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1、分子的立体结构课件第1页，本讲稿共21页复习回顾复习回顾 分子或离子分子或离子结构式结构式VSEPRVSEPR模型模型 分子或离子分子或离子的立体结构的立体结构 HCNHCNNHNH4 4+BFBF3 3SOSO2 2H H3 3O+O+1、价层电子对互斥模型内容（、价层电子对互斥模型内容（VSEPR MODEL)2、根据、根据VSEPR模型填写下表模型填写下表H C NS=O=ONHHH+HBFF FH+OHH第2页，本讲稿共21页 1、CH4分子中分子中C形成四个共价键，形成四个共价键，C-H键属于键属于键还是是 键？CH4中的中的C-H是等同的，键角是等同的，键角10928，说，说明什么
2、？明什么？思考:C C具有具有4 4个完全相同的轨道与个完全相同的轨道与4 4个个H H的电子云的电子云重叠成键重叠成键结论：结论：2、C C的价电子构型是什么？的价电子构型是什么？2S22P2第3页，本讲稿共21页2s 2p2s 2p2s 2p2s 2px x x x 2p 2p 2p 2py y y y 2p 2p 2p 2pz z z z 2s 2px 2py 2pzH原子轨道：原子轨道：1sC外层电子结构：外层电子结构：第4页，本讲稿共21页 Pauling在价键理论基础上提出了在价键理论基础上提出了“杂化杂化”假设，假设，补充了价键理论的不足。补充了价键理论的不足。（一）杂化理论要点
3、：（一）杂化理论要点：1.杂化的概念杂化的概念：在形成分子时，中心原子中：在形成分子时，中心原子中能量相近能量相近能量相近能量相近的的“原子轨道原子轨道”会会发生重组，形成一组新的原子轨道，这个过程称发生重组，形成一组新的原子轨道，这个过程称“杂化杂化”，产生的，产生的新轨道称新轨道称“杂化轨道杂化轨道”。三、三、杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介解释分子的立体结构解释分子的立体结构2.杂化的目的：杂化的目的：“杂化轨道杂化轨道”的的对称性对称性更高更高,更有利于成键。更有利于成键。杂杂化前后原子化前后原子“轨道轨道”总数总数不变，但能量趋于平均化不变，但能量趋于平均化。原子可用原子可用“杂化轨
4、道杂化轨道”与其它原子的轨道（或与其它原子的轨道（或“杂化轨道杂化轨道”）重叠形成共价键）重叠形成共价键(键键）。第5页，本讲稿共21页例：例：CH4分子形成分子形成2s2pC的基态的基态2p2s激发态激发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发杂化杂化C原子的原子的sp3 杂化轨道杂化轨道Sp3杂化杂化第6页，本讲稿共21页 同一个原子的同一个原子的1个个 ns 轨道与轨道与3个个 np 轨道进轨道进行杂化组合为行杂化组合为 4个个sp3 杂化轨道杂化轨道(含含1/4原原s轨道成轨道成份和份和3/4原原p轨道成份轨道成份)。sp3 杂化轨道间的夹角是杂化轨道间的
5、夹角是：109 28，分子的几何构型为：，分子的几何构型为：正四面体形正四面体形。（二）杂化类型（二）杂化类型1、sp3 杂化杂化2S6Csp3杂化杂化2PSP3杂化轨道杂化轨道CH4分子分子第7页，本讲稿共21页试用杂化轨道理论解释试用杂化轨道理论解释VSEPR模型：模型：第8页，本讲稿共21页（二）杂化类型（二）杂化类型2、sp2 杂化杂化同一原子中同一原子中 s轨轨道与道与 p轨轨道道杂杂化形成化形成 sp2杂杂化化轨轨道。道。sp2 杂化轨道间的夹角是：杂化轨道间的夹角是：分子的几何构型为：分子的几何构型为：120 平面正三角形平面正三角形1个个2个个3个个+例：例：5B 2p 2p
6、2s Sp2 sp2杂化杂化BF3第9页，本讲稿共21页2S6Csp2杂化杂化2Psp2PC2H4第10页，本讲稿共21页第11页，本讲稿共21页（二）杂化类型（二）杂化类型3、sp杂杂化化：同一原子中同一原子中 s轨道与轨道与 p轨道杂化形成轨道杂化形成 sp杂化轨道。杂化轨道。sp杂化轨道夹角为：杂化轨道夹角为：分子的几何构型：分子的几何构型：直线形直线形1802S6Csp杂化杂化2Psppp1个个1个个2个个sp杂杂化化例：例：4Be 2p 2p sp 2s 两个两个SP杂杂化化轨轨道道BeCl2第12页，本讲稿共21页思考题：根据以下事实总结：如何判断一个思考题：根据以下事实总结：如何
