第二章  分子结构与性质
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第二章 分子结构与性质. 第二节 分子的立体构型 ( 第三课时 ). 通化一中 于长英. 问卷调查 姓名: ①画出基态碳原子的价电子排布图 ②写出甲烷的结构式 结合传统的价键理论,你对甲烷的分子式和 空间构型的合理性是否产生过疑问? 碳原子的价电子排布图: 甲烷的结构式: 疑问:. 问题的焦点 1 、成键的数量问题 2 、成键的方向问题. z. z. z. z. z. 109°28 ′. 2 p. 激发. 2 s. y. y. y. y. x. x. x. x.

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第二章 分子结构与性质

第二节 分子的立体构型

(第三课时)

通化一中 于长英


4396113

问卷调查

姓名:

①画出基态碳原子的价电子排布图

②写出甲烷的结构式

结合传统的价键理论,你对甲烷的分子式和

空间构型的合理性是否产生过疑问?

碳原子的价电子排布图:

甲烷的结构式:

疑问:


4396113

问题的焦点

1、成键的数量问题

2、成键的方向问题


4396113

z

z

z

z

z

109°28′

2p

激发

2s

y

y

y

y

x

x

x

x

激发态

成分

2p

杂化

能量

2s

四变

形状

伸展方向

杂化态

C的基态

一不变: 轨道数目

为什么要杂化?

杂化前后什么变了,什么没变?


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比较 甲烷分子中心原子C的杂化轨道的比较

1个s + 3个p

4个杂化轨道

109°28′

正四面体形

CH4


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本节课学习目标

1、理解杂化轨道理论的主要内容。

2、掌握三种主要杂化轨道类型。


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三、杂化轨道理论简介

1、杂化

原子中能量相近的几个轨道间通过重组,

形成相同数量的几个的新轨道的过程。

①重新分配能量

②重新调整空间伸展方向

所形成的轨道叫做杂化轨道。

重组

2、ABn型分子中心原子的杂化轨道的类型

(1)Sp3杂化


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120°

z

z

z

z

z

F

y

y

y

y

B

x

x

x

x

2p

2p

杂化

2s

2s

激发

F

F

激发态

B的基态

杂化态

思考

BF3 分子中的B原子的轨道是否发生了杂化?

(2)Sp2杂化(BF3):

120°


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比较 sp3、sp2杂化轨道类型的比较

1个s + 3个p

1个s + 2个p

4个sp3

杂化轨道

3个sp2

杂化轨道

109°28′

120°

平面三角形

正四面体形

CH4

BF3


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z

z

z

z

z

Be

Cl

Cl

y

y

y

y

2p

x

x

x

x

2p

杂化

2s

激发

2s

激发态

Be的基态

杂化态

小组探究1

BeCl2 分子中的Be原子的轨道是否发生了杂化?

(2)Sp杂化(BeCl2):

180°


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Be


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小结1 三种sp杂化轨道类型的比较

1个s + 3个p

1个s + 2个p

1个 s + 1个p

4个sp3

杂化轨道

3个sp2

杂化轨道

2个sp杂化轨道

180°

109°28′

120°

平面三角形

直线形

正四面体形

CH4

BF3

BeCl2


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杂化

2p

2s

Sp3杂化态

N的基态

小组探究2

氨分子中的N原子是否发生了杂化?

若发生了杂化,N原子的杂化轨道类型为?

杂化轨道中是否能容纳孤电子对?

结论 杂化轨道能用于形成σ键和容纳孤电子对

90°

107°


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2p

2s

C的基态

2p

2s

杂化

激发

sp2 杂化态

激发态

小组探究3

甲醛分子中的C原子是否发生了杂化?

若发生了杂化,C原子的杂化轨道类型为?

未杂化的P轨道参与形成什么类型的共价键?

结论:未杂化的P轨道用于形成π键。

HCHO键角:

接近120 °

空间构型:

平面三角形


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3、杂化轨道理论的要点

杂化轨道能形成σ键和容纳孤电子对

不能形成π键电子对

注意:未杂化的P轨道可用于形成π键

4、中心原子杂化类型判断的一般方法

杂化轨道数

=

σ键电子对数+中心原子孤电子对数

=

中心原子价层电子对数


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学以致用1

代表物

杂化轨道类型

分子立体构型

杂化轨道数

VSEPR模型

sp

CO2

2+0=2

直线形

直线形

平面三角形

平面三角形

SO3

sp2

3+0=3

2+1=3

平面三角形

sp2

SO2

V形

正四面体形

NH4+

sp3

4+0=4

正四面体形

sp3

NH3

3+1=4

四面体形

三角锥形

sp3

四面体形

H2O

2+2=4

V形


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小结2

VSEPR模型

价层电子对数

中心原子杂化轨道类型

分子(离子)的立体构型


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学以致用2

2011年高考理科综和试题(新课标卷)

37化学——选修3 物质结构与性质(3)

在BF3分子中F-B-F的键角是( ),B原子的杂化轨道类型是( )BF3和过量的NaF作用可以生成NaBF4,BF4-的立体构型为( )

120 °

sp2

正四面体形


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学以致用3

判断分子中心原子的杂化方式

四氯化碳分子结构

sp3


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乙烯分子结构

sp2


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P

P

P

P

SP

SP

乙炔的分子结构

sp


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学以致用4

D

1、对SO2与CO2说法正确的是( )

A.都是直线形结构

B.中心原子都采取sp杂化轨道

C. S原子和C原子上都没有孤对电子

D. SO2为V形结构, CO2为直线形结构

2、下列粒子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是

A.CO2与SO2 B.CH4与NH3 ( )

C.BeCl2与BF3 D.NH4+与H2O

BD


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B

3.有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是( )

A.两个碳原子采用sp杂化方式

B.两个碳原子采用sp2杂化方式

C.每个碳原子都有两个未杂化的2p轨道形成π键

D.两个碳原子形成两个π键

4、根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断

NF3分子的空间构型和杂化方式( )

A. 直线形 sp杂化方式 B. 三角形sp2杂化方式

C. 三角锥形sp2杂化方式D. 三角锥形sp3杂化方式

D


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5、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型,并预 测分子的几何构型。

(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2 (4) C12O

S p3

三角锥形

Sp2

平面三角形

Sp

直线形

Sp3

V形


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总结与反思

通过本节课的学习你学到了什么?

杂化轨道理论是1931年鲍林等人,在VSEPR模型的基础上,提出的一种假说,用于解释传统价键理论无法解释的一些物质的结构。

鲍林(1901 ——1992) 美国化学家


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吉大教授

使杂化轨道理论

更加完善,阐明

了更加复杂化合

物的结构。

唐敖庆

(1915 ——

2008)


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作业P44-1,2,3


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