分子的空间结构课件下学期高二化学人教版选择性必修2

分子的空间结构一、形形色色的分子O2HClH2OCO2C2H2CH2OCOCl2NH3P4CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHC60C20C40C70碳原子: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。？？？为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，杂化轨道理论杂化：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叫原子轨道的杂化杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道杂化轨道类型：sp、sp2、sp3、sp3d2等杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道杂化轨道只用于容纳σ键和孤对电子sp3杂化C的基态例：CH4分子形成2s2p2s2p激发态正四面体形sp3杂化态CHHHH109°28’同一个原子的一个

ns

轨道与三个np

轨道进行杂化组合为sp3杂化轨道。sp3杂化轨道间的夹角是10928’，分子的几何构型为正四面体形。一、共价键的形成条件A、有自旋方向相反的未成对电子。B、原子轨道要实现最大限度的重叠。①头碰头重叠——σ键相互靠拢H·+H·H:Hs—sH·+·ClHCl··············p—sp—p+Cl·+·ClCl

Cl··························②肩并肩重叠——π键分子构型与物质的性质甲烷分子的空间构型是什么？

思考：甲烷分子中的C原子的电子排布式是1s22s22p2，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0，怎么解释？分子构型与物质的性质杂化轨道

原子在形成分子时，为了增强成键能力，使分子的稳定性增加，趋向于将不同类型的原子轨道重新组合成能量、形状和方向与原来不同的新原子轨道。这种重新组合称为杂化；杂化后的原子轨道称为杂化轨道。

分子构型与物质的性质CH4分子中C原子的杂化和成键情况CH4分子中的C原子是sp3杂化，4个sp3杂化轨道指向正四面体的4个顶点，与4个H原子的1s轨道形成4个相同的σ键。CH4分子具有正四面体的空间构型分子构型与物质的性质关于杂化轨道的注意点（1）只有能量相近的轨道才能相互杂化。（2）形成的杂化轨道数目等于参加杂化的原子轨道数目。（3）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小了，用大的一头与其他原子的轨道重叠，重叠部分显然会增大。分子构型与物质的性质

思考题：为了满足生成BF3和BeCl2的要求，B和Be原子的价电子排布应如何改变？用轨道式表示B和Be原子的价电子结构的改变。

BF3中的B是sp2杂化，BeCl2中的Be是sp杂化。

分子构型与物质的性质杂化轨道的空间取向

杂化类型spsp2sp3

杂化轨道夹角杂化轨道空间取向实例180º

120º

直线正四面体BeCl2BF3CH4

平面三角形分子构型与物质的性质

思考题：观察书本P69图，回答乙烯与乙炔分子的成键情况。乙烯sp2杂化5个σ键，1个π键乙炔sp杂化3个σ键，2个π键分子构型与物质的性质

挑战自我：NH3、H2O分子分别是三角锥形分子、V形分子，如何用杂化轨道的知识解释。

NH3、H2O分子中N、O原子都是sp3杂化，由于孤电子对的影响使键角都小于0。

NH3、H2O键角分别为0、0。

杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s和1个p1个s和2个p1个s和3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道