角分别是多少？第13页第14页sp杂化杂化sp2杂化杂化第15页2.sp2杂化一个一个s轨道和二个轨道和二个p轨道杂化轨道杂化,产生三产生三个等同个等同sp2杂化轨道杂化轨道,sp2杂化轨道杂化轨道间夹角间夹角120，呈，呈平面三角形。平面三角形。激发激发激发激发SpSp2 2杂化杂化杂化杂化重合重合重合重合形成形成形成形成3 3个个个个(sp2-p)(sp2-p)键键键键BFBF3 3分子形成过程分子形成过程分子形成过程分子形成过程第16页3.sp杂化进行进行sp杂化时，每个杂化轨道由杂化时每个杂化轨道由 S 轨道和轨道和 P 轨道轨道组合而成，两个杂化轨道之间夹角为组合而成，两个杂化轨道之间夹角为180。所以由。所以由sp杂化轨道组成分子含有直线形构型。杂化轨道组成分子含有直线形构型。重合重合重合重合激发激发激发激发spsp杂化杂化杂化杂化BeClBeCl2 2分子形成过程分子形成过程分子形成过程分子形成过程 形成形成形成形成2 2个个个个(sp-s)(sp-s)键键键键第17页sp杂化：杂化：sp杂化轨道是由一个杂化轨道是由一个 轨轨道和一个道和一个 轨道组合而成。轨道组合而成。sp杂化杂化轨道间夹角是轨道间夹角是 ，呈，呈 形。形。sp2杂化：杂化：sp2杂化是由一个杂化是由一个 轨道轨道和和 个个 轨道组合而成。轨道组合而成。sp2杂化杂化轨道间夹角是轨道间夹角是 ，呈，呈 形。形。小结：小结：第18页【问题与探究】【问题与探究】写出乙烯分子结构式写出乙烯分子结构式1.乙烯分子空间构型是怎样乙烯分子空间构型是怎样?键角是多少键角是多少?2.依据乙烯键角推测乙烯分子中碳原子依据乙烯键角推测乙烯分子中碳原子成键时采取了什么类型杂化方式成键时采取了什么类型杂化方式?3.每个碳原子成几条键每个碳原子成几条键?分别是什么键型分别是什么键型?第19页乙烯分子中键形成乙烯分子中键形成第20页【问题与探究】【问题与探究】写出乙炔分子结构式写出乙炔分子结构式1.乙炔分子空间构型是怎样乙炔分子空间构型是怎样?键角是多少键角是多少?2.依据乙炔键角推测乙炔分子中碳原子依据乙炔键角推测乙炔分子中碳原子成键时采取了什么类型杂化方式成键时采取了什么类型杂化方式?3.每个碳原子成几条键每个碳原子成几条键?分别是什么键型分别是什么键型?第21页乙炔成键乙炔成键第22页杂杂化化类类型型n参加杂化原子轨道杂杂化化轨轨道道数数杂杂化化轨轨道道夹夹角角杂杂化化轨轨道空道空间间构型构型举举例例种种类类数目数目spnsnp11Sp2nsnpSp3nsnp12132180直线型直线型120 109.5 34平面三平面三角形角形正四面正四面体体【小结】【小结】第23页BeClBeCl2 2结构结构:第24页大大 键键苯分子中键形成苯分子中键形成第25页苯分子中六个碳苯分子中六个碳原子原子都以都以sp2杂化相互成键杂化相互成键第26页