分子的空间构型-杂化轨道理论课件

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C2s

2p

2p

2pyzx2s2px2py2pzC原子与H原子结合形成的分子为什么是CH

，而不是CH

或CH

？CH

分子为什么具有42

3

4正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？1.杂化轨道理论简介为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，2p2p正四面体形2s激发

2sC的基态激发态sp3

杂化态HC109°28’HHH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S轨道和p轨道杂化轨道类型sp2杂化

sp

杂化3sp杂化杂化轨道夹角

180º120º

109.5º平面杂化轨道直线正四面体三角形空间取向杂化轨道数目42

3思考BF

分子形成过程32p2p正三角形2s2s激发sp

杂化态2激发态B的基态F120°BFF思考BeCl

分子形成过程22p2p2s直线形2s杂化键合激发激发态杂

态sp

化Be基态180直线形Cl

Be

Cl化合态思考题：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？已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤电子对★杂化轨道数中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数结合上述信息完成下表：代表物杂化轨道数

杂化轨道类型

分子结构CO20+2=2SP直线形CH

O0+3=30+4=4SP23平面三角形正四面体形2CH4SPNH31+3=42+2=4SP33三角锥形V形H

OSP2思考请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况?用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？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(

)B•B．CH

与NH43•

C．BeCl

与BF

D．C

H

与C

H232

22

4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

为例(A—中心原子,X—配位原子)：mn=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m负±离子电荷数(

)]正原则：①A的价电子数

=主族序数；②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；③正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。•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•确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。①

孤对电子=0:分子的空间构型=电子对的空间构型例如：n=

(2+2)=2

直线形n=

(3+3)=3

平面三角形n=

(4+4)=4

四面体②孤对电子≠0：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。电子对的空间构型分子的空间构型例n

孤对电子3

1

平面三角形

V形SnCl24

1四面体三角锥

NH32

四面体V形

H

O2（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

。AlCl3H2SSO32

-NH4+NO2解：总数对数6384848453三角形

正四面体

正四面体

正四面体

三角形电子对构型分子构型三角形

V字构型

三角锥

正四面体

V字形小结:中心原子代表物分子类型空间构型结合的原子数直线形平面三角形正四面体CO2234AB2AB3AB4中心原子CH

O2无孤对电子CH4V

形H

O23AB2中心原子2有孤对电子NH3AB

三角锥形3等电子体原理

具有相同的通式——AB相等的分子或离子具有相同的m结构特征,这个原理称为“等电，而且价电子总数和原子数目子体原理”。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

、CNS–+–具有相同的通式—AX

，22、NO

、N23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。

（2）CO

、NO

、SO

等离子或分子具有相同的通式—2–3–33AX

,总价电子数24，有相同的结构—平面三角形分子,中心原3子上没有孤对电子而取sp2杂化轨道形成分子的s-骨架。（3）SO

、O

、NO–等离子或分子，AX

，18e，中心2322原子取sp

杂化形式，VSEPR理想模型为平面三角形，中心2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)。

（4）SO

、PO

等离子具有AX

的通式,总价电子数322–43–44，中心原子有4个s-键，故取sp结构；3杂化形式，呈正四面体立体（5）PO33–、SO32–、ClO3–等离子具有AX

的通式，总价3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

杂化形式，没3有p-pp键或p-p大键，它们的路易斯结构式里的重键是d-p大键。1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类B型相同的是

(

)2

2A．CO

与SO

B．CH

与NHC．BeCl

与BF

D．C

H

与C

H4

32

32

2

2

4D2

22、对SO

与CO

说法正确的是