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1、专题专题4分子空间结构与物质性质分子空间结构与物质性质第一单元第一单元分子构型与物质的性质分子构型与物质的性质ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立体结构和立体结构VSEPRVSEPR模型模型成键电子对数孤对电子对数分子类型 电子对的排布方式 立体结构立体结构 实 例直线直线形形 23平面三角形2 0 AB2直线形 CO23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3V形SO2价层电子对数 VSEPRVSEPR模型模型成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布分子构型 实 例方式 4四面体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4三角锥形
2、NH3V形H2OC的价电子中只有两个未成对电子，为什么的价电子中只有两个未成对电子，为什么CH4分子中分子中C形成四个共价键？形成四个共价键？3个相互垂个相互垂直的直的2p和一个球形的和一个球形的2s与氢原子与氢原子4个个1s原子原子轨道重叠不可能得到正四面体构型的甲烷轨道重叠不可能得到正四面体构型的甲烷疑问？疑问？2P三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论解释分子的立体结构解释分子的立体结构Pauling（鲍林）在价键理论基础上提出了（鲍林）在价键理论基础上提出了“杂化杂化”假设，补充了价键理论的不足。假设，补充了价键理论的不足。C原子基态原子电子排布图原子基态原子电子排布图例例CH42S2P三、
3、杂化轨道理论三、杂化轨道理论解释分子的立体结构解释分子的立体结构（一）杂化理论要点：（一）杂化理论要点：1.1.在形成分子时，每一原子中在形成分子时，每一原子中能量相近能量相近的的“轨轨道道”会发生重组，形成新的原子轨道，这个过程称会发生重组，形成新的原子轨道，这个过程称“杂化杂化”，新的原子轨道称，新的原子轨道称“杂化轨道杂化轨道”。2.2.杂化前后杂化前后原子原子“轨道轨道”总数总数不变，但能量趋不变，但能量趋于平均化，于平均化，“杂化轨道杂化轨道”对称性更高对称性更高,利于成键。利于成键。3.3.原子可用原子可用“杂化轨道杂化轨道”与其它原子的轨道与其它原子的轨道重叠形成共价键。重叠形成
4、共价键。Pauling（鲍林）在价键理论基础上提出了（鲍林）在价键理论基础上提出了“杂化杂化”假设，补充了价键理论的不足。假设，补充了价键理论的不足。（二）杂化类型（二）杂化类型1 1、spsp3 3杂化：杂化：例例CH4sp3杂化轨道的形成过程 xyzxyz zxyzxyz10928基态基态原子原子激发态激发态原子原子1个个S轨轨道和道和3个个P轨道轨道4 4个相同的个相同的SPSP3 3杂化轨道杂化轨道混杂混杂1 1、spsp2 2杂化：杂化：BF3分子的空间构型。分子的空间构型。1个个2s轨轨道道和和2个个2p轨轨道道进进行行sp2杂杂化化，形形成成夹夹角角均均为为1200的的3个个完完
5、全全等等同同的的SP2杂杂化化轨轨道道。所所以以BF3分子的空间构型为平面正三角型。分子的空间构型为平面正三角型。sp2杂化轨道的形成过程 xyzxyz zxyzxyz1203 3、spsp杂化：杂化：BeCl2分子的形成和空间构型。分子的形成和空间构型。2 2个含有单电子的个含有单电子的2s2s轨道和轨道和2p2px x轨道进行轨道进行spsp杂化，杂化，组成夹角为组成夹角为1801800 0 的的2 2个能量相同的个能量相同的spsp杂化轨道，杂化轨道，所以所以BeCl2分子的空间构型为直线型。分子的空间构型为直线型。sp杂化轨道的形成过程 xyzxyz zxyzxyz180杂杂 化化 类
6、类 型型spspspsp2 2spsp3 3参与杂化的参与杂化的原子轨道原子轨道1 1个个 s+1s+1个个p p1 1个个s+2s+2个个p p1 1个个s+3s+3个个p p杂杂 化化 轨轨 道道 数数2 2个个spsp杂化轨道杂化轨道3 3个个spsp2 2杂化轨道杂化轨道4 4个个spsp3 3杂化轨道杂化轨道杂化轨道杂化轨道间夹角间夹角1801800 01201200 01091090 0 2828空空间间构构型型直直 线线正三角形正三角形正四面体正四面体实实例例BeCl2,C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4三种杂化轨道的比较三种杂化轨道的比较（三）（三）杂化轨道的应用范围杂化
7、轨道的应用范围:杂化轨道只用于杂化轨道只用于形成形成键键或者用来容纳或者用来容纳未参加成键的未参加成键的孤电子对孤电子对。杂化轨道个数杂化轨道个数=价层电子对数价层电子对数（未参与杂化的（未参与杂化的p轨道可形成轨道可形成 键）键）杂化类型的判断方法：先确定分子或离杂化类型的判断方法：先确定分子或离子的中心原子价层电子对数，再由杂化轨子的中心原子价层电子对数，再由杂化轨道数判断杂化轨道类型。道数判断杂化轨道类型。互斥模型（互斥模型（VSEPR）与杂化轨道类型）与杂化轨道类型价层电子对数价层电子对数杂化类型杂化类型VSEPR模型模型 2sp杂化杂化直线形直线形3sp2杂化杂化平面三角形平面三角形
8、4sp3杂化杂化四面体形四面体形了解了解5sp3d(或或dsp3)杂化杂化三角双锥形三角双锥形6sp3d2(或或d2sp3)杂化杂化正八面体正八面体利用中心原子利用中心原子杂化轨道类型杂化轨道类型可判断分子的可判断分子的立体构型立体构型一般方法：一般方法：1、看中心原子有没有形成双键或叁键，、看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有如果有1个叁键，则其中有个叁键，则其中有2个个键，用键，用去了去了2个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP杂化；如杂化；如果有果有1个双键则其中有个双键则其中有1个个键，形成的键，形成的是是SP2杂化；如果全部是单键，则形成杂化；如果全部是单键，则形成的是的是SP3杂
9、化。杂化。2、没有填充电子的空轨道、没有填充电子的空轨道一般一般不参与不参与杂化，杂化，1对孤电子对占据对孤电子对占据1个杂化轨道。个杂化轨道。例例1：根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨：根据乙烯、乙炔分子的结构，试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况。例题例题2：下列分子中的中心原子杂化轨道的：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是类型相同的是()ACO2与与SO2BCH4与与NH3CBeCl2与与BF3DC2H2与与C2H4B例题例题3：对对SO2与与CO2说法正确的是说法正确的是()A都是直线形结构都是直线形结构B中心原子都采取中心原子都采取sp杂化轨道杂化轨道CS原子和原子和C原子上都没有孤对电子原子上都没有孤对电子DSO2为为V形结构，形结构，CO2为直线形结构为直线形结构D课堂练习课堂练习1.下列物质中，分子的立体结构与水分子下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是相似的是（）A.CO2B.H2SC.PCl3D.SiCl42.下列分子的立体结构，其中属于直线型下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是分子的是（）A.H2OB.CO2C.C2H2D.P4BBC