分子的空间构型与分子性质 (2)

1、分子结构的空间构型一、形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C701、甲烷分子的空间构型CH4碳原子价电子: 2S22P2只能形成两个共价键，且键角应该是大约900，而现在形成四个共价键，且键角是109.50，怎么解释？为了解决这一问题，鲍林提出了杂化轨道理论，CH2一、杂化轨道理论（一）杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程（二）杂化轨道原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道（三）杂化轨道类型sp、sp2、sp3等杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1

2、个s + 1个p1个s + 2个p1个s + 3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180o120o109.5o轨道空间构型直 线正三角形正四面体三种杂化对比杂化轨道的优势、杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。、杂化轨道之间在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。杂化轨道用于容纳键电子和孤对电子1.sp3 杂化二、用杂化轨道理论解释分子空间构型C的基态CH4分子的形成2s2p2s2p激发态正四面体形sp3 杂化态2、sp 杂化 BeCl2分

3、子形成激发2s2pBe基态2s2p激发态杂化键合直线形sp杂化态直线形化合态Cl Be Cl1803、sp2 杂化BF3分子形成2s2pB的基态2s2p激发态正三角形sp2 杂化态BF FFFBF1200F乙烯中碳原子的SP2杂化过程乙炔中碳原子的SP1杂化过程乙烯分子中键的形成乙炔的成键苯分子中键的形成三、价电子对互斥理论（VSEPR法）共价分子的几何外形取决于分子价层电子对数目和类型。分子的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用,而趋向尽可能远离以减小斥力而采取对称的空间构型。（一）、定义（二）、判断方法1、计算价电子对数价电子对数=中心原子价电子数+配原子提供的电子数电荷数

4、2中心原子价电子数=主族序数配原子提供的电子数：若为：H和X(卤素)：1个若为：O和S（氧族）：0个2、确定杂化类型及理想构型轨道形状234价电子对数杂化类型SPSP2SP3直线型平面三角形正四面体型电荷数：阴离子为加阳离子为减3、确定孤电子对数价电子对数减去配原子数4、确定分子空间构型SP直线型直线型SP2杂化类型理想构型 实际构型平面三角形平面三角形SP3平面三角形V形正四面体型正四面体型三角锥型孤电子对数001201正四面体型正四面体型V型价电子对数分子式杂化类型轨道构型孤电子对数分子构型BeCl2BF3CH4SiH4SiCl4CCl4NCl32SP直线型0直线型3SP2平面三角形0平面

5、三角形4SP3正四面体形0正四面体形4SP3正四面体形0正四面体形4SP3正四面体形0正四面体形4SP3正四面体形0正四面体形4SP3正四面体形1三角锥形价电子对数分子式杂化类型轨道构型孤电子对数分子构型NH3PCl3PH3H2OH3O+CS2CO24SP3正四面体形1三角锥形4SP3正四面体形1三角锥形4SP3正四面体形1三角锥形4SP3正四面体形2V形4SP3正四面体形1三角锥形2SP直线型0直线型2SP直线型0直线型价电子对数分子式杂化类型轨道构型孤电子对数分子构型SO32-PO43-SO42-NO3-NH4+CO32-NO2-4SP3正四面体形1三角锥形4SP3正四面体形0正四面体形4

6、SP3正四面体形0正四面体形3SP2平面三角形0平面三角形4SP3正四面体形0正四面体形3SP2平面三角形0平面三角形3SP2平面三角形1V形为什么NH3的键角是107.3？NH3中的N原子采用SP3杂化，轨道呈正四面体分布，其中一个轨道被一对孤对电子占据，受孤对电子对成键电子对的排斥，键角减小，小于109.5为什么H2O的键角是104.5？H2O中的O原子采用SP3杂化，轨道呈正四面体分布，其中二个轨道被二对孤对电子占据，受二对孤对电子对成键电子对的排斥，键角更加小，四、判断分子中原子杂化方式的其他方法有机物中单键C原子采用SP3杂化，双键C原子采用SP2杂化，三键C原子采用SP杂化H2O2

7、中O原子的杂化方式是？SP3杂化N2H4中N原子的杂化方式是？SP3杂化拓展：等电子原理具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。（一）：定义可用以推测某些物质的构型（二）：应用（三）：类型1、二原子10电子：符合等电子原理的分子或离子互为等电子体。N2、CO、C22-（乙炔基）、NO+（亚硝酰基）、CN-（氰离子）方法：价电子总数为5+5=10个，结构均为直线型左右元素相互换，上下元素相互换，电子电荷随意换。B、C、N、OB和Al、O和S、N和P2、三原子16电子价电子数为：4+62=16，均为直线型结构N2O、N3-、SCN-、CS2、BeCl23、三原子18电子均为“V”型结构O3、SO2、CO2、NO2-、4、四原子24电子均为平面三角形结构CO32-、BF3、SO