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课件网) 第2节 共价键与分子的空间构型 第1课时 杂化轨道理论 等电子原理 化学通式相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征。 符合等电子原理的分子或离子互为等电子体。等电子体有相似的性质。 等电子原理的某些应用： （1）判断一些简单分子或离子的立体构型：等电子体一般有相同的立体构型（2）制造新材料方面的应用。 1、根据等电子原理，判断下列各组分子属于等电子体的是 A. H2O、H2S B. HF、NH3 C. CO、CO2 D. NO2、SO2 A 2、在短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体的分子有： 、 。 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar O3 SO2 杂化轨道理论 第二节 共价键与分子的立体构型 一、一些典型分子的立体构型 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。甲烷为什么是正四面体构型？？？ 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论——— 思考 碳原子价电子: 2s22p2 杂化轨道理论 杂化：原子内部能量相近的原子轨道，在外界条件影响下重新组合的过程叫原子轨道的杂化。 杂化轨道：原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道。 杂化轨道类型：sp1、sp2、sp3等杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成数目相等成键能力更强的原子轨道。 杂化轨道用于:容纳σ键电子和孤对电子 1.sp3 杂化 例： CH4分子形成 2s 2p 2s 2p 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，四个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。 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。 由于每个轨道中都含有1/4的s轨道成分和3/4的p轨道成分，因此我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。 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，形成一个正四面体构型的分子。 ②杂化轨道的电子云一头大，一头小，成键时利用大的一头，可以使电子云重叠程度更大，从而形成稳定的化学键。即杂化轨道增强了成键能力。 ③杂化轨道之间在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。不同类型的杂化轨道之间夹角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。 2、sp1杂化 同一原子中 ns-np 杂化成新轨道；一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp1 杂化轨道。 例： BeCl2分子形成 激发 2s 2p Be基态 2s 2p 激发态 直线形 sp杂化态 直线形 化合态 Cl Be Cl 180? 3、sp2 杂化 sp2 杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型为平面正三角形 BF3分子形成 乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨道未参与杂化，只是Ｃ的２s与两个２p轨道发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道，三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三个顶点。未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所在平面。杂化轨道间夹角为120°。 为什么氨分子的键角是107.3°？ 为什么水分子是V型非直线型? 用杂化轨道理论解释苯分子的结构： C为sp2杂化 所有原子（12个）处于同一平面 分子中6个碳原子 未杂 化的2p轨道上 的未成对电子重叠结果形成了一个闭合的、环状的大π键 C-C (sp2-sp2 ) ; C-H (sp2-s ) 小结：sp型的三种杂化 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道 1个s + 1个p 1个s + 2个p 1个s + 3个p 杂化轨道数 2个sp杂化轨道 3个sp2杂化轨道 4个sp3杂化轨道 杂化轨道间夹角 180o 120o 109.5o 空间构型 直 线 正三角形 正四面体 实 例 BeCl2，C2H2 BF3, BCl3 CH4，CCl4 非中心原子：Cl、F、Br、I=H 提示： 中心原子：同主族的可以互换（如N=P、S=O等） 通常双 ... ...
