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1、第二节 分子的立体结构（第二课时）复习复习：1 1、从原子轨道角度共价键可分哪两种从原子轨道角度共价键可分哪两种基本类型基本类型？最外层有最外层有 个未成对电子、只能形成个未成对电子、只能形成 个共价个共价键。键。2 2、价层电子对互斥理论模型有哪些？、价层电子对互斥理论模型有哪些？3 3、基态、基态c c原子的电子排布式是原子的电子排布式是 键和键和键键 1s1s2 22s2s2 22p2p2 222活动：请根据价层电子对互斥理论活动：请根据价层电子对互斥理论 分析分析CHCH4 4的立体构型的立体构型C C原子的轨道排布图原子的轨道排布图1s1s2 22s2s2 22p2p2 2H H原子
2、轨道排布图原子轨道排布图1s1s1 1为什么碳原子与氢原子结合形成为什么碳原子与氢原子结合形成CHCH4 4而不是而不是CHCH2 2?依据价键理论，甲烷是 4 4 个 C C H H 单键，而碳的 4 4 个价层原子轨道是3 3个相互垂直的2p2p和1 1个球形的 2s2s，那么用它们和氢原子的1s1s形成共价键的角应该是9090度度而不是109109度度2828分分的四面体构型？为了解决这些矛盾，鲍林提出了为了解决这些矛盾，鲍林提出了杂化轨道杂化轨道理论理论三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 解释分子的立体构型解释分子的立体构型1 1、杂化轨道的概念、杂化轨道的概念 在形成多原子分子的过程中
3、，在形成多原子分子的过程中，中中心原子心原子的若干的若干能量相近能量相近的原子轨道的原子轨道间通间通过相互的混杂后，形成过相互的混杂后，形成相同数量相同数量的几个的几个能量与形状都相同能量与形状都相同的新轨道。的新轨道。sp3CH4分子（分子（sp3杂化）杂化）CH4分子分子的形成过程的形成过程C价价电电子排布子排布10928(4)杂化轨道只形成杂化轨道只形成键或容纳孤对电子；不形成键或容纳孤对电子；不形成键键要点要点(1)中心原子中心原子轨道才发生杂化。轨道才发生杂化。(2)参与杂化的轨道参与杂化的轨道能量相近能量相近；形成杂化后新轨道能量相同。形成杂化后新轨道能量相同。(3)杂化前后轨道数
4、目不变；只改变杂化前后轨道数目不变；只改变轨道的形状和方向轨道的形状和方向2、杂化轨道、杂化轨道类型类型(1)sp3杂杂化：化：1个个ns轨轨道和道和3个个np轨轨道会道会发发生生杂杂化，得到化，得到4个个sp3轨轨道。道。特点特点：轨轨道形状呈正四面体，道形状呈正四面体，夹夹角角10928。CH4、NH3、H2O等，中心原子价等，中心原子价层电层电子子对对=42s2p孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子云密集在中孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子云密集在中心原子周围，心原子周围，s轨道成分相对增大，其余轨道成分相对增大，其余3个杂化轨道个杂化轨道p成分相对成分相对增大。增大。N原子
5、：原子：2s22p3有有3个单电子，可形成个单电子，可形成3个共价键，个共价键，孤对电子孤对电子杂化杂化SPSP3 3杂化轨道杂化轨道O原子价原子价电电子的子的轨轨道表示式：道表示式：2S 2S 2P 2PO:O:SPSP3 3杂化杂化实例分析实例分析1：试解释试解释CCl4分子的空间构型。分子的空间构型。CCl4分分子子的的中中心心原原子子是是C，其其价价层层电电子子组组态态为为2s22px12py1。在在形形成成CCl4分分子子的的过过程程中中，C原原子子的的2s轨轨道道上上的的1个个电电子子被被激激发发到到2p空空轨轨道道，价价层层电电子子组组态态为为2s12px12py12pz1，1个
6、个2s轨轨道道和和3个个2p轨轨道道进进行行sp3杂杂化化，形形成成夹夹角角均均为为109028的的4个个完完全全等等同同的的sp3杂化轨道。其形成过程可表示为杂化轨道。其形成过程可表示为理论分析：理论分析：C原子的原子的4个个sp3杂化轨道分别与杂化轨道分别与4个个Cl原子含有单电子的原子含有单电子的2p轨道重叠，形成轨道重叠，形成4个个sp3p的的键。故键。故CCl4分子的空间构型是正四面体分子的空间构型是正四面体.实验测定：实验测定：CCl4分子中有四个完全等同的分子中有四个完全等同的CCl键，键，其分子的空间构型为正四面体。其分子的空间构型为正四面体。BF3分子的形成：分子的形成：F
