第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié) 分子的立體結(jié)構(gòu)第1課時(shí)分子立體結(jié)構(gòu)1VSEPR--ghxppt課件

1、第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體構(gòu)造分子的立體構(gòu)造第一課時(shí)第一課時(shí)第二章第二章 分子構(gòu)造與性質(zhì)分子構(gòu)造與性質(zhì)復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 回回 顧顧共價(jià)鍵共價(jià)鍵鍵鍵鍵鍵鍵參數(shù)鍵參數(shù)鍵能鍵能鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)鍵角鍵角衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性衡量化學(xué)鍵穩(wěn)定性描畫(huà)分子的立體構(gòu)造的重要描畫(huà)分子的立體構(gòu)造的重要要素要素成鍵方式成鍵方式 “頭碰頭頭碰頭,呈軸對(duì)稱(chēng)呈軸對(duì)稱(chēng)成鍵方式成鍵方式 “肩并肩肩并肩,呈鏡像對(duì)稱(chēng)呈鏡像對(duì)稱(chēng)一、形形色色的分子教材一、形形色色的分子教材P35O2直線形直線形 1800HCl直線形直線形 1800H2O V形形 1050CO2直線形直線形 18001、雙原子分子、雙原子分子AB直線型直線型2 2、三原子分子立體構(gòu)造有直線

2、形和、三原子分子立體構(gòu)造有直線形和V V形形、四原子分子立體構(gòu)造直線形、平面三、四原子分子立體構(gòu)造直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體角形、三角錐形、正四面體平面三角形，三角錐形平面三角形，三角錐形 C2H2直線形直線形 1800CH2O 約約1200平面三角平面三角形形 COCl2平面三角形平面三角形 約約1200NH3三角錐形三角錐形 約約1070P4正四面體正四面體600、五原子分子立體構(gòu)造、五原子分子立體構(gòu)造最常見(jiàn)的是正四面體最常見(jiàn)的是正四面體CH4 正四面體形正四面體形 109028CX4 SiX4CH3CH2OHCH3COOHC6H6平面形約平面形約1200C8H8CH3OH5

3、5、其它：、其它：C60C20C40C70資料卡片：資料卡片：形形色色的分子形形色色的分子 分子世界如此形形色色，異彩紛呈，分子世界如此形形色色，異彩紛呈，美不勝收，常使人流連忘返。美不勝收，常使人流連忘返。 那么分子空間構(gòu)造又是怎樣測(cè)定的呢那么分子空間構(gòu)造又是怎樣測(cè)定的呢 同為三原子分子，同為三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空間分子的空間構(gòu)造卻不同，什么緣由？構(gòu)造卻不同，什么緣由？直線形直線形V形形 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的分子的的空間構(gòu)造也不同，什么緣由？空間構(gòu)造也不同，什么緣由？三角錐形三角錐形平面三角形平面三角形為理處理這一問(wèn)題，為理處理這

4、一問(wèn)題，1940年英國(guó)化學(xué)家西奇威克年英國(guó)化學(xué)家西奇威克Sidgwick和鮑威爾和鮑威爾(Powell)提出價(jià)層電子對(duì)互斥提出價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際實(shí)際Valence-shell electrion-pair repulsion簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)VSEPR實(shí)際。后經(jīng)吉萊斯實(shí)際。后經(jīng)吉萊斯(Gillespie)和尼霍姆和尼霍姆(Nyholm)于于1957年開(kāi)展為較簡(jiǎn)單的又能比較準(zhǔn)確地判年開(kāi)展為較簡(jiǎn)單的又能比較準(zhǔn)確地判別分子幾何構(gòu)型的近代學(xué)說(shuō)。別分子幾何構(gòu)型的近代學(xué)說(shuō)。思索： 1、分子的立體構(gòu)型取決于中心原子周?chē)膬r(jià)層、分子的立體構(gòu)型取決于中心原子周?chē)膬r(jià)層電子對(duì)的數(shù)目。電子對(duì)的數(shù)目。 價(jià)層電子對(duì)包括價(jià)層電子對(duì)

5、包括鍵電子鍵電子對(duì)和孤電子對(duì)。教材對(duì)和孤電子對(duì)。教材P37價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際的要點(diǎn)價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際的要點(diǎn) 2、價(jià)層電子對(duì)之間存在斥力、價(jià)層電子對(duì)之間存在斥力,斥力小時(shí)，分子構(gòu)斥力小時(shí)，分子構(gòu)造穩(wěn)定。且斥力大小順序：造穩(wěn)定。且斥力大小順序：孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì) 孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-鍵電鍵電子對(duì)子對(duì) 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)-鍵電子對(duì)。鍵電子對(duì)。3、為減小價(jià)層電子對(duì)間的排斥力，電子對(duì)之間應(yīng)、為減小價(jià)層電子對(duì)間的排斥力，電子對(duì)之間應(yīng)盡量相互遠(yuǎn)離。盡量相互遠(yuǎn)離。(1) 確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型：確定價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型：價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)目=2 直線形直線形價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層

