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写出 C 、 O 原子的轨道表示式. 问题讨论: 1. 水分子中两个 σ 键是如何形成的? 两个 σ 键之间的键角应当是多少度? 2. 碳原子为什么能形成四个共价键, 而不形成 CH 2 或 CH 3 ?(CH 4 分子中四个共价 键的键长、键能相同,键角相同为什么 ?). 实验测得水分子中的键角为 104.5°?. 电子配对理论很好的解释了共价键的饱和性、方向性,但是对于甲烷分子的结构、水分子的结构等作不出合理的解释。如何解释甲烷分子、水分子的结构呢。. 美国科学家鲍林受生物杂交思想的启发:提出原子轨道杂化理论,成功解决这一问题。.
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写出C、O原子的轨道表示式 问题讨论: 1.水分子中两个σ键是如何形成的? 两个σ键之间的键角应当是多少度? 2.碳原子为什么能形成四个共价键, 而不形成CH2或CH3?(CH4分子中四个共价 键的键长、键能相同,键角相同为什么?) 实验测得水分子中的键角为104.5°?
电子配对理论很好的解释了共价键的饱和性、方向性,但是对于甲烷分子的结构、水分子的结构等作不出合理的解释。如何解释甲烷分子、水分子的结构呢。电子配对理论很好的解释了共价键的饱和性、方向性,但是对于甲烷分子的结构、水分子的结构等作不出合理的解释。如何解释甲烷分子、水分子的结构呢。 美国科学家鲍林受生物杂交思想的启发:提出原子轨道杂化理论,成功解决这一问题。
专题四 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 I 杂化轨道理论 宿迁中学高二化学组
杂化轨道理论 一、杂化轨道: 在同一个原子中能量相近的不同类型的几个原子轨道“混合”起来,形成同等数目的能量完全相同的轨道称之为杂化轨道。 如:第二电子层的2s、2p原子轨道能量相近,可以进行几个原子轨道“混合”——杂化,形成杂化轨道。
激发态 C原子基态 激 发 2p 2s 2p 杂 化 2s 形成四个能量完全相同的杂化轨道,一个S轨道3个P轨道,所以称为sp3杂化 二、常见的几种杂化类型: 1.sp3杂化:
sp3 杂化 109.50 形成四个sp3杂化轨道(与原来轨道数目相等),指向正四面体的四个顶点,每个轨道有一个未成对电子
4 + → 甲烷分子的成键分析 四个氢原子的1s轨道和四个sp3杂化轨道的未成对形成四个σ键 H C CH4 109.5o
sp3杂化轨道 杂化 2p 2s 水分子的成键分析 氧原子的2s、2p轨道进行杂化 H2O: 键角104.50
sp3杂化轨道 杂化 2p 2s 氨分子的成键分析 氮原子的2s、2p轨道进行杂化 NH3: 键角107018'
2.sp2杂化: 同一个原子的一个 ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2杂化轨道。三个sp2杂化轨道分布在一个平面上间的夹角是120°,分子的几何构型为平面正三角形。
杂化 sp2杂化轨道 2p 2s F 120° B F F BF3分子形成 sp2杂化态 B的基态
杂化 sp2杂化轨道 2p 2s 碳原子的sp2杂化 杂化前
3.sp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sp杂化轨道。
杂化 2p p p 2s sp杂化轨道 Be的基态 BeCl2分子形成 两个sp杂化轨道之间为1800,当形成BeCl2时:两个sp杂化轨道与氯原子的p轨道(含单电子)发生重叠,所以BeCl2为直线型结构
杂化 p p 2p sp杂化轨道 2s C的基态 乙炔的成键分析
小结:杂化轨道的类型与分子的空间构型 1个s+ 1个p 1个s+ 2个p 1个s+ 3个p 2 3 4 1800 1200 109.50 直线型 正三角形 正四面体 C2H2 BeCl2 C2H4 BF3 CH4 H2O
巩固练习: 1、下列分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.C2H2与C2H4 B
2、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。2、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)CCl4 (5)C2H6 (6)H2S
思考题: 写出CH2O分子的电子式、结构式。 根据所学知识试分析中的C原子的 成键方式。