共價鍵與分子的空間構型.ppt

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1、第二節(jié)共價鍵與分子的空間構型【學習目標】1、能根據(jù)雜化理論判斷簡單分子或離子的構型.2、掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的立體構型.【學習重點、難點】能根據(jù)雜化理論判斷簡單分子或離子的構型,碳原子只有兩個未成對的2p電子，若碳原子與氫原子結合，應形成CH2，為什么是CH4?就算——碳原子價電子:2S22P2思考碳原子與四個氫原子形成的分子也不應當具有規(guī)則的正四面體結構？1.雜化軌道理論簡介2s2pC的基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)正四面體形sp3雜化態(tài)激發(fā)當碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，能量相等，成分相同為了解決這一矛盾，鮑林提出:為了四個雜化軌道在空間盡可能遠離，使軌道間的排斥最小，

2、能量最低，4個雜化軌道的伸展方向分別指向正四面體的四個頂點。CHHHH109°28’雜化軌道的電子云一頭大，一頭小，成鍵時利用大的一頭，可以使電子云重疊程度更大，從而形成穩(wěn)定的化學鍵。即雜化軌道增強了成鍵能力。sp3雜化原子形成分子時，同一個原子中能量相近的1個ns軌道與3個np軌道進行重新組合組成四個新的原子軌道稱為sp3雜化軌道。由于每個軌道中都含有1/4的s軌道成分和3/4的p軌道成分，因此我們把這種軌道稱之為sp3雜化軌道?！緫锰岣摺吭囉秒s化軌道理論解釋為什么SiF4空間構型為正四面體，鍵角為109.5。sp2雜化同一個原子的1個ns軌道與2個np軌道進行雜化組合為sp

3、2雜化軌道。sp2雜化軌道間的夾角是120°，分子的幾何構型為平面正三角形。2s2pB的基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)正三角形sp2雜化態(tài)BF3分子形成BFFF激發(fā)120°由于每個雜化軌道中都含有1/3的s軌道成分和2/3的p軌道成分，因此我們把這種軌道稱之為sp2雜化軌道。同一原子中ns-np雜化成新軌道：一個s軌道和一個p軌道雜化組合成兩個新的sp雜化軌道。BeCl2分子形成激發(fā)2s2pBe基態(tài)2s2p激發(fā)態(tài)雜化sp雜化態(tài)化合態(tài)ClBeCl180?sp雜化雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角空間構型實例雜化軌道理論spsp2sp3平面三角形2小結180°直線BeCl23120°BF3410

4、9.50正四面體形CH4閱讀P41：乙烯與乙炔分子的空間構型，思考碳原子的雜化軌道類型和成鍵類型。乙烯：5個σ鍵，1個π鍵乙炔：3個σ鍵，2個π鍵分子碳原子的雜化類型分子的空間構型C2H4C2H2成鍵情況：sp2平面形sp直線形雜化軌道理論解釋乙烯分子的結構：C為sp2雜化，有一個2p軌道未參與雜化，2s軌道與另外兩個2p軌道發(fā)生雜化，形成三個相同的sp2雜化軌道。三個sp2雜化軌道分別指向平面三角形的三個頂點。C-C(p-p)π鍵C-C(sp2-sp2)σ鍵;C-H(sp2-s)σ鍵2p2s雜化C為sp雜化，有兩個2p軌道未參與雜化，只是2s軌道與一個2p軌道發(fā)生雜化，形成兩個

5、相同的sp雜化軌道。兩個sp雜化軌道在空間是直線型分布。雜化軌道理論解釋乙炔分子的結構：C-C(p-p)π鍵C-C(sp-sp)σ鍵;C-H(sp-s)σ鍵2s2p雜化氮原子的價電子排布式為2s22p3，三個2p軌道各有一個未成對電子，可分別與一個H原子的1s電子形成一個σ鍵，不須雜化。但實事是：N形成了四個sp3雜化軌道，且鍵角是107.30，空間構型為三角錐形，怎么解釋？交流·研討在形成氨氣時，N的2s軌道和2p軌道發(fā)生了sp3雜化，形成四個sp3雜化軌道，成正四面體型。其中三個sp3雜化軌道中各有一個未成對電子，另一個sp3雜化軌道已有兩個電子（孤對電子），不再成鍵?；蠒r

6、，N的sp3雜化軌道與H的1s軌道重疊，形成三個σ鍵。由于孤對電子的電子云密集在N的周圍，對三個成鍵的電子對有比較大的排斥作用，使N-H鍵之間的鍵角被壓縮，因此NH3的空間構型為三角錐形。第二課時【學習目標】能夠用雜化軌道理論解釋一些典型分子的立體構型。能夠用價層電子對互斥理論判斷分子的空間構型【學習重點】能利用價層電子對互斥理論判斷分子的構型。2．苯分子的空間結構C6H6【合作探究】苯分子中存在著怎樣的化學鍵導致苯不能使酸性高錳酸鉀溶液或溴的四氯化碳溶液褪色？①苯的分子構型、鍵角？②苯分子中碳原子如何雜化？③碳碳間，碳氫間是如何成鍵的？④每個碳原子剩余的一個未參與雜化的p軌道，

7、可不可以兩兩之間形成π鍵?如何成鍵？為什么？雜化軌道理論解釋苯分子的結構：C為sp2雜化所有原子（12個）處于同一平面分子中6個碳原子未雜化的2p軌道上的未成對電子肩并肩重疊形成了一個閉合的、環(huán)狀的大π鍵形成的π電子云像兩個連續(xù)的面包圈，一個位于平面上面，一個位于平面下面，經(jīng)能量計算，這是一個很穩(wěn)定的體系。C-C(sp2-sp2);C-H(sp2-s)總結：如何判斷一個化合物的中心原子的雜化類型？一看分子的空間構型，如果是直線型，則是sp雜化；如果是平面三角形，則是sp2雜化；如