6、電子對(duì)數(shù)目=3 平面正三角形平面正三角形價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)目=4 正四面體正四面體價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)目=5 三角雙錐三角雙錐價(jià)層電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)層電子對(duì)數(shù)目=6 正八面體正八面體A:A:A:A:A:推斷分子或離子的空間構(gòu)型的詳細(xì)步驟：推斷分子或離子的空間構(gòu)型的詳細(xì)步驟： (2) 確定中心原子周?chē)膬r(jià)層電子對(duì)數(shù)，以AXm 為例 (A中心原子；X配位原子) ： 價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=鍵電子對(duì)鍵電子對(duì) +中心原子上的孤對(duì)電子中心原子上的孤對(duì)電子 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì) = 與中心原子銜接的原子數(shù)目與中心原子銜接的原子數(shù)目由分子式確定由分子式確定 確定中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)確定中心原子上的孤

7、電子對(duì)數(shù)a-中心原子中心原子A的價(jià)電子的價(jià)電子=主族元素的最外層電子數(shù)主族元素的最外層電子數(shù)x-與中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目與中心原子結(jié)合的原子的數(shù)目b-與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù) H原子的原子的b為為1，其他原子的該，其他原子的該b為為“8-X原子的價(jià)電子數(shù)原子的價(jià)電子數(shù)中心原子上孤對(duì)電子數(shù)中心原子上孤對(duì)電子數(shù)= 1/2a離子電荷數(shù)離子電荷數(shù)( ) -xb陰陽(yáng)陰陽(yáng) (3) 確定分子的空間構(gòu)型： 分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型 價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型 價(jià)層電子數(shù)價(jià)層電子數(shù) 鍵電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù) 和和 孤對(duì)電子對(duì)數(shù)孤對(duì)電子對(duì)數(shù) 同為

8、三原子分子，同為三原子分子，CO2 和和 H2O 分子的空間構(gòu)造卻不同？分子的空間構(gòu)造卻不同？緣由：緣由： 中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，并參與相互排斥。并參與相互排斥。242202直線型直線型直線型直線型262124正四面體型正四面體型V形形V形形 同為四原子分子，同為四原子分子，CH2O與與 NH3 分子的的分子的的空間構(gòu)造也不同，什么緣由？空間構(gòu)造也不同，什么緣由？緣由：緣由： 中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，中心原子上的孤對(duì)電子也要占據(jù)中心原子周?chē)目臻g，并參與相互排斥。并參與相互排斥。342，11,20

9、3平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形353114正四面體型正四面體型三角錐形三角錐形三角錐形三角錐形242202直線形直線形直線形直線形262213平面三角形平面三角形V形形262124正四面體形正四面體形V形形353114正四面體形正四面體形三角錐形三角錐形342,11,203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形363203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形444104正四面體形正四面體形正四面體形正四面體形363203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形444104正四面體形正四面體形正四面體形正四面體形直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體正四面體V 形形三角錐形三

10、角錐形規(guī)規(guī)律律價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型與分子空間構(gòu)型的關(guān)系直線形直線形平面三角形平面三角形正四面體正四面體正四面體正四面體正四面體正四面體無(wú)孤對(duì)電子時(shí)，一致；無(wú)孤對(duì)電子時(shí)，一致；有孤對(duì)電子時(shí)，不一致有孤對(duì)電子時(shí)，不一致分子空分子空間構(gòu)型間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)價(jià)層電子對(duì)空間構(gòu)型空間構(gòu)型 小結(jié)價(jià)層電子價(jià)層電子對(duì)數(shù)目對(duì)數(shù)目AB23AB3直線形直線形平面三角形平面三角形AB2 V形形4AB4正四面體正四面體AB3三角錐形三角錐形AB2V形形孤對(duì)電子孤對(duì)電子對(duì)數(shù)目對(duì)數(shù)目2001012分子分子分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1.以下物

11、質(zhì)中，分子的立體構(gòu)造與水分子以下物質(zhì)中，分子的立體構(gòu)造與水分子類(lèi)似的是類(lèi)似的是 A.CO2 B.H2S C.PCl3 D.SiCl4 2.以下分子的立體構(gòu)造，其中屬于直線型以下分子的立體構(gòu)造，其中屬于直線型分子的是分子的是 A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4BBC 3.假設(shè)假設(shè)ABn型分子的中心原子型分子的中心原子A上沒(méi)有未用于上沒(méi)有未用于構(gòu)成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥構(gòu)成共價(jià)鍵的孤對(duì)電子，運(yùn)用價(jià)層電子對(duì)互斥模型，以下說(shuō)法正確的模型，以下說(shuō)法正確的 A.假設(shè)假設(shè)n=2，那么分子的立體構(gòu)型為，那么分子的立體構(gòu)型為V形形 B.假設(shè)假設(shè)n=3，那么分子的立體構(gòu)型為三角錐，那么分

