分子数学空间构型-杂化轨道理论.ppt

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．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4 * 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 C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，键角相同为109°28′）？ 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz C 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论， 1.杂化轨道理论简介 2s 2p C的基态 2s 2p 激发态 正四面体形 sp3 杂化态 C H H H H 109°28’ 激发 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 sp3 杂化 杂化轨道夹角 杂化轨道 空间取向 180o 120o 109.5o 直线 正四面体 平面 三角形 杂化轨道数目 2 3 4 2s 2p B的基态 2p 2s 激发态 正三角形 sp2 杂化态 BF3分子形成过程 B F F F 激发 120° 思考 BeCl2分子形成过程 激发 2s 2p Be基态 2s 2p 激发态 杂化 直线形 sp杂化态 键合 直线形 化合态 Cl Be Cl 180? 思考 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 0+2=2 SP 直线形 0+3=3 SP2 平面三角形 0+4=4 SP3 正四面体形 1+3=4 SP3 三角锥形 2+2=4 SP3 V形 代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构 CO2 CH2O CH4 NH3 H2O 结合上述信息完成下表： 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数 请用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况? 思考 用杂化轨道理论解释苯分子的成键情况？ B 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AXm为例 (A—中心原子,X—配位原子) ： 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。 n=1/2[A的价电子数+X提供的价电子数×m ±离子电荷数( )] 负 正 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 n= (2+2)=2 直线形 n= (3+3)=3 平面三角形 n= (4+4)=4 四面体 例如： ②孤对电子≠0 ：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。 3 4 1 1 2 SnCl2 平面三角形 V形 NH3 四面体 三角锥 H2O 四面体 V形 n 孤对 电子 电子对的 空间构型 分子的 空间构型 例 （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 。 AlCl3 H2S SO32 - NH4 + NO2 解：总数 对数 电子对构型 6 8 8 8 5 3 4 4 4 3 三角形 正四面体 正四面体 正四面体 三角形 分子构型