【上課】選修3-第二章-第二節(jié)-分子空間構(gòu)型課件

第二章化學(xué)鍵與分子間作用力第二節(jié)共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型第二章第二節(jié)1CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHCH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3O2C60C20C40C70C60C20C40C703【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件4109.5°109.5°5

鮑林——美國著名化學(xué)家，1954年因在化學(xué)鍵方面的工作獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1962年因反對核彈在地面測試的行動(dòng)獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)。鮑林在探索化學(xué)鍵理論時(shí)，遇到了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的解釋問題。為了解釋甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，說明碳原子四個(gè)鍵的等價(jià)性，鮑林在1928一1931年，提出了雜化軌道的理論。鮑林——美國著名化學(xué)家，1954年因在化學(xué)鍵方6一、雜化軌道理論雜化軌道：在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫做原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。注意：

（1）原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會(huì)發(fā)生；（2）雜化軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵（3）雜化的目的：原子在形成分子時(shí)，為了增強(qiáng)成鍵能力，使分子的穩(wěn)定性增加；一、雜化軌道理論雜化軌道：注意：7一、雜化軌道理論1、SP3雜化

由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜并重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道。4個(gè)雜化軌道sp3雜化2s2p2s2p激發(fā)躍遷自旋方向相同一、雜化軌道理論1、SP3雜化由1個(gè)s軌道和3個(gè)p8一、雜化軌道理論

為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥最小，4個(gè)雜化軌道的伸展方向分別指向正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。一、雜化軌道理論為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使94+→HCCH41ssp34+→HC10練習(xí)1：描述CH3Cl分子中C原子的雜化方式：雜化軌道的空間構(gòu)型：分子的空間構(gòu)型：雜化軌道空間構(gòu)型與分子的空間構(gòu)型不一定相同！練習(xí)1：雜化軌道空間構(gòu)型與分子的空間構(gòu)型不一定相同！11一、雜化軌道理論2、SP2雜化一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道雜化,產(chǎn)生三個(gè)等同的sp2雜化軌道,sp2雜化軌道間夾角120o，呈平面三角形。2s2p激發(fā)2s2p雜化三個(gè)sp2雜化軌道BF3一、雜化軌道理論2、SP2雜化一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道雜化,產(chǎn)12sp2雜化軌道示意圖F原子的2p軌道雜化軌道為正三角形分子空間構(gòu)型正三角形sp2雜化軌道示意圖F原子的2p軌道雜化軌道為正三角形分子空13一、雜化軌道理論3、SP雜化激發(fā)雜化2s2p兩個(gè)sp1雜化軌道2s2p進(jìn)行sp雜化時(shí)，兩個(gè)雜化軌道之間的夾角為180°。因此由sp雜化軌道構(gòu)成的分子具有直線形的構(gòu)型。BeCl2

一、雜化軌道理論3、SP雜化激發(fā)雜化2s2p兩個(gè)sp1雜化軌14BeClCl雜化軌道為直線形分子空間構(gòu)型直線形BeClCl雜化軌道為直線形分子空間構(gòu)型直線形15雜化類型spx參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道夾角雜化軌道空間構(gòu)型舉例種類數(shù)目spnsnpsp2nsnpsp3nsnp小結(jié)：常見的spx雜化類型雜化類型spx參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道夾角雜化軌16雜化軌道理論要點(diǎn)：1.同一原子中能量相近的原子軌道可以重新組合，形成新的雜化軌道。2.雜化前后軌道數(shù)目不變，新形成的幾個(gè)雜化軌道能量相同。3.雜化軌道的形狀發(fā)生了變化，更有利于有效地重疊，成鍵能力更強(qiáng)。4.雜化軌道的伸展方向發(fā)生變化，雜化軌道在空間力求最大夾角（排斥力最?。?。軌道形狀發(fā)生變化！軌道空間伸展方向發(fā)生變化！軌道數(shù)目不變！軌道能量發(fā)生變化！雜化軌道理論要點(diǎn)：1.同一原子中能量相近的原子軌道可以重217探究【NH3分子的形成過程及空間構(gòu)型】探究【NH3分子的形成過程及空間構(gòu)型】18與3個(gè)H原子形成3個(gè)σ鍵不參與成鍵可以成鍵分析1：氮原子的雜化過程、各個(gè)雜化軌道中電子的數(shù)目及各個(gè)鍵的形成過程。分析2：鍵角為107.3°而非109.5°的原因σσσ