12、子的立體構(gòu)型為三角錐形形 C.假設(shè)假設(shè)n=4，那么分子的立體構(gòu)型為正四面，那么分子的立體構(gòu)型為正四面體形體形 D.以上說(shuō)法都不正確以上說(shuō)法都不正確課堂練習(xí)課堂練習(xí)C 美國(guó)著名化學(xué)家鮑林美國(guó)著名化學(xué)家鮑林L.Pauling, 19011994教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力：只需教授具有獨(dú)特的化學(xué)想象力：只需給他物質(zhì)的分子式，他就能經(jīng)過(guò)給他物質(zhì)的分子式，他就能經(jīng)過(guò)“毛估法，毛估法，大體上想象出這種物質(zhì)的分子構(gòu)造模型。大體上想象出這種物質(zhì)的分子構(gòu)造模型。請(qǐng)他根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際，請(qǐng)他根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥實(shí)際，“毛估出毛估出以下分子的空間構(gòu)型。以下分子的空間構(gòu)型。 PCl5 PCl3 SO3 SiCl4 課

13、堂練習(xí)課堂練習(xí)三角雙錐形三角雙錐形三角錐形三角錐形平面三角形平面三角形正四面體正四面體早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)展系統(tǒng)總結(jié)得早年的科學(xué)家主要靠對(duì)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)進(jìn)展系統(tǒng)總結(jié)得出規(guī)律后進(jìn)展推測(cè)，如今，科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)明了許許多多測(cè)出規(guī)律后進(jìn)展推測(cè)，如今，科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)明了許許多多測(cè)定分子構(gòu)造的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。定分子構(gòu)造的現(xiàn)代儀器，紅外光譜就是其中的一種。分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。分子中的原子不是固定不動(dòng)的，而是不斷地振動(dòng)著的。所謂分子立體構(gòu)造其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)所謂分子立體構(gòu)造其實(shí)只是分子中的原子處于平衡位置時(shí)的模型。當(dāng)一束紅外線透過(guò)分子時(shí)

14、，分子會(huì)吸收跟它的某的模型。當(dāng)一束紅外線透過(guò)分子時(shí)，分子會(huì)吸收跟它的某些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率一樣的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)些化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率一樣的紅外線，再記錄到圖譜上呈現(xiàn)吸收峰。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)吸收峰。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個(gè)化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的，綜合這些信息，可分析出化學(xué)鍵、哪種振動(dòng)方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體構(gòu)造。分子的立體構(gòu)造?？茖W(xué)視野科學(xué)視野分子的立體構(gòu)造是怎樣測(cè)定的？分子的立體構(gòu)造是怎樣測(cè)定的？指點(diǎn)閱讀指點(diǎn)閱讀P39P39測(cè)分子立體構(gòu)造：紅外光譜儀測(cè)分子立體構(gòu)造：紅外光譜儀吸收峰吸收峰分析。分析?？偨Y(jié) 分子的空間構(gòu)型分

15、子的空間構(gòu)型 價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型 價(jià)層電子數(shù)價(jià)層電子數(shù) 鍵電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù) 孤對(duì)電子對(duì)數(shù)孤對(duì)電子對(duì)數(shù)242202直線直線直線直線262213平面三角形平面三角形V形形262124正四面體形正四面體形V形形353114正四面體形正四面體形三角錐形三角錐形342,11,203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形363203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形444104正四面體形正四面體形正四面體形正四面體形363203平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形444104正四面體形正四面體形正四面體形正四面體形第二章第二章 分子構(gòu)造與性質(zhì)分子構(gòu)造與性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié)

16、分子的立體構(gòu)造分子的立體構(gòu)造第二課時(shí)第二課時(shí)碳原子的最外層電子軌道表達(dá)式：碳原子的最外層電子軌道表達(dá)式：s2C:2p在碳原子中，外層只需在碳原子中，外層只需2個(gè)未成對(duì)的電子能構(gòu)成共個(gè)未成對(duì)的電子能構(gòu)成共價(jià)鍵，所以碳原子應(yīng)是價(jià)鍵，所以碳原子應(yīng)是2價(jià)。但實(shí)際證明，碳原子價(jià)。但實(shí)際證明，碳原子在有機(jī)化合物的構(gòu)造中，普通構(gòu)成在有機(jī)化合物的構(gòu)造中，普通構(gòu)成4對(duì)共有電子對(duì)。對(duì)共有電子對(duì)。如：CH4C2H6C2H4？CHHHH根本要點(diǎn)：在構(gòu)成分子時(shí)，由于原子的相互影響，假設(shè)根本要點(diǎn)：在構(gòu)成分子時(shí)，由于原子的相互影響，假設(shè)干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重

