2.2 分子的立体构型 第2课时-人教版高中化学选修3课件(共39张PPT)

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的立体构型 （第2课时 杂化轨道理论） 1.请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型。 2.写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ C原子轨道排布图 1s2 2s2 2p2 H原子轨道排布图 1s1 问题导课 按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H单键都应该是σ键，然而，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。 C C 为了补充价键理论的不足，鲍林Pauling在价键理论基础上于1931年提出了“杂化轨道理论” 。 基态 激发态 C原子的价电子在一定的能量下发生电子跃迁， 由基态变成激发态。 2s 2p 2s 2p 三、杂化轨道理论简介 课堂探究 尽管电子从基态跃迁到激发态需要一定的能量，但其激发后能形成4个共价键比电子不激发只形成两个C—H键放出的能量要大得多，这些能量足以补偿电子激发所 需的能量而有余，因此，C与H形成化合物时生成CH4而不是CH2。 轨道的杂化更有利于轨道之间的重叠成键。因为杂化后电子云分布更为集中，可使成键的原子轨道间的重叠部分增大，成键能力增强，因此C与H原子能结合成稳定的CH4。 1.概念：杂化是指在形成分子时，由于原子间的相互影响，若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。 孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。 在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。 条件不同，杂化轨道类型可能不同。 三、杂化轨道理论简介 例如： CH4分子的形成 sp3 C：2s22p2 　 由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为 sp3杂化轨道。 为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? Sp3 杂化 —— 　 四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。