價(jià)層中的σ成鍵電子對與孤對電子都要占有雜化軌道，且相互排斥，其中孤對電子對成鍵電子的排斥能力較強(qiáng)，故偏離109.5°

，變成為107.3°

。三角錐形，鍵角107.3°孤對電子孤對電子......斥力：孤對電子-孤對電子>孤對電子-成鍵電子>成鍵電子-成鍵電子與3個(gè)H原子形成3個(gè)σ鍵不參與成鍵可以成鍵分析1：氮原子的雜19交流研討具體分析：H2O分子的空間構(gòu)型交流研討具體分析：H2O分子的空間構(gòu)型20二、價(jià)電子對互斥理論（VSEPR法）價(jià)層電子互斥理論：分子的立體構(gòu)型是“價(jià)層電子對”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對是指分子中的中心原子上的電子對=σ鍵電子對+中心原子上的孤電子對。

中心原子上的孤電子對=0.5（a-xb）

a---中心原子的價(jià)電子數(shù)x---與中心原子結(jié)合的原子數(shù)

b---與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1；其他原子=(8-價(jià)電子數(shù))。二、價(jià)電子對互斥理論（VSEPR法）價(jià)層電子互斥理論：21分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對=0.5（a-xb）價(jià)電子對數(shù)雜化類型價(jià)電子模型立體構(gòu)型CH4C44104SP3正四面體正四面體NH4+N44104SP3正四面體正四面體CCl4NH3H2OSO2SO3CO2CO32-分子或離子中心axb中心原子上的孤電子對價(jià)電子雜化價(jià)電子模型22小試牛刀試描述乙烯分子（C2H4）碳原子的雜化過程，并推測乙烯分子的鍵角及共價(jià)鍵的類型小試牛刀試描述乙烯分子（C2H4）碳原子的雜化過程，23【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件24學(xué)以致用

C2H2是直線形分子，分子中鍵角為180o

。試用雜化軌道理論加以說明。1.碳原子的價(jià)電子排布應(yīng)如何改變？2.形成什么類型的雜化軌道？3.乙炔分子中碳原子的成鍵方式及化學(xué)鍵類型？學(xué)以致用C2H2是直線形分子，分子中鍵角為180o。試用25【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件26交流·研討請用雜化軌道理論分析苯C6H6分子的成鍵情況。交流·研討請用雜化軌道理論分析苯C6H6分子的成鍵情況。27離域大π鍵離域大π鍵28思考：1、運(yùn)用雜化軌道理論解釋石墨和金剛石中C原子的雜化方式。金剛石的結(jié)構(gòu)圖石墨的結(jié)構(gòu)圖思考：1、運(yùn)用雜化軌道理論解釋石墨和金剛石中C原子的雜化方式29小結(jié)：含碳物質(zhì)（有機(jī)物、石墨、金剛石等）中碳原子的雜化方式小結(jié)：含碳物質(zhì)（有機(jī)物、石墨、金剛石等）中碳原子的雜化方式30三、等電子體原理CO分子和N2分子的某些性質(zhì)分子熔點(diǎn)/℃水中溶解度(室溫)分子解離能(kJ/mol)分子的價(jià)電子總數(shù)CO-205.052.3mL10N2沸點(diǎn)/℃-210.00-190.49-195.811.6mL107594610三、等電子體原理CO分子和N2分子的某些性質(zhì)分子熔點(diǎn)/℃水中31等電子體：

原子總數(shù)相同、化學(xué)通式相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子。等電子體：32等電子體原理：

等電子體的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征、空間構(gòu)型、物理性質(zhì)。等電子體原理：33微粒價(jià)電子總數(shù)雜化類型空間構(gòu)型N2SO2SO3C6H6CO2NH3NH4+PO43-PO33-微粒價(jià)電子總數(shù)雜化類型空間構(gòu)型N2SO2SO3C6H6CO234[練習(xí)]