17、新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過(guò)程叫做雜化，所構(gòu)一組新軌道。這種軌道重新組合的過(guò)程叫做雜化，所構(gòu)成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。雜化軌道實(shí)際雜化軌道實(shí)際CH4的構(gòu)成的構(gòu)成:(sp3雜化雜化)激發(fā)雜化3sp3sps2p2s2C:2p三、雜化軌道實(shí)際三、雜化軌道實(shí)際當(dāng)碳原子與當(dāng)碳原子與4個(gè)氫原子構(gòu)成甲烷分子時(shí)，碳原子的個(gè)氫原子構(gòu)成甲烷分子時(shí)，碳原子的2s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道，夾角雜化軌道，夾角109 28 .然后這然后這4個(gè)軌道與個(gè)軌道與4個(gè)個(gè)H原子

18、的原子的1個(gè)個(gè)s軌道軌道構(gòu)成構(gòu)成鍵，鍵，4個(gè)個(gè)C-H鍵都一樣，斥力大小一樣，構(gòu)成高度對(duì)稱(chēng)的鍵都一樣，斥力大小一樣，構(gòu)成高度對(duì)稱(chēng)的CH4。sp3-sH: 1s11s鍵合鍵合a a碳的碳的sp3sp3雜化軌道雜化軌道b甲烷正四面體模型甲烷正四面體模型v 能量相近：能量相近：ns,np ns,np,(n+1)s (n-1)d,ns,npns,np ns,np,(n+1)s (n-1)d,ns,npv 軌道數(shù)目不變軌道數(shù)目不變v 成鍵才干變大：成鍵才干變大：v雜化后軌道伸展方向、外形發(fā)生改動(dòng)。電子云一雜化后軌道伸展方向、外形發(fā)生改動(dòng)。電子云一頭大，一頭小，成鍵時(shí)重疊程度更大。頭大，一頭小，成鍵時(shí)重疊程

19、度更大。2.2.雜化特征：雜化特征：1.1.根本要點(diǎn)：在構(gòu)成分子時(shí)，由于原子的相互影響，假根本要點(diǎn)：在構(gòu)成分子時(shí)，由于原子的相互影響，假設(shè)干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合設(shè)干不同類(lèi)型能量相近的原子軌道混合起來(lái)，重新組合成一組新軌道。這種軌道重新組合的過(guò)程叫做雜化，所成一組新軌道。這種軌道重新組合的過(guò)程叫做雜化，所構(gòu)成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。構(gòu)成的新軌道就稱(chēng)為雜化軌道。3.3.雜化類(lèi)型確實(shí)定雜化類(lèi)型確實(shí)定當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4 4時(shí)時(shí), ,其雜化類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為sp3sp3雜化；雜化；當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3 3時(shí)時(shí),

20、 ,其雜化類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為sp2sp2雜化；雜化；當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2 2時(shí)時(shí), ,其雜化類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為spsp雜化。雜化。s2N:2p氮原子的最外層電子軌道表達(dá)式：氮原子的最外層電子軌道表達(dá)式：在氮原子中，最外層有在氮原子中，最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子能構(gòu)成共個(gè)未成對(duì)的電子能構(gòu)成共價(jià)鍵，并且其電子云伸展方向相互垂直，所以當(dāng)價(jià)鍵，并且其電子云伸展方向相互垂直，所以當(dāng)?shù)优c氮原子與H原子化合構(gòu)成原子化合構(gòu)成NH3時(shí)其鍵角應(yīng)為時(shí)其鍵角應(yīng)為90 。但實(shí)際證明，但實(shí)際證明，NH3構(gòu)造中，鍵角卻為構(gòu)造中，鍵角卻為107 ？NH3的構(gòu)成的構(gòu)成:(sp3雜化雜化)雜化

21、3sp當(dāng)?shù)优c當(dāng)?shù)优c3個(gè)氫原子構(gòu)成氨氣分子時(shí)，氮原子的個(gè)氫原子構(gòu)成氨氣分子時(shí)，氮原子的2s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到4個(gè)一樣個(gè)一樣的的sp3雜化軌道，夾角雜化軌道，夾角109 28 .然后這然后這4個(gè)軌道有個(gè)軌道有3個(gè)與個(gè)與3個(gè)個(gè)H原子的原子的s軌道構(gòu)成軌道構(gòu)成鍵，另外鍵，另外1個(gè)用個(gè)用來(lái)包容孤對(duì)電子。來(lái)包容孤對(duì)電子。H: 1s11s鍵合鍵合s2N:2p3spsp3-s斥力大小順序：孤對(duì)電子對(duì)斥力大小順序：孤對(duì)電子對(duì)-孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì) 孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-鍵電子對(duì)鍵電子對(duì) 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)-鍵電子對(duì)