7、3F +B B F F120（平面三角形平面三角形）实例分析实例分析3：试说明试说明BF3分子的空间构型。分子的空间构型。BF3分分子子的的中中心心原原子子是是B，其其价价层层电电子子排排布布为为2s22px1。在在形形成成BF3分分子子的的过过程程中中，B原原子子的的2s轨轨道道上上的的1个个电电子子被被激激发发到到2p空空轨轨道道，价价层层电电子子排排布布为为2s12px12py1，1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个个完完全全等等同同的的SP2杂杂化化轨道。其形成过程可表示为：轨道。其形成过程可表示为：理论分析：理论分析
8、：B原子的三个原子的三个SP2杂化轨道分别与杂化轨道分别与3个个F原子含有单电子的原子含有单电子的2p轨道重叠，形成轨道重叠，形成3个个sp2p的的键。故键。故BF3分子的空间构型是平面三角形。分子的空间构型是平面三角形。实验测定：实验测定：BF3分子中有分子中有3个完全等同的个完全等同的BF键，键，键角为键角为1200，分子的空间构型为平面三角形。，分子的空间构型为平面三角形。(2)sp2杂杂化：一个化：一个 ns轨轨道与两个道与两个np轨轨道道进进行行杂杂化化,得到得到3个个sp2轨轨道。道。特点特点：轨轨道呈道呈平面三角形，夹角是平面三角形，夹角是120BF3、BCl3、AlCl3等，中
9、心原子价等，中心原子价层电层电子子对对=3C2H4(sp2杂化）杂化）(3)sp 杂化：一个杂化：一个ns和一个和一个np 杂化，得到杂化，得到2个个sp 杂化轨道。杂化轨道。特点特点：轨道形状呈直线型，夹角为轨道形状呈直线型，夹角为180CO2、C2H2、HCN等等,中心原子价中心原子价层电层电子子对对=22S6Csp杂化杂化2Pspppsp杂杂化化例：例：4Be 2p 2p 2s 两个两个SP杂杂化化轨轨道道BeCl2实例分析实例分析2：试分析试分析BeCl2分子的形成和空间构型。分子的形成和空间构型。BeBe原原子子的的价价层层电电子子排排布布为为2s2s2 2 。在在形形成成BeClB
10、eCl2 2 分分子子的的过过程程中中，BeBe原原子子的的1 1个个2s2s电电子子被被激激发发到到2p2p空空轨轨道道，价价层层电电子子排排布布变变为为为为2s2s1 1 2p2px x1 1 。这这2 2个个含含有有单单电电子子的的2s2s轨轨道道和和2p2px x轨轨道道进进行行spsp杂杂化化，组组成成夹夹角角为为1801800 0 的的2 2个个能能量量相相同同的的spsp杂杂化化轨轨道道，其其形形成成过过程可表示为：程可表示为：理论分析：理论分析：Be原子上的两个原子上的两个SP杂化轨道分别与杂化轨道分别与2个个Cl原子中含有单电子的原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成轨道重叠，
11、形成2个个spp的的键，所以键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。分子的空间构型为直线。实验测定：实验测定：BeCl2分子中有分子中有2个完全等同的个完全等同的BeCl键，键，键角为键角为1800，分子的空间构型为直线。，分子的空间构型为直线。杂化轨道数杂化轨道数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数中心原子孤对电子对数中心原子结合的原子数0+2=20+2=2代表物代表物杂化轨道数杂化轨道数杂化轨道杂化轨道类型类型分子结构分子结构CO2 CH2OSO2CH4NH3H2O0+3=30+3=31+2=31+2=30+4=40+4=41+3=41+3=42+2=42+2=4SPSPSPSP2 2
12、SPSP2 2SPSP3 3SPSP3 3SPSP3 3直线形直线形直线形直线形平面三角形平面三角形平面三角形平面三角形V V形形形形正四面体正四面体正四面体正四面体三角锥形三角锥形三角锥形三角锥形V V形形形形3 3、中心原子杂化方式的判断、中心原子杂化方式的判断4、等性杂化与不等性杂化、等性杂化与不等性杂化等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合均匀混合。(不含孤对不含孤对电子电子)不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的不均匀混合。不均匀混合。(中心原子含有孤对电子中心原子含有孤对电子)例1：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4B例2：对SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构 B中心原子都采取sp杂化轨道 C S原子和C原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构，CO2为直线形结构D例3：判断中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预测分子的几何构型。(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4)C12O