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1、第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构（第二课时）（第二课时）4/14/2023键长、键能相同，键角相同为键长、键能相同，键角相同为10928？2s 2px 2py 2pz2s 2p2s 2p2s 2p2s 2px x x x 2p 2p 2p 2py y y y 2p 2p 2p 2pz z z z C 为为了了解解决决这这一一矛矛盾盾，鲍鲍林林提提出出了了杂杂化化轨轨道道理理论论，它它的的要要点点是是：当当碳碳原原子子与与4个个氢氢原原子子形形成成甲甲烷烷分分子子时时，碳碳原原子子的的2s轨轨道道和和3个个2p轨轨道道会会发发生生混混杂杂，混混杂杂时时保保持持轨轨道道总总数数不不变变，
2、得得到到4个个相相同同的的sp3杂杂化化轨轨道道，夹夹角角109 28，表表示示这这4个个轨轨道是由道是由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成的如下图所示：轨道杂化形成的如下图所示：三、杂化轨道理论简介三、杂化轨道理论简介2s2pC的基态的基态2s2p激激发态发态正四面体形正四面体形sp3 杂化态杂化态CHHHH10928激发激发sp3 杂化杂化 原原子子形形成成分分子子时时，同同一一个个原原子子中中能能量量相相近近的的一一个个 ns 轨轨道道与与三三个个 np 轨轨道道进进行行混混合合组组成成四四个个新新的的原原子子轨轨道道称称为为 sp3 杂化轨道。杂化轨道。sp2 杂化杂化 同同一一
3、个个原原子子的的一一个个 ns 轨轨道道与与两两个个 np 轨轨道道进进行行杂杂化化组组合合为为 sp2 杂杂化化轨轨道道。sp2 杂杂化化轨轨道道间间的的夹夹角角是是120，分子的几何构型为平面正三角形。，分子的几何构型为平面正三角形。2s2pB的的基态基态2p2s激激发态发态正三角形正三角形sp2 杂化态杂化态BF3分子形成分子形成BFFF激发激发120碳的碳的sp2杂化轨道杂化轨道spsp2 2杂杂化化：三三个个夹夹角角为为120120的的平平面面三角形杂化轨道三角形杂化轨道。同同一一原原子子中中 ns-np 杂杂化化成成新新轨轨道道：一一个个 s 轨轨道道和一个和一个 p 轨道杂化组合
4、成两个新的轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。杂化轨道。BeCl2分子形成分子形成激发激发2s2pBe基态基态2s2p激激发态发态杂化杂化直线形直线形sp杂化态杂化态键合键合直线形直线形化化合态合态Cl Be Cl180 sp 杂化杂化碳的碳的sp杂化轨道杂化轨道spsp杂杂化化：夹夹角角为为180180的的直直线线形形杂杂化轨道。化轨道。根根据据以以下下事事实实总总结结：如如何何判判断断一一个个化化合合物物的中心原子的杂化类型？的中心原子的杂化类型？sp3sp2sp注意：杂化轨道只用于形成注意：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杂化轨道数杂化轨道数=0+2=2
5、sp直线形直线形0+3=3sp2平面三角形平面三角形0+4=4sp3正四面体形正四面体形1+2=3sp2V形形1+3=4sp3三角锥形三角锥形2+2=4sp3V形形代表物代表物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CO2CH2OCH4SO2NH3H2O结合上述信息完成下表：结合上述信息完成下表：中心原子孤对电子对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结合的原子数1、写出、写出HCN分子和分子和CH2O分子的路易斯结构式。分子的路易斯结构式。2用用VSEPR模模型型对对HCN分分子子和和CH2O分分子子的的立立体结构进行预测。体结构进行预测。3写写出出HCN
6、分分子子和和CH2O分分子子的的中中心心原原子子的的杂杂化类型。化类型。4分析分析HCN分子和分子和CH2O分子中的分子中的键。键。直线形直线形 平面三角形平面三角形sp杂化杂化 sp2杂化杂化2个个键键1个个键键例例1：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是：下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与与SO2 BCH4与与NH3 CBeCl2与与BF3 DC2H2与与C2H4B例例2：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 C S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 D SO2为为V形结构，形结构，CO2为直线形结构为直线形结构D例例3：写出下列分子的路易斯结构式并指出中心原子可能采：写出下列分子的路易斯结构式并指出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。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