22、。鍵電子對(duì)。NH3構(gòu)造中，鍵角為構(gòu)造中，鍵角為107 三角錐形三角錐形H2O的構(gòu)成的構(gòu)成:(sp3雜化雜化)雜化3sp當(dāng)氧原子與當(dāng)氧原子與2個(gè)氫原子構(gòu)成水分子時(shí)，碳原子的個(gè)氫原子構(gòu)成水分子時(shí)，碳原子的2s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)2p軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道，夾角雜化軌道，夾角109 28 .然后這然后這4個(gè)軌道有個(gè)軌道有2個(gè)與個(gè)與2個(gè)個(gè)H原子的原子的s軌道構(gòu)成軌道構(gòu)成鍵，另外鍵，另外2個(gè)用個(gè)用來(lái)包容孤對(duì)電子。來(lái)包容孤對(duì)電子。H: 1s11s鍵合鍵合s2O:2p3spsp3-s斥力大小順序：孤對(duì)電子對(duì)斥力大

23、小順序：孤對(duì)電子對(duì)-孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì) 孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-鍵電子對(duì)鍵電子對(duì) 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)-鍵電子對(duì)。鍵電子對(duì)。H2O構(gòu)造中，鍵角為構(gòu)造中，鍵角為105 V形形實(shí)際：實(shí)際：1.sp3雜化：雜化：CH4的構(gòu)成的構(gòu)成: 4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道都構(gòu)成雜化軌道都構(gòu)成C-H鍵，鍵， 4個(gè)個(gè)C-H鍵鍵都一樣，斥力大小一樣，構(gòu)成都一樣，斥力大小一樣，構(gòu)成 高度對(duì)稱(chēng)的正四面體高度對(duì)稱(chēng)的正四面體CH4，109028一個(gè)一個(gè)ns軌道和軌道和3個(gè)個(gè)np軌道會(huì)發(fā)生混雜，混軌道會(huì)發(fā)生混雜，混雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到雜后堅(jiān)持軌道總數(shù)不變，得到4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道，夾角雜化軌道，夾角109

24、28 .2.雜化軌道只包容雜化軌道只包容鍵和孤電子對(duì)鍵和孤電子對(duì)3.斥力大小順序：斥力大小順序： 孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì) 孤對(duì)電子對(duì)孤對(duì)電子對(duì)-鍵電鍵電子對(duì)子對(duì) 鍵電子對(duì)鍵電子對(duì)-鍵電子對(duì)。鍵電子對(duì)。NH3的構(gòu)成的構(gòu)成: 4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道，三個(gè)構(gòu)成雜化軌道，三個(gè)構(gòu)成N-H鍵，鍵， 一個(gè)軌一個(gè)軌道包容孤對(duì)電子，孤對(duì)電子斥力更大，構(gòu)成道包容孤對(duì)電子，孤對(duì)電子斥力更大，構(gòu)成 三角錐形的三角錐形的NH3，1070。H2O的構(gòu)成的構(gòu)成: 4個(gè)一樣的個(gè)一樣的sp3雜化軌道，二個(gè)構(gòu)成雜化軌道，二個(gè)構(gòu)成O-H鍵，鍵， 二個(gè)軌二個(gè)軌道包容孤對(duì)電子，孤對(duì)電子斥力更大，構(gòu)成道包容

25、孤對(duì)電子，孤對(duì)電子斥力更大，構(gòu)成 V形的形的H2O，1050。 BF3 BF3是平面三角形構(gòu)型，是平面三角形構(gòu)型， 分子中鍵角分子中鍵角均為均為120o120o；氣態(tài)；氣態(tài)BeCl2BeCl2是直線型分子構(gòu)型，是直線型分子構(gòu)型，分子中鍵角為分子中鍵角為180o 180o 。試用雜化軌道實(shí)際。試用雜化軌道實(shí)際加以闡明。加以闡明。BF3分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型 BF3分子的中心原子是分子的中心原子是B，其價(jià)層電子排布為，其價(jià)層電子排布為2s22px1 。在構(gòu)成在構(gòu)成BF3分子的過(guò)程中，分子的過(guò)程中，B原子的原子的2s軌道上的軌道上的1個(gè)電子被個(gè)電子被激發(fā)到激發(fā)到2p空軌道，價(jià)層電子排布為空軌道

26、，價(jià)層電子排布為2s12px12py1 ，1個(gè)個(gè)2s軌道和軌道和2個(gè)個(gè)2p軌道進(jìn)展軌道進(jìn)展sp2雜化，構(gòu)成夾角均為雜化，構(gòu)成夾角均為1200的的3個(gè)個(gè)完全等同的完全等同的sp2雜化軌道。雜化軌道。+3 同一個(gè)原子的一個(gè)同一個(gè)原子的一個(gè) ns 軌道與兩個(gè)軌道與兩個(gè) np 軌道進(jìn)展軌道進(jìn)展雜化組合為雜化組合為 sp2 雜化軌道。雜化軌道。sp2 雜化軌道間的夾角是雜化軌道間的夾角是120，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。，分子的幾何構(gòu)型為平面正三角形。sp2雜化軌道特點(diǎn)：雜化軌道特點(diǎn)：3個(gè)個(gè)sp2雜化軌道在一雜化軌道在一個(gè)平面內(nèi)均勻分布，軌道間夾角個(gè)平面內(nèi)均勻分布，軌道間夾角120sp2雜化雜化BF