原子數(shù)相同，最外層電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似，物理性質(zhì)相似。（1）根據(jù)上述原理，僅由第二周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是：

和

。（2）等電子原理又有發(fā)展，例如：由短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2-互為等電子體的分子有

、

。

[練習(xí)]

原子數(shù)相同，最外層電子總數(shù)相同的分子，互稱35【拓展】分子的立體結(jié)構(gòu)如何測定？【拓展】分子的立體結(jié)構(gòu)如何測定？36【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件37【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件38第二章化學(xué)鍵與分子間作用力第二節(jié)共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型第二章第二節(jié)39CH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OHCH4CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3O40C60C20C40C70C60C20C40C7041【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件42109.5°109.5°43

鮑林——美國著名化學(xué)家，1954年因在化學(xué)鍵方面的工作獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1962年因反對核彈在地面測試的行動(dòng)獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)。鮑林在探索化學(xué)鍵理論時(shí)，遇到了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的解釋問題。為了解釋甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)，說明碳原子四個(gè)鍵的等價(jià)性，鮑林在1928一1931年，提出了雜化軌道的理論。鮑林——美國著名化學(xué)家，1954年因在化學(xué)鍵方44一、雜化軌道理論雜化軌道：在外界條件影響下，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程叫做原子軌道的雜化，組合后形成的一組新的原子軌道，叫做雜化原子軌道，簡稱雜化軌道。注意：

（1）原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會(huì)發(fā)生；（2）雜化軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵（3）雜化的目的：原子在形成分子時(shí)，為了增強(qiáng)成鍵能力，使分子的穩(wěn)定性增加；一、雜化軌道理論雜化軌道：注意：45一、雜化軌道理論1、SP3雜化

由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜并重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道。4個(gè)雜化軌道sp3雜化2s2p2s2p激發(fā)躍遷自旋方向相同一、雜化軌道理論1、SP3雜化由1個(gè)s軌道和3個(gè)p46一、雜化軌道理論

為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥最小，4個(gè)雜化軌道的伸展方向分別指向正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。一、雜化軌道理論為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使474+→HCCH41ssp34+→HC48練習(xí)1：描述CH3Cl分子中C原子的雜化方式：雜化軌道的空間構(gòu)型：分子的空間構(gòu)型：雜化軌道空間構(gòu)型與分子的空間構(gòu)型不一定相同！練習(xí)1：雜化軌道空間構(gòu)型與分子的空間構(gòu)型不一定相同！49一、雜化軌道理論2、SP2雜化一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道雜化,產(chǎn)生三個(gè)等同的sp2雜化軌道,sp2雜化軌道間夾角120o，呈平面三角形。2s2p激發(fā)2s2p雜化三個(gè)sp2雜化軌道BF3一、雜化軌道理論2、SP2雜化一個(gè)s軌道和兩個(gè)p軌道雜化,產(chǎn)50sp2雜化軌道示意圖F原子的2p軌道雜化軌道為正三角形分子空間構(gòu)型正三角形sp2雜化軌道示意圖F原子的2p軌道雜化軌道為正三角形分子空51一、雜化軌道理論3、SP雜化激發(fā)雜化2s2p兩個(gè)sp1雜化軌道2s2p進(jìn)行sp雜化時(shí)，兩個(gè)雜化軌道之間的夾角為180°。因此由sp雜化軌道構(gòu)成的分子具有直線形的構(gòu)型。BeCl2

