高二化学选修3第二章第二节分子的立体构型杂化轨道理论

第二章分子结构与性质第二节分子的立体构型（第二课时）值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形，却无法解释许多深层次的问题，如无法解释甲烷中四个C---H的键长、键能相同及H—C—H的键角为10928′。因为按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。碳原子:为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，三、杂化轨道理论1、理论要点①同一原子中能量相近的不同种原子轨道在成键过程中重新组合，形成一系列能量相等的新轨道的过程叫杂化。形成的新轨道叫杂化轨道,用于形成σ键或容纳孤对电子②杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道数目之和③杂化轨道成键能力强，有利于成键④杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥原理，不同的杂化方式，键角大小不同⑤杂化轨道又分为等性杂化和不等性杂化两种①sp杂化

基态激发杂化激发态2s2p以C原子为例1个s轨道和1个p轨道杂化形成2个sp杂化轨道构型180°直线型剩下的两个未参与杂化的p轨道用于形成π键

2个sp杂化轨道可形成2个σ键价层电子对数为2的中心原子采用sp杂化方式2、杂化类型Be：2s2BeCl2的空间构型为直线形Cl-Be-Clspsp杂化②sp2杂化

基态激发杂化激发态2s2p以C原子为例1个s轨道和2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道构型120°正三角型剩下的一个未参与杂化的p轨道用于形成π键

3个sp2杂化轨道可形成3个σ键价层电子对数为3的中心原子采用sp2杂化方式BF3的空间构型为平面三角形B：2s22p1sp2sp2杂化③sp3杂化

基态激发杂化激发态2s2p以C原子为例1个s轨道和3个p轨道杂化形成4个sp3杂化轨道构型109°28′正四面体型4个sp3杂化轨道可形成4个σ键价层电子对数为4的中心原子采用sp3杂化方式CH4的空间构型为正四面体C：2s22p2sp3不等性sp3杂化除C原子外，N、O原子均有以上杂化当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成π键N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化④

其它杂化方式

dsp2杂化、sp3d杂化、sp3d2杂化、d2sp3杂化例如：sp3d2杂化：SF6构型：四棱双锥正八面体此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型杂化轨道类型spsp2sp3不等性sp3参加杂化的轨道s+ps+(2)ps+(3)ps+(3)p杂化轨道数2344成键轨道夹角分子空间构型直线形三角形四面体三角锥V型实例中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)杂化类型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3杂化轨道234456轨道夹角180°120°109°28′180°/90°90°/120°/180°90°/180°空间构型直线型平面三角型正四面体平面正方形三角双锥正八面体示例BeCl2CO2BF3CH4CCl4Cu(NH3)42＋PCl5SF6SiF62－四、配合物理论简介1、配位键①定义：共用电子对由一个原子单方向

提供给另一个原子共用所形成|

的共价键称配位键。

②表示方法

③形成条件

A→BH－N→HH

H

＋一个原子有孤对电子，另一个原子有空轨道。2、配位化合物①配合物的形成

天蓝色溶液蓝色沉淀深蓝色溶液Cu(OH)2H2OCuH2OH2OOH22+深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4•H2O加乙醇

并静置NH3CuH3NH3NNH32+CuSO4溶液滴加氨水继续滴

加氨水Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—蓝色沉淀深蓝色溶液Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+蓝色溶液蓝色沉淀H2OCuH2OH2OOH22+NH3CuH3NH3NNH32+1Cu与4O形成的结构为平面正方形1Cu与4N形成的结构为平面正方形②配合物的组成

[Ag(NH3)2]OH内界外界配离子[Ag(NH3)2]+Ag+中心离子（有时可能

是中心原子）NH3配体配位数：配位原子的个数其中N为配位原子常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S③常见配合物

Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3黄色血红色Fe3++nSCN—=[Fe(SCN)n

]3-n

(n=1-6)Fe3+的检验血红色银氨溶液的配制AgOH+2NH