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课件网) Company Logo www.themegallery.com 课题：分子的空间结构 杂化轨道理论简介? 2s 2p C原子的价电子 共价键的饱和性 CH2 为了解决这些矛盾，美国著名化学家鲍林提出了杂化 轨道理论。 甲烷CH4 你想过吗？ 推理、假说：说明C和H形成甲烷的过程中，C的价电子中成单电子数目和价电子轨道的伸展方向都发生了某种变化。 杂化 鲍林———美国著名化学家，1954年因在化学键方面的工作获得诺贝尔化学奖，1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖。 鲍林在探索化学键理论时，遇到了甲烷的正四面体结构的解释问题。为了解释甲烷的正四面体结构，说明碳原子四个键的等价性，鲍林在1928一1931年，提出了杂化轨道的理论。 莱纳斯·卡尔·鲍林 2s 2p 激发 基态 2s 2p 激发态 杂化 sp3 sp3杂化轨道 杂化(混杂)类型 CH4 sp3杂化 13:34 4 就像玩橡皮泥 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′ 13:34 6 轨道上的电子之间互相有排斥力，为使排斥力最小，轨道的伸展方向发生变化力求杂化轨道在空间夹角最大。 --价电子互斥 CH4分子空间构型是怎样的？正方形？ 正四面体？ 一. 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：sp、sp2、sp3 未杂化杂化轨道: 保持原来形状垂直与杂化轨道 试试看？ 气态BeCl2分子是直线形，Cl原子位于Be原子的两侧， BeCl2分子中键角为180o 。杂化轨道理论如何解释？ 13:34 10 分析、解释其他分子的结构时，也会遇到类似的问题。 2s 2p 激发 基态 2s 2p 激发态 sp杂化 sp杂化轨道 杂化类型 BeCl2 sp（或sp1）杂化 未杂化 轨道 13:34 11 Cl Cl Be 180° sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180° 13:34 12 BF3分子是平面正三角形， F原子位于正三角形的三个顶点，B原子位于分子中心，分子中键角均为120o，杂化轨道理论如何解释？ 动动脑？ B F F F 13:34 13 激发 基态 激发态 sp2杂化 sp2杂化轨道 杂化类型 BF3 2s 2p 2s 2p sp2杂化 未杂化轨道 13:34 14 sp2杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 120° 13:34 15 杂化轨道理论要点： 1.同一原子中能量相近的原子轨道可以重 新组合，形成新的杂化轨道。 2.杂化前后轨道数目不变，新形成的几个 杂化轨道能量相同。 3.杂化轨道的形状发生了变化， 更有利于有效地重叠，成键 能力更强。 4.杂化轨道的伸展方向发生变 化，杂化轨道在空间力求最 大夹角（排斥力最小）。 轨道形状 发生变化！ 轨道空间伸展方向发生变化！ 轨道数目不变！ 轨道能量发生变化！ P69 用杂化轨道理论分析乙烷、乙烯和乙炔分子的成键情况 C2H6分子形成 2s 2p C的基态 2s 2p 激发态 正四面体形 sp3 杂化态 激发 C原子在形成乙烷分子时，每个碳原子的1个2s轨道与3个2p轨道发生杂化，形成4个sp3杂化轨道，伸向空间正四面体的三个顶点。 杂化 每个C原子的3个sp3杂化轨道分别与3个H原子的1s轨道形成3个相同的C—Hσ键。两个C各自剩余的1个sp3杂化轨道相互重叠形成1个C—Cσ键。 1 H H H H H H 注：杂化轨道一般形成σ键。 C原子在形成乙烯分子时，每个碳原子的1个2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。 C2H4分子形成 2s 2p C的基态 2s 2p 激发态 激发 杂化 正三角形 sp2 杂化态 每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，每个C各自剩余的1个sp2杂化轨道相互重叠形成1个σ键。各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个 ... ...