一、雜化軌道理論3、SP雜化激發(fā)雜化2s2p兩個(gè)sp1雜化軌52BeClCl雜化軌道為直線形分子空間構(gòu)型直線形BeClCl雜化軌道為直線形分子空間構(gòu)型直線形53雜化類型spx參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道夾角雜化軌道空間構(gòu)型舉例種類數(shù)目spnsnpsp2nsnpsp3nsnp小結(jié)：常見的spx雜化類型雜化類型spx參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道夾角雜化軌54雜化軌道理論要點(diǎn)：1.同一原子中能量相近的原子軌道可以重新組合，形成新的雜化軌道。2.雜化前后軌道數(shù)目不變，新形成的幾個(gè)雜化軌道能量相同。3.雜化軌道的形狀發(fā)生了變化，更有利于有效地重疊，成鍵能力更強(qiáng)。4.雜化軌道的伸展方向發(fā)生變化，雜化軌道在空間力求最大夾角（排斥力最?。＼壍佬螤畎l(fā)生變化！軌道空間伸展方向發(fā)生變化！軌道數(shù)目不變！軌道能量發(fā)生變化！雜化軌道理論要點(diǎn)：1.同一原子中能量相近的原子軌道可以重255探究【NH3分子的形成過程及空間構(gòu)型】探究【NH3分子的形成過程及空間構(gòu)型】56與3個(gè)H原子形成3個(gè)σ鍵不參與成鍵可以成鍵分析1：氮原子的雜化過程、各個(gè)雜化軌道中電子的數(shù)目及各個(gè)鍵的形成過程。分析2：鍵角為107.3°而非109.5°的原因σσσ

價(jià)層中的σ成鍵電子對與孤對電子都要占有雜化軌道，且相互排斥，其中孤對電子對成鍵電子的排斥能力較強(qiáng)，故偏離109.5°

，變成為107.3°

。三角錐形，鍵角107.3°孤對電子孤對電子......斥力：孤對電子-孤對電子>孤對電子-成鍵電子>成鍵電子-成鍵電子與3個(gè)H原子形成3個(gè)σ鍵不參與成鍵可以成鍵分析1：氮原子的雜57交流研討具體分析：H2O分子的空間構(gòu)型交流研討具體分析：H2O分子的空間構(gòu)型58二、價(jià)電子對互斥理論（VSEPR法）價(jià)層電子互斥理論：分子的立體構(gòu)型是“價(jià)層電子對”相互排斥的結(jié)果。價(jià)層電子對是指分子中的中心原子上的電子對=σ鍵電子對+中心原子上的孤電子對。

中心原子上的孤電子對=0.5（a-xb）

a---中心原子的價(jià)電子數(shù)x---與中心原子結(jié)合的原子數(shù)

b---與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)，氫為1；其他原子=(8-價(jià)電子數(shù))。二、價(jià)電子對互斥理論（VSEPR法）價(jià)層電子互斥理論：59分子或離子中心原子axb中心原子上的孤電子對=0.5（a-xb）價(jià)電子對數(shù)雜化類型價(jià)電子模型立體構(gòu)型CH4C44104SP3正四面體正四面體NH4+N44104SP3正四面體正四面體CCl4NH3H2OSO2SO3CO2CO32-分子或離子中心axb中心原子上的孤電子對價(jià)電子雜化價(jià)電子模型60小試牛刀試描述乙烯分子（C2H4）碳原子的雜化過程，并推測乙烯分子的鍵角及共價(jià)鍵的類型小試牛刀試描述乙烯分子（C2H4）碳原子的雜化過程，61【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件62學(xué)以致用

C2H2是直線形分子，分子中鍵角為180o

。試用雜化軌道理論加以說明。1.碳原子的價(jià)電子排布應(yīng)如何改變？2.形成什么類型的雜化軌道？3.乙炔分子中碳原子的成鍵方式及化學(xué)鍵類型？學(xué)以致用C2H2是直線形分子，分子中鍵角為180o。試用63【上課】選修3_第二章_第二節(jié)_分子空間構(gòu)型課件64交流·研討請用雜化軌道理論分析苯C6H6分子的成鍵情況。交流·研討請用雜化軌道理論分析苯C6H6分子的成鍵情況。65離域大π鍵離域大π鍵66思考：1、運(yùn)用雜化軌道理論解釋石墨和金剛石中C原子的雜化方式。金剛石的結(jié)構(gòu)圖石墨的結(jié)構(gòu)圖思考：1、運(yùn)用雜化軌道理論解釋石墨和金剛石中C原子的雜化方式67小結(jié)：含碳物質(zhì)（有機(jī)物、石墨、金剛石等）中碳原子的雜化方式小結(jié)：含碳物質(zhì)（有機(jī)物、石墨、