7、判断一个化合物的中心原子的杂化类型？化合物的中心原子的杂化类型？第13页，本讲稿共21页结合上述信息完成下表：结合上述信息完成下表：杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或者用来容纳孤对电子键或者用来容纳孤对电子0+2=2SP直线形直线形0平面三角形平面三角形0+3=3SP200+4=4SP3正四面体形正四面体形0平面形平面形0+3=3SP2000+2=2SP直线形直线形1+3=4SP3三角锥形三角锥形1V形形2+2=4SP32化学式化学式杂化轨道数杂化轨道数杂化轨道类型杂化轨道类型分子结构分子结构CO2CH2OCH4C2H4中心原子孤中心原子孤对电子对数对电子对数C2H2NH3H2O杂化轨道
8、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=中心原子的价电子对数中心原子的价电子对数第14页，本讲稿共21页（三）杂化轨道类型和（三）杂化轨道类型和VSEPR模型的关系模型的关系VSEPR模型模型AY2AY3AY4杂化杂化类型类型立体立体构型构型Sp Sp2 Sp3直线型直线型平面三角形平面三角形 正四面体正四面体第15页，本讲稿共21页P P4040，科学探究，科学探究 1 1、写出、写出HCNHCN分子和分子和CHCH2 20 0分子的路易斯结构式。分子的路易斯结构式。2 2用用VSEPRVSEPR模模型型对对HCNHCN分分子子和和CHC
9、H2 2O O分分子子的的立立体体结结构构进进行预测行预测(用立体结构模型表示用立体结构模型表示)3 3写出写出HCNHCN分子和分子和CHCH2 20 0分子的中心原子的杂化类型。分子的中心原子的杂化类型。4 4分析分析HCNHCN分子和分子和CHCH2 2O O分子中的分子中的键。键。第16页，本讲稿共21页sp2 杂化杂化sp杂化杂化第17页，本讲稿共21页小结：（一）杂化理论：（一）杂化理论：（二）杂化类型（二）杂化类型1、sp3 杂化：杂化：10928 正四面体构型正四面体构型2、sp2 杂化：杂化：120 平面正三角形平面正三角形3、sp杂杂化化：180 直线形直线形（三）杂化类型
10、与（三）杂化类型与VSEPRVSEPR模型的关系模型的关系杂化轨道理论简介杂化轨道理论简介解释分子的立体结构解释分子的立体结构第18页，本讲稿共21页练习：1.下列分子中中心原子的杂化轨道类型与其他三个都不一样下列分子中中心原子的杂化轨道类型与其他三个都不一样的是（的是（）A.HCN B.CO2 C.BeCl2 D.PCl32 2、用、用PaulingPauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（）A A、C C原子的四个杂化轨道的能量一样原子的四个杂化轨道的能量一样B B、C C原子的原子的sp3sp3杂
11、化轨道之间夹角一样杂化轨道之间夹角一样C C、C C原子的原子的4 4个价电子分别占据个价电子分别占据4 4个个sp3sp3杂化轨道杂化轨道D D、C C原子有原子有1 1个个sp3sp3杂化轨道由孤对电子占据杂化轨道由孤对电子占据DD第19页，本讲稿共21页3 3、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：的几何构型：COCO2 2 、COCO3 32-2-、H H2 2S S、PHPH3 3 4 4、乙炔分子中、乙炔分子中4 4个原子位于一条直线上，对其结构分子如个原子位于一条直线上，对其结构分子如下：下：（1 1）分子中的两个碳原子都发生了
12、）分子中的两个碳原子都发生了 杂化，所得杂化，所得杂化轨道在空间位置的关系是杂化轨道在空间位置的关系是 ；（2 2）除了杂化轨道外，碳原子还有）除了杂化轨道外，碳原子还有 个未参与杂化的个未参与杂化的P P轨道，它们与杂化轨道在空间位置的关系是轨道，它们与杂化轨道在空间位置的关系是 ；（3 3）碳原子通过）碳原子通过 轨道分别与氢原子和另一个碳原子轨道分别与氢原子和另一个碳原子形成形成 键，两个碳原子间通过未参与杂化的键，两个碳原子间通过未参与杂化的P P轨道形成轨道形成 个个 键；键；练习：SP直线形直线形2互相垂直互相垂直2个SP2 第20页，本讲稿共21页26 十月十月 2022 再见再见祝同学们学习进步祝同学们学习进步第21页，本讲稿共21页