27、3的構(gòu)成的構(gòu)成用于構(gòu)成一個(gè)用于構(gòu)成一個(gè)鍵鍵 BeCl2分子的構(gòu)成和空間構(gòu)型分子的構(gòu)成和空間構(gòu)型 Be Be原子的價(jià)層電子排布為原子的價(jià)層電子排布為2s2 2s2 。在構(gòu)成。在構(gòu)成BeCl2 BeCl2 分子分子的過(guò)程中，的過(guò)程中，BeBe原子的原子的1 1個(gè)個(gè)2s2s電子被激發(fā)到電子被激發(fā)到2p2p空軌道，價(jià)層空軌道，價(jià)層電子排布變?yōu)闉殡娮优挪甲優(yōu)闉?s1 2px1 2s1 2px1 。這。這2 2個(gè)含有單電子的個(gè)含有單電子的2s2s軌道軌道和和2px2px軌道進(jìn)展軌道進(jìn)展spsp雜化，雜化，組成夾角為組成夾角為1800 1800 的的2 2個(gè)能量一樣的個(gè)能量一樣的spsp雜化軌道。雜化軌道。

28、BeCl2分子的構(gòu)成：分子的構(gòu)成： +sp 雜化雜化 同一原子中同一原子中 ns-np 雜化成新軌道；一個(gè)雜化成新軌道；一個(gè) s 軌道和一軌道和一個(gè)個(gè) p 軌道雜化組合成兩個(gè)新的軌道雜化組合成兩個(gè)新的 sp 雜化軌道。雜化軌道。sp雜化軌道特點(diǎn)：雜化軌道特點(diǎn)：2個(gè)個(gè)sp雜化軌道在一條雜化軌道在一條直線上，軌道間夾角直線上，軌道間夾角180雜化類(lèi)型雜化類(lèi)型參與雜化的軌道參與雜化的軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)實(shí) 例例價(jià)層電子價(jià)層電子對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)s+ps+(2)ps+(3)p243 180 120四面體四面體2BeCl3PH4CH3BF4SiCl3BCl3NHSH2OH2234sp

29、sp2sp3雜化軌道間的夾角雜化軌道間的夾角直線形直線形三角形三角形三角錐三角錐V型型109.5 180 120 120109.5 107 105109.5 107105判別分子或離子中心原子的雜化類(lèi)型的普通方法：判別分子或離子中心原子的雜化類(lèi)型的普通方法：對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō)對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō): 中心原子的雜化軌道數(shù)中心原子的雜化軌道數(shù)= 價(jià)層電子對(duì)數(shù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)= 鍵電子對(duì)數(shù)鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)。孤電子對(duì)數(shù)。 雜化軌道只運(yùn)用于構(gòu)成雜化軌道只運(yùn)用于構(gòu)成鍵或者用來(lái)包容未參鍵或者用來(lái)包容未參與成鍵的孤對(duì)電子。與成鍵的孤對(duì)電子。即：即：當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4時(shí)時(shí),其雜化

30、類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為sp3雜化；雜化；當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3時(shí)時(shí),其雜化類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為sp2雜化；雜化；當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為當(dāng)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2時(shí)時(shí),其雜化類(lèi)型為其雜化類(lèi)型為sp雜化。雜化。思索題：根據(jù)以下現(xiàn)實(shí)總結(jié)：如何判別一個(gè)化合物的中心原子的思索題：根據(jù)以下現(xiàn)實(shí)總結(jié)：如何判別一個(gè)化合物的中心原子的雜化類(lèi)型？雜化類(lèi)型？雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù) 價(jià)電子對(duì)數(shù)目?jī)r(jià)電子對(duì)數(shù)目 判別以下分子或離子中判別以下分子或離子中, ,中心原子的中心原子的雜化軌道類(lèi)型雜化軌道類(lèi)型NH4+NH4+、NH3NH3、H2O H2O 、CH2O CH2O 、SO2 BeCl2S

31、O2 BeCl2、CO2 CO2 、 PCl3 PCl3、 CS2CS2、 BF3 BF3、C2H2 C2H2 、 C2H4 C2H4雜化軌道實(shí)際的要點(diǎn)雜化軌道實(shí)際的要點(diǎn): : 1、同一原子的軌道能量相近時(shí)可以相互雜化：、同一原子的軌道能量相近時(shí)可以相互雜化：ns,np ns,np,(n+1)s (n-1)d,ns,np2、原子軌道參與雜化后得到的軌道數(shù)目不變、原子軌道參與雜化后得到的軌道數(shù)目不變 3、雜化后得到的雜化軌道成鍵才干變大：軌、雜化后得到的雜化軌道成鍵才干變大：軌道外形發(fā)生了變化道外形發(fā)生了變化4 4、雜化軌道只運(yùn)用于構(gòu)成、雜化軌道只運(yùn)用于構(gòu)成鍵或者用來(lái)包容鍵或者用來(lái)包容未參與成鍵

