专题4 分子空间结构与物质性质 专题复习（25页）课件 2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2

(课件网) 专题4 分子空间结构与物质性质 专题复习 一、杂化轨道的理论 1.概念：外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。 2.要点： （1）参与杂化的原子轨道能量相近（同一能级组或相近能级组的轨道） （2）杂化前后原子轨道数目不变： 参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目； 杂化改变了原子轨道的形状、方向，成键时更有利于轨道间的重叠。 （3）杂化后的轨道之间尽可能远离，在空间取最大夹角分布，能使相互间排斥力最小。 甲烷分子中碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个相同的C-H σ键，呈正四面体形。 甲烷分子中C—H键之间的夹角———键角 都是109°28＇。 sp3杂化 sp2杂化 2s 2p ↑↓ ↑ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ 激发态 ↑ 杂化 ↑ ↑ ↑ 未杂化轨道 σ σ σ 120° F原子的2p轨道 BF3分子 sp杂化 2s 2p ↑↓ 基态 激发 2s 2p ↑ ↑ 激发态 杂化 氯原子的3p轨道 σ σ 气态BeCl2分子 分子的空间结构与杂化轨道类型的关系 (1)杂化轨道全部用于形成σ键时 杂化轨道类型 sp sp2 sp3 参与杂化的 原子轨道 一个ns和 一个np轨道 一个ns和 两个np轨道 一个ns和 三个np轨道 轨道夹角 180° 120° 109°28′ 杂化轨道 示意图 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子结构 示意图 分子的空间 结构名称 直线形 平面正三角形 正四面体形 (1)根据杂化轨道的空间分布判断 判断分子的中心原子的杂化类型 若呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 若为正四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化； 若呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化； (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 若为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 若夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化； 若夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化； 判断分子的中心原子的杂化类型 二、价层电子对互斥(VSEPR models)模型 分子中的价电子对（包括成键电子对和孤电子对）由于相互排斥作用，而趋向于尽可能彼此远离以减小斥力，分子尽可能采取对称的空间结构。 内容:分子的空间结构是中心原子的“价电子对”相互排斥的结果。 能量最低 最稳定 价电子对 互相排斥 尽可能远离 ABm型分子的价电子对计算方法 对于ABm型分子（A是中心原子，B是配位原子），分子的价电子对数可以通过下式确定： 价电子对的计算 2 中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m n= 对于主族元素，等于原子的最外层电子数，如：C为4个，N为5个； 对于阳离子，等于价电子数-离子电荷数，如：NH4+为5-1=4个； 对于阴离子，等于价电子数+|离子电荷数|，如：PO43-为5+3=8个。 2 中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m n= 作为配位原子，卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按不提供价电子计算； 作为中心原子，卤素原子按提供7个价电子计算，氧族原子按提供6个价电子计算； 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1， 其他原子＝ 8－该原子的价电子数。 如：O为2、N为3（化合价数） 如果分子中中心原子的杂化轨道上存在孤电子对，由于孤电子对比成键电子对更靠近中心原子的原子核，因而价电子对之间的斥力大小顺序为： 随着孤电子对数目的增多，孤电子对对成键电子对的排斥作用增强，使得成键电子对与成键电子对之间的键角也被“压缩”而减小。 孤电子对与孤电子对之间的斥力 > 孤电子对与成键电子对之间的斥力 成键电子对与成键电子对之间的斥力 > ABn 型分子的VSEPR模型和立体结构 价电子对数 VSEPR 模型 成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布模型 立体结构 实 例 2 3 直线形 2 0 AB2 直线 ... ...