高中化学苏教版选修三 4．1．1 分子构型与物质的性质 分子的空间构型 课件（24张PPT）

(课件网) CH4 CH3COOH C6H6 C8H8 CH3OH 复习：共价键的特征是什么？ 共价键的饱和性： 在共价分子中，每个原子形成共价键的数目是一定的，即是共价键的饱和性。 （有几个未成对的电子就可以形成几个共价键） 共价键的方向性： 共价键尽可能沿着原子轨道重叠程度最大的方向成键，即共价键的方向性 （特殊：S- S成键无方向 性） 原子以共价键所形成的分子具有一定的空间构型 1、S原子与H原子结合为什么形成H2S分子，而不是H3S或H4S？ H2S的分子结构模型 共价键具有饱和性，S原子最外层有两个未成对电子，故只可与两个H原子结合形成两对共用电子对，形成H2S分子，而不会形成H3S或H4S P66 【问题与猜想】 ①请写出C原子的价电子轨道表示式。 ②根据共价键的饱和性推测C和H应该形成几个共价键？ ③实际上C和H形成了4个共价键，那么C原子应该有几个未成对的电子？根据所学知识怎样才能使C原子具有这些未成对的电子？ ④根据共价键的方向性，CH4中的4个C—H键的夹角是完全相同的吗？ 美国化学家鲍林提出了杂化轨道理论很好地解决了这个问题 探究甲烷分子的空间构型 鲍林的故事 （1901-1994） 一九三一年， 那是一个春天， 有一位青年在世界讲坛发了一个言， 神奇般地提出了杂化理论， 奇迹般地解释了分子的空间构型， 啊，科学巨匠，一代伟人， 您的探索精神， 值得我们深深怀念！ 碳原子的轨道杂化 我们利用杂化理论探究甲烷分子的空间构型 通过观察此示意图，描述碳原子的杂化过程以及杂化前后轨道能量的大小比较。 p轨道稍大于s轨道，但是在同一能级组中，能量接近 4个杂化轨道的能量相等 杂化前后轨道的比较 甲烷中碳原子的杂化轨道： 由一个2s轨道和三个2p轨道重新组合而成的，称为sp3杂化轨道。该杂化方式称为sp3杂化。 数目不变 能量 杂化前 杂化后 SP3杂化轨道的空间构型 正四面体 问题：四个杂化轨道如何排列才能能量最低？ 由于电子的排斥作用，为了使四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，体系最稳定，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点，轨道间夹角为1090 28’ 。 杂化轨道形状、伸展方向发生了变化 成键能力增大 一、杂化轨道理论 ③杂化轨道只能用于形成σ键或容纳孤电子对。未参与杂化的轨道上的电子只能用于形成π键 1、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 2、杂化轨道： 原子轨道组合杂化后形成的一组新轨道 3、杂化结果： ①轨道的能量和方向发生改变，数目不变 ②杂化轨道的电子云形状一头大，一头小。杂化轨道增强了成键能力。 ④没有电子的空轨道一般不参与成键 ⑤杂化轨道成键时应满足化学键间最小排斥，最大夹角，从而决定了杂化轨道空间构型 sp3 杂化 同一个原子中能量相近的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为 sp3 杂化轨道。 1个s + 3个p sp3 4个sp3杂化轨道 1090 28’ 正四面体 无 规律总结1：sp3杂化的要点 杂化类型 参与杂化的原子轨道 杂化后的轨道及数目 未参与杂化的价电子层轨道 杂化轨道间夹角 杂化轨道空间构型 共价键类型与数量 通过观察示意图，描述甲烷分子的成键过程 四个H原子分别以4个1s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，形成了四个性质、能量和键角都完全相同的 s-sp3的σ键。 1个s + 3个p sp3 4个sp3杂化轨道 1090 28’ 正四面体型 无 4个σ键 甲烷 sp3杂化的要点 杂化类型 参与杂化的原子轨道 杂化后的轨道及数目 未参与杂化的价电子层轨道 杂化轨道间夹角 杂化轨道空间构型 共价键类型与数量 【能力提升】 试用杂化轨道理论解释为什么SiF4空间构型为正四面体，键角为109.5 迁移应用： 什么是sp2杂化？sp杂化？如何形成的？ ... ...