32、的孤對(duì)電子。未參與成鍵的孤對(duì)電子。小小結(jié)結(jié)1 1sp3sp3雜化是由一個(gè)雜化是由一個(gè)nsns原子軌道和三個(gè)原子軌道和三個(gè)npnp原子軌道參與原子軌道參與雜化，構(gòu)成了雜化，構(gòu)成了4 4個(gè)個(gè)sp3sp3雜化軌道：每一個(gè)雜化軌道：每一個(gè)sp3sp3雜化軌道都雜化軌道都含有含有1/41/4的的s s成分和成分和3/43/4的的p p成分，軌道之間的夾角為成分，軌道之間的夾角為1091092828。2 2sp2sp2雜化是一個(gè)雜化是一個(gè)nsns原子軌道與兩個(gè)原子軌道與兩個(gè)npnp原子軌道的雜化，原子軌道的雜化，每個(gè)雜化軌道都含每個(gè)雜化軌道都含1/31/3的的s s成分和成分和2/32/3的的p p成分，

33、軌道夾角成分，軌道夾角為為120120，軌道的伸展方向指向平面三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。，軌道的伸展方向指向平面三角形的三個(gè)頂點(diǎn)。3 3spsp雜化由同一原子的一個(gè)雜化由同一原子的一個(gè)nsns軌道和一個(gè)軌道和一個(gè)npnp軌道線性軌道線性組合得到的兩個(gè)雜化軌道。每個(gè)雜化軌道都包含著組合得到的兩個(gè)雜化軌道。每個(gè)雜化軌道都包含著1/21/2的的s s成分和成分和1/21/2的的p p成分，兩個(gè)雜化軌道的夾角為成分，兩個(gè)雜化軌道的夾角為180180。Be原子軌原子軌道道1 1、寫(xiě)出、寫(xiě)出HCNHCN分子和分子和CH20CH20分子的路易斯構(gòu)造式。分子的路易斯構(gòu)造式。2 2用用VSEPRVSEPR模型對(duì)模型對(duì)H

34、CNHCN分子和分子和CH2OCH2O分子的立體構(gòu)造分子的立體構(gòu)造進(jìn)展預(yù)測(cè)進(jìn)展預(yù)測(cè)( (用立體構(gòu)造模型表示用立體構(gòu)造模型表示) )3 3寫(xiě)出寫(xiě)出HCNHCN分子和分子和CH20CH20分子的中心原子的雜化類(lèi)型。分子的中心原子的雜化類(lèi)型。4 4分析分析HCNHCN分子和分子和CH2OCH2O分子中的分子中的鍵。鍵。探求練習(xí)探求練習(xí)第二節(jié)第二節(jié) 分子的立體構(gòu)造分子的立體構(gòu)造四、配合物實(shí)際簡(jiǎn)介四、配合物實(shí)際簡(jiǎn)介V形形溫故而知新溫故而知新三角錐形三角錐形思索與思索與交流交流1 1H3O+， NH4+是如何出現(xiàn)的？是如何出現(xiàn)的？ 1 1、在強(qiáng)酸溶液中，、在強(qiáng)酸溶液中， H2O H2O能與能與H+H+結(jié)合

35、構(gòu)成結(jié)合構(gòu)成H3O+H3O+， NH3 NH3能與能與H+H+結(jié)合構(gòu)成結(jié)合構(gòu)成NH4+NH4+，請(qǐng)用電，請(qǐng)用電子式表示他們構(gòu)成過(guò)程，比較電子式的變化。子式表示他們構(gòu)成過(guò)程，比較電子式的變化。OH2XOXHHXHOXHHX+1sH的軌道表達(dá)式的軌道表達(dá)式1sH+的軌道表達(dá)式的軌道表達(dá)式-eNH3X+1sH的軌道表達(dá)式的軌道表達(dá)式-e1sH+的軌道表達(dá)式的軌道表達(dá)式NXHHXXHHNXHHXH1 1、配位鍵、配位鍵1 1定義定義2 2配位鍵的構(gòu)成條件配位鍵的構(gòu)成條件3 3配位鍵的表示方法配位鍵的表示方法一方一方A A提供孤電子對(duì)提供孤電子對(duì)一方一方B B提供空軌道提供空軌道A AB B提供孤電子對(duì)

36、的原子提供孤電子對(duì)的原子A與接受孤電子對(duì)的與接受孤電子對(duì)的原子原子B之間構(gòu)成的共價(jià)鍵，即之間構(gòu)成的共價(jià)鍵，即“電子對(duì)給電子對(duì)給予予接受鍵接受鍵4 4配位鍵的鍵參數(shù)配位鍵的鍵參數(shù)同其他一樣原子構(gòu)成的共價(jià)鍵鍵參數(shù)完全一樣，同其他一樣原子構(gòu)成的共價(jià)鍵鍵參數(shù)完全一樣， HOHH正四面體正四面體HNHHH實(shí)驗(yàn)探求實(shí)驗(yàn)探求21 2221 22CuSO4固體固體白色白色實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：加水加水逐滴滴加氨水逐滴滴加氨水滴加乙醇滴加乙醇實(shí)驗(yàn)景象及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)景象及結(jié)論：123(1)淡藍(lán)色溶液淡藍(lán)色溶液生成生成Cu(H2O) 42+(2)藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀生成難溶物生成難溶物Cu(OH)2深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液(3

