《选修三杂化轨道理论公开课用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修三杂化轨道理论公开课用.pptx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.1.画出碳原子和氢原子的价电子排布图画出碳原子和氢原子的价电子排布图思考与交流思考与交流 1 1、碳原子只有两个未成对电子，为什么不不形成CH2 却能形成CH4？这违背了共价键的饱和性。C 价电子排布图价电子排布图H 价电子排布图价电子排布图C：2s22p2H：1s12s2p1s第第1页页/共共33页页2023/2/13C：2s22p2激发激发2s2p2s2pH 价电子排布图价电子排布图H：1s11sCC碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型的甲烷分子。如何解决上述矛盾？如何解决上述矛盾？用已有旧知
2、解决矛盾用已有旧知解决矛盾1 1：第第2页页/共共33页页 值得注意的是价层电子对互斥模值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形，型只能解释化合物分子的空间构形，却无法解释许多深层次的问题。却无法解释许多深层次的问题。为了解决这一矛盾，为了解决这一矛盾，鲍林鲍林提出了提出了杂杂化轨道理论化轨道理论第第3页页/共共33页页CH4分子的形成杂化轨道理论 C：2s22p2激发激发杂杂化化杂化轨道杂化轨道2s2p2s2p10928第第4页页/共共33页页三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介-鲍林鲍林1 1、杂化：、杂化：在形成分子时，由于原子的相互影响，在形成分子时，由于原子的相
3、互影响，若干不同类型但若干不同类型但能量相近能量相近的原子轨道混杂起来，的原子轨道混杂起来，重新组合成一组新的原子轨道。这种重新组合重新组合成一组新的原子轨道。这种重新组合的过程叫做的过程叫做杂化杂化，所形成的新轨道就称为，所形成的新轨道就称为杂化杂化轨道。轨道。2 2、杂化的过程：、杂化的过程：杂化轨道理论认为在形成分子杂化轨道理论认为在形成分子时，通常存在时，通常存在等过程等过程。激发激发杂化杂化轨道重叠第第5页页/共共33页页三、杂化理论简介三、杂化理论简介3.3.要点：（1 1）发生轨道杂化的原子一定是发生轨道杂化的原子一定是中心原子。中心原子。（2 2）参与杂化的各原子轨道）参与杂化
4、的各原子轨道能量要相近能量要相近（同一能级组（同一能级组或相近能级组的轨道）；或相近能级组的轨道）；（3 3）为使相互间排斥力最小，杂化轨道在空间取最大夹角分布，且不同的杂化轨道伸展方向不同；（4 4）原子轨道的杂化类型决定了分子的空间构型。第第6页页/共共33页页（一）sp3杂化轨道xy z xy z z xy z xy z 10928 sp3杂化：杂化：1个个s 轨道与轨道与3个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成4个个sp3 杂化轨道杂化轨道。每个每个sp3杂化轨道的形状为杂化轨道的形状为一头大，一头小，一头大，一头小，含有含有 1/4 s 轨道和轨道和 3/4 p 轨道的成分轨
5、道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为109 28 空间构型为空间构型为正四面体型正四面体型对于对于非过渡元素非过渡元素，由于由于nsns和和npnp能级接近，往往能级接近，往往采用采用“spsp”型杂化（型杂化（spsp3 3杂化、杂化、spsp2 2杂化、杂化、spsp杂化）杂化）4.4.类型：第第7页页/共共33页页2023/2/13B：2s22p1激发激发杂杂化化sp22s2p2s2p例如：BF3分子的形成sp2杂化轨道杂化轨道未杂未杂化化p轨道轨道FFFB120（二）sp2杂化轨道第第8页页/共共33页页xyz xyz z xyz xyz 120 每个每个sp2杂化轨道的
