2.2 分子的立体构型2 课件-2022-2023学年高二化学人教版选修3

1、写出C原子电子排布图，并由此推测：CH4分子的 C原子有没有可能形成四个共价键？怎样才能形成四个共价键？ 2、如果C原子就以1个2s轨道和3个2p轨道上的单电子， 分别与四个H原子的1s轨道上的单电子重叠成键，所 形成的四个共价键能否完全相同？这与CH4分子的 实际情况是否吻合？ 109°28′ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 sp3 C原子基态原子 电子排布图 109°28′ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.2 分子的立体构型2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、杂化轨道理论 ———解释分子的立体构型 1、杂化轨道的概念 在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近 的原子轨道间通过相互的混杂后，形成轨道总数不变的几个 能量与形状都相同的新轨道。 2、杂化轨道的类型 （1）SP3杂化 （2）SP2杂化 （3）SP杂化 sp3杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道杂化而得到四个sp3杂化轨道。 每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3 /4，四个杂化轨道在空间 分布呈正四面体，互成109º28′ 例如：CH4 、NH3、H2O sp3 杂化 由一个ns轨道和三个np轨道参与的杂化。 CH4空间构型 CH4的形成 _ _ + + + + _ _ 109 28’ 109 28 C H H H H 7 sp3杂化 H2O的形成 sp3 2s 2p H2O 7 8 sp3杂化 2s 2p NH3 sp3杂化中的杂化轨道只用于形成σ键，或用来容纳未参与成键的孤电子对。 8 sp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120° sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得到三个sp2杂化轨道。 三个杂化轨道在空间分布是在同一平面上，互成120º 例如：C2H4 9 C2H4(sp2杂化） sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180° sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得到两个sp杂化轨道。 两个杂化轨道在空间分布呈直线型，互成180º 例如：C2H2 C2H2(sp杂化) sp与sp2杂化中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键， (1).只有在形成分子的过程中，能量相近的原子轨道才能进行杂化，孤立的原子不可能发生杂化。 (2).杂化轨道形成目的：满足分子对称性要求，从而使分子的整体能量最低，最稳定。 (3).杂化轨道不是单个原子的行为，而是在形成分子时中心原子采用的一种自发行为。 (4).杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道的成键能力强，形成的化学键的键能大。 (5).杂化后形成的杂化轨道具有相同的能量 (6).杂化所形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道的数目。 (7).杂化轨道的空间构型取决于中心原子的杂化类型。 杂化轨道理论的注意事项 3、杂化轨道类型的确定 先确定分子或离子的VSEPR模型， 然后确定中心原子的杂化轨道类型。 杂化轨道数=价层电子对数 价层电子对数 2 3 4 杂化轨道数 常见杂化轨道类型 2 3 4 sp sp2 sp3 代表物 价层电子对数 中心原子无孤对电子 CO2 2 CH2O 3 CH4 4 中心原子有孤对电子 H2O 4 NH3 4 直线形 平面三角形 四面体 V 形 三角锥形 推测分子立体构型 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp3 sp3 立体构型 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化轨道类型和分子的立体构型。 （1）BF3 （2）SO3 （3）NH4+ （4）H3O+ （5）SO32- 想一想 小结：s-p型的三种杂化对比 CH4  , H2O BF3  , C2H4 BeCl2 CO2 C2H2 实       例 四面体形 平面三角形 直 线形 空  间  构  型 1090 28’ 1200 1800 杂化轨道 间夹角 4个sp3杂化轨道 3个sp2杂化轨道 2个sp杂化轨道 杂 化 轨 道 数 1个s + 3个p 1个s + 2个p 1个 s + 1个p 参与杂化的原子轨道 sp3 Sp2 sp 杂 化 类 型 杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子剩余 的p轨道可以形成π键 判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法： 1、对于主族元素: 中