37、)生成生成Cu(NH3) 42+深藍(lán)色沉淀深藍(lán)色沉淀Cu(NH3) 4 SO4H2O難溶于乙難溶于乙醇醇Cu2+Cu2+與與H2OH2O是如何結(jié)合的呢？是如何結(jié)合的呢？思索與思索與交流交流2 2Cu2+H+提供空軌道接提供空軌道接受孤對(duì)電子受孤對(duì)電子H2O提供孤電子對(duì)提供孤電子對(duì)H2OHOHHCu Cu H2OH2OH2OH2OH2OH2OOH2OH22+2 2、請(qǐng)根據(jù)、請(qǐng)根據(jù)H3O+H3O+的構(gòu)成提出的構(gòu)成提出Cu(H2O)42+Cu(H2O)42+中中 Cu2+ Cu2+與與H2OH2O結(jié)合結(jié)合方式的想象，并將他的想法與同方式的想象，并將他的想法與同窗交流。窗交流。OH2OH22 2、配合

38、物、配合物(2) (2) 配合物的組成配合物的組成Cu(H2O)4Cu(H2O)4 SO4SO4內(nèi)界內(nèi)界外界外界中中心心離離子子配配體體配配位位數(shù)數(shù)(1) (1) 定義定義通常把接受孤電子對(duì)的金屬離子通常把接受孤電子對(duì)的金屬離子或原子與某些提供孤電子對(duì)的或原子與某些提供孤電子對(duì)的分子或離子以配位鍵結(jié)合構(gòu)成的化分子或離子以配位鍵結(jié)合構(gòu)成的化合物稱(chēng)為配位化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物合物稱(chēng)為配位化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)配合物( (配離子配離子) )配配位位原原子子NH4Cl是配合物嗎？是配合物嗎？ H2OH2OCu Cu H2OH2OH2OH2OOH2OH22+Cu Cu H3NH3N2+NH3NH3NH3NH3NH3N

39、H3Cu(NH3) 4 SO4H2O思索與思索與交流交流3 3指出指出Cu(NH3) 4 SO4H2O中有關(guān)微粒的中有關(guān)微粒的稱(chēng)號(hào)稱(chēng)號(hào)配位數(shù)可為配位數(shù)可為16161.Fe3+是如何檢驗(yàn)的？是如何檢驗(yàn)的？能構(gòu)成配合物的離子不能大量共存2.AgCl懸濁液中滴加稀氨水有什么景象？懸濁液中滴加稀氨水有什么景象？AgCl+2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O思索與思索與交流交流4 4實(shí)驗(yàn)探求實(shí)驗(yàn)探求2323Fe3+3SCN- = Fe(SCN3 血紅血紅色色 Fe(SCN)3 Ag(NH3)2Cl中有關(guān)微粒的稱(chēng)號(hào)中有關(guān)微粒的稱(chēng)號(hào)3、有、有Fe2+ Cu2+ Zn2+ Ag+ H2O NH3Cl

40、 CO可以作為中心離子的可以作為中心離子的是：是： . 可以作為配體的可以作為配體的是：是： .Fe2+Cu2+Zn2+ H2O NH3CN COAg+CN Cl CH4CO2 微粒微粒常見(jiàn)的配位體常見(jiàn)的配位體常見(jiàn)的中心離子常見(jiàn)的中心離子過(guò)渡金屬原子或離子過(guò)渡金屬原子或離子X(jué)-COCN H2ONH3SCN-配位數(shù)配位數(shù)普通中心離子所結(jié)合的配體個(gè)數(shù)普通中心離子所結(jié)合的配體個(gè)數(shù)實(shí)驗(yàn)探求實(shí)驗(yàn)探求2424天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液+ +鹽酸鹽酸H2OH2OCu Cu H2OH2OH2OH2OOH2OH22+Cu2+ Cu2+ NH3NH3H+ H+ NH3NH3結(jié)論：配位鍵的穩(wěn)定性結(jié)論：配位鍵的穩(wěn)定性H HN N H HH HH H+深藍(lán)色深藍(lán)色溶液溶液Cu Cu H3NH3N2+NH3NH3NH3NH3NH3NH3H2OH2OCu Cu H2OH2OH2OH2OOH2OH22+天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液Cu2+Cu2+H2OH2OCuSO4固體固體白色白色實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：加水加水逐滴滴加氨水逐滴滴加氨水12參與稀鹽酸參