6、形状杂化轨道的形状也为一头大，一头小，也为一头大，一头小，含有含有 1/3 s 轨道和轨道和 2/3 p 轨道的成分轨道的成分 每两个轨道间的夹角为每两个轨道间的夹角为120，呈呈平面三角形平面三角形 sp2杂化：杂化：1个个s 轨道与轨道与2个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成3个个sp2 杂化轨道。杂化轨道。（二）sp2杂化轨道第第9页页/共共33页页用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、成键情况和分子的空间构型。（1）CH2CH2应用反馈应用反馈第第10页页/共共33页页2023/2/13例如：BeCl2分子的形成sp杂化杂化轨道轨道未杂未杂化化p轨道轨道Be：2s2激发激发杂
7、杂化化sp 2s2p2s2pClClClClBeBe180（三）sp 杂化轨道第第11页页/共共33页页xyzxyz zx y z xyz180每个每个sp杂化轨道的形状为杂化轨道的形状为一头大，一头小，一头大，一头小，含有含有1/2 s 轨道和轨道和1/2 p 轨道的成分轨道的成分两个轨道间的夹角为两个轨道间的夹角为180，呈，呈直线型直线型 sp 杂化：杂化：1个个s 轨道与轨道与1个个p 轨道进行的杂化轨道进行的杂化,形成形成2个个sp杂化轨道杂化轨道。（三）sp 杂化轨道第第12页页/共共33页页用杂化轨道理论分析下列物质的杂化类型、成键情况和分子的空间构型。（2）CHCH应用反馈应用
8、反馈第第13页页/共共33页页4 4、杂化轨道与共价键类型、杂化轨道与共价键类型（1）杂化轨道只用于形成）杂化轨道只用于形成键键或者用来或者用来容纳未容纳未 参与成键的孤对电子参与成键的孤对电子。（2）未参与杂化的）未参与杂化的p p轨道，可用于形成轨道，可用于形成键键5 5、杂化类型判断：=中心原子孤电子对数中心原子孤电子对数键电子对数键电子对数杂化轨道数=中心原子价层电子对数利用中心原子杂化轨道类型可直接判断分子的立体结构第第14页页/共共33页页代表物代表物 杂化轨道数杂化轨道数杂化轨杂化轨道类型道类型VSEPR模型模型分子立体构型CH4CO2CH2ONH4+SO2NH3H2O4+0=4
9、SP3正四面体 正四面体2+1=3SP2平面三角形V形3+1=4SP3三角锥形四面体2+2=4SP3V形四面体2+0=2SP直线形直线形3+0=3SP2平面三角平面三角 平面三角形平面三角形4+0=4SP3正四面体 正四面体第第15页页/共共33页页1）杂化类型的判断方法：2）根据杂化类型判断分子构型：结论结论第第16页页/共共33页页杂化前后原子轨道数目不变总之，杂化后的轨道总结总结不变第第17页页/共共33页页 轨道的能量变了 轨道的形状变了 轨道的伸展方向变了 总之，杂化后的轨道总结总结变了杂化轨道成键能力增强了.轨道的成分变了结果当然是更有利于成键！第第18页页/共共33页页 1、鲍林
10、为什么要提出杂化轨道理论？2、什么叫杂化？什么叫杂化轨道？3、为什么要杂化？交流讨论交流讨论5、轨道杂化有哪些主要类型？4、任意不同的轨道都可以杂化吗？第第19页页/共共33页页练习1请预测下列分子或离子的中心原子的杂化方式和分子的空间几何构型：CO2 ，；CO32-，；H2S ，；PH3 ，。SP杂化直线形SP2杂化杂化平面三角形平面三角形SP3杂化V形SP3杂化三角锥形第第20页页/共共33页页2 2、BF3是平面三角形，但是平面三角形，但NF3却是三角锥形，却是三角锥形，试用杂化轨道理论加以说明。试用杂化轨道理论加以说明。第第21页页/共共33页页排斥力排斥力：孤电子对孤电子对-孤电子对
11、孤电子对 孤电子对孤电子对-成键电子对成键电子对 成键电子对成键电子对-成键电子对成键电子对练习3为什么H2O分子的键角既不是90也不是10928，而是104.5？第第22页页/共共33页页2023/2/134、蛋白质由多肽链组成，其基本单元如下图（1）指出分子中共价键的类型及数目？（2）在图中用小红点标出孤对电子。（3）在此基本单元中，采取SP3杂化的原子为 ，采取SP2杂化的原子为 ；第第23页页/共共33页页【课后作业】试用杂化轨理论解释石墨、苯的结构 sp sp2 2杂化杂化第第24页页/共共33页页谢谢支持！谢谢支持！第第25页页/共共33页页2023/2/13感谢您的观看！感谢您的观看！第第33页页/共共33页页