第二节分子的立体构型课时2

1、第二课时第二课时思考写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成碳原子与氢原子结合形成CHCH4 4，而不是，而不是CHCH2 2 ？碳原子的一个2S电子受外界影响跃迁到2P空轨道上，使碳原子具有四个单电子，因此碳原子与氢原子结合生成CH4。C如果如果C原子就以个轨道和个轨道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？这与完全相同？这与CH分子的实际情况是否吻合？分子的实际情况是否吻合？思考2s 2px 2

2、py 2pz键长、键能相同，键角相同为键长、键能相同，键角相同为10928？为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论为了解决这一矛盾，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CHHHH10928激发 (1)要点：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：三、杂化轨道理论简介sp3 杂化杂化 原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个

3、 ns 轨道与三个轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。杂化轨道。s p杂 化 ： 夹 角 为10928的正四面体形四个杂化轨道。 杂化：杂化：原子内部原子内部能量相近能量相近的原子轨道，的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化子轨道的杂化 杂化轨道：杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道的一组新轨道 杂化轨道类型：杂化轨道类型：spsp、spsp2 2、spsp3 3等等 杂化结果：杂化结果：重新分配能量和空间方向，重新分配能量和空间方向，组

4、成数目相等成键能力更强的原子轨道组成数目相等成键能力更强的原子轨道 杂化轨道用于杂化轨道用于形成形成键和容纳孤对电键和容纳孤对电子子, ,不能用来形成不能用来形成键。键。(2)2)几个概念几个概念sp2 杂化杂化 同一个原子的一个同一个原子的一个 ns 轨道与两个轨道与两个 np 轨道进行轨道进行杂化组合为杂化组合为 sp2 杂化轨道。杂化轨道。sp2 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的夹角是120，分子的几何构型为平面正三角形。，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的基态的基态2p2s激发态激发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态BF3分子形成分子形成BFFF激发激发120试用杂化轨道理论

5、分析乙烯和乙炔分子试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况的成键情况碳的碳的sp2杂化轨道杂化轨道spsp2 2杂化：三个夹杂化：三个夹角为角为120120的平面的平面三角形杂化轨道三角形杂化轨道。C2H4sp2杂化大 键 C6H6sp2杂化* 同一原子中同一原子中 ns-np 杂化成新轨道：一个杂化成新轨道：一个 s 轨道轨道和一个和一个 p 轨道杂化组合成两个新的轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。杂化轨道。BeCl2分子形成分子形成激发激发2s2pBe基态基态2s2p激发态激发态杂化杂化直线形直线形sp杂化态杂化态Cl Be Cl180 sp 杂化杂化碳的碳的sp杂化轨道杂化轨道

6、spsp杂化：夹角为杂化：夹角为180180的直线形杂的直线形杂化轨道。化轨道。乙炔的成键 根据以下事实总结：如何判断一个化合物根据以下事实总结：如何判断一个化合物的中心原子的杂化类型？的中心原子的杂化类型？sp3sp2sp规律：先确定分子或离子的规律：先确定分子或离子的VSEPR模型，然后就比较方便地确定模型，然后就比较方便地确定中心原子的杂化轨道类型。中心原子的杂化轨道类型。注意：杂化轨道只用于形成注意：杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子键或者用来容纳孤对电子杂化轨道数杂化轨道数=0+2=2sp直线形直线形0+3=3sp2平面三角形平面三角形0+4=4sp3正四面体形正四面体形1+2

7、=3sp2V形形1+3=4sp3三角锥形三角锥形2+2=4sp3V形形代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数 杂化轨道类型杂化轨道类型 分子结构分子结构CO2CH2OCH4SO2NH3H2O结合上述信息完成下表：结合上述信息完成下表：中心原子孤对电子对数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子结合的原子数1用用VSEPR模型对模型对HCN分子和分子和CH2O分子的立分子的立体结构进行预测。体结构进行预测。 2写出写出HCN分子和分子和CH2O分子的中心原子的杂分子的中心原子的杂化类型。化类型。3分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的键。键。直线形直线形 平面三角形平面三角形sp杂化杂化 sp2杂化杂化2个个键键1个个键键例例1：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ( ) ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B例例2：对：对SO2与与CO2说法正确的