2.2 分子的空间结构 课时3 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 课时3 VSEPR模型预测分子空间结构 复习回顾 P51 直线形 平面三角形 四面体形 CO2、HCN CH2O、BF3 CH4、CCl4 P50 无孤电子对 有2对孤电子对 B D P50 C 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 电子排布图 （轨道表示式） H原子 电子排布图 图解 基态 激发态 4个能量相同的sp3杂化轨道 电子跃迁 杂化 C 甲烷的形成 [sp3杂化]同一原子中能量相近1个s 轨道和3个p 轨道形成4个能量相同的新轨道，称为4个sp3轨道，轨道夹角为109°28 ′，形成正四面体结构。 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ σ σ σ σ （1）概念 原子形成分子的过程中，中心原子若干能量相近的原子轨道发生混杂，形成一组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。 （2）条件 ①在形成化学键时才杂化 ②能量相近的轨道间才能杂化 （3）特点 ①杂化轨道数=参加杂化的原子轨道数 ②杂化改变了原子轨道的形状、方向、能量 （各杂化轨道能量可能相同，也可能不同，但更易成键） ③为使杂化轨道间的斥力最小，杂化轨道尽可能远离 ④杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 杂化轨道理论 图解 sp3 杂化 sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化，形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3 轨道形状为一头大，一头小，含有1/4 s轨道和3/4 p轨道的成分 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ 常见杂化类型 （1）sp3 杂化 由1个s 轨道与3个p 轨道杂化形成 ① 特点：中心原子的价层电子对数=4 ② 示例： CH4 类似的：CCl4、SiF4、ClO4-等 AB4 型化合物 s-sp3σ键 C的价层电子对数=4 NH3 （N原子的4个sp3杂化轨道：3个与3个H原子形成3个σ键， 剩余1个含一对孤电子对） NH3的空间结构为三角锥形 （1）sp3 杂化 N的价层电子对数=4 H2O （ O原子的4个sp3杂化轨道：2个与2个H原子形成2个σ键， 剩余2个各含一对孤电子对 H2O的空间结构为V形 （1）sp3 杂化 O的价层电子对数=4 图解 sp2 杂化 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化，形成3个sp2 杂化轨道。 120° 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小。含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分。 sp2杂化后，未参与杂化的1个p轨道可以用于形成π键。 x y z x y z z x y z x y z （2） sp2杂化 由1个s 轨道与2个p 轨道杂化形成 BF3 B原子的3个sp2杂化轨道:分别与3个F原子形成3个σ键 BF3的空间结构为平面三角形 常见杂化类型 ① 特点：中心原子的价层电子对数=3 ② 示例： B的价层电子对数=3 （2） sp2杂化 战 CH2=CH2 C原子的3个sp2杂化轨道：2个与H原子形成2个σ键，1个与另一个C形成1个σ键。 剩余1个p轨道形成π键。 图解 sp 杂化 sp杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化，形成2个sp 杂化轨道。 180° 180° 180° sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s轨道和1/2 p轨道的成分。 sp杂化后，未参与杂化的两个p轨道可以用于形成π键。 x y z x y z z x y z x y z （3） sp杂化 由1个s 轨道与1个p 轨道杂化形成 BeCl2 Be Be原子的2个sp杂化轨道:与2个Cl原子形成2个σ键 常见杂化类型 ① 特点：中心原子的价层电子对数=2 ② 示例： Be的价层电子对数=2 2p ↑↓ 2s 2p ↑ 2s ↑ 2p sp ↑ ↑ 激发 杂化 Cl Cl sp px px 180° Cl Cl Be CH≡CH C原子的2个sp杂化轨道：1个与H原子形成1个σ键，1个与另一个C形成1个σ键。 剩余2个p轨道形成2个π键。 （3） sp杂化 确定BF3和H3O+的中心原子的杂化轨道类型