魯科版選修3 2.2共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型（第1課時(shí)） （ 27張 ）.pptVIP

共價(jià)鍵與分子的空間構(gòu)型 第2章第2節(jié) 第一課時(shí) 共價(jià)鍵具有飽和性和方向性所以原子間以共價(jià)鍵形成的分子具有一定的空間構(gòu)型 復(fù)習(xí)回顧 原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵 一些典型分子的空間構(gòu)型 hcl h2o 104 5 nh3 107 3 ch4109 5 1232 1234 問題出現(xiàn)了 hcl h2o nh3 ch4分子中原子的數(shù)量關(guān)系與分子空間構(gòu)型能否簡(jiǎn)單地用共價(jià)鍵的飽和性和方向性解釋呢 1 甲烷分子的空間構(gòu)型 正四面體 鍵角 109 5 1 c原子應(yīng)該有4個(gè)未成對(duì)電子 解決 2 c原子的4個(gè)未成對(duì)電子所在的軌道應(yīng)該一模一樣 且空間分布均勻 分別與h原子的1s軌道成 鍵 c的基態(tài) 激發(fā)態(tài) 原子之間若要形成共價(jià)鍵 它們的價(jià)電子中應(yīng)當(dāng)有未成對(duì)的電子 ch2 ch4 甲烷分子的正四面體構(gòu)型是怎樣形成的呢 碳原子軌道的雜化過程 4個(gè)雜化軌道 雜化 sp3雜化 自旋方向相同 解決 一個(gè)2s軌道與3個(gè)2p軌道重新組合成4個(gè)一模一樣的軌道 且空間分布均勻 解決 通常 有幾個(gè)原子軌道參加雜化 雜化后生成的雜化軌道的數(shù)目就有幾個(gè) 一 雜化軌道理論 鮑林提出 1 什么叫雜化 什么是雜化軌道 在外界條件影響下 原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程就叫做原子軌道的雜化 組合后形成的一組新的 能量相同的原子軌道 叫做雜化原子軌道 簡(jiǎn)稱雜化軌道 2 注意幾點(diǎn) 1 原子軌道的雜化只有在形成分子的過程中才會(huì)發(fā)生 2 雜化軌道只能形成 鍵 不能形成 鍵 3 雜化的目的 原子在形成分子時(shí) 為了增強(qiáng)成鍵能力 使分子的穩(wěn)定性增加 sp3雜化軌道形成示意圖 思考1 軌道雜化以后 有何優(yōu)點(diǎn) 雜化軌道在角度分布上更集中 成鍵時(shí)重疊程度更大 形成的共價(jià)鍵更牢固 p軌道稍大于s軌道 但是在同一能級(jí)組中 能量接近 4個(gè)雜化軌道能量相同 能量處于s與p軌道之間 思考2 雜化前后軌道的比較 思考3 四個(gè)雜化軌道為什么采取正四面體構(gòu)型 為了使軌道間的排斥最小 體系最穩(wěn)定 四個(gè)雜化軌道在空間應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離 4個(gè)雜化軌道的伸展方向分別指向正四面體的四個(gè)頂點(diǎn) 軌道間夾角為109 5 思考4 描述甲烷中共價(jià)鍵的形成過程 四個(gè)h原子分別以4個(gè)s軌道與c原子上的四個(gè)sp3雜化軌道相互重疊后 形成了四個(gè)性質(zhì) 能量和鍵角都完全相同的s sp3的 鍵 從而使ch4分子具有正四面體構(gòu)型 練習(xí)1 描述ch3cl分子中c原子的雜化方式 雜化軌道的空間構(gòu)型 分子的空間構(gòu)型 所以 雜化軌道空間構(gòu)型與分子的空間構(gòu)型不一定相同 正四面體 四面體 交流 研討 課本p43 nh3分子的形成過程及空間構(gòu)型 四個(gè)sp3雜化軌道在空間的分布呈正四面體 夾角為109 5 但是氨氣分子的空間構(gòu)型是三角錐形 鍵角為107 3 我們的結(jié)論與事實(shí)有矛盾 這是為什么 2s 2p 4個(gè)雜化軌道sp3 不參與成鍵 可以成鍵 分析1 氮原子的雜化過程 各個(gè)雜化軌道中電子的數(shù)目及各個(gè)鍵的形成過程 分析2 鍵角為107 3 而非109 5 的原因 價(jià)層中的 成鍵電子對(duì)與孤對(duì)電子都要占有雜化軌道 且相互排斥 其中孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥能力較強(qiáng) 故偏離109 5 變成為107 3 三角錐形 鍵角107 3 孤對(duì)電子 孤對(duì)電子 二 價(jià)電子對(duì)互斥理論p44知識(shí)支持 通過對(duì)ch4 nh3中心原子軌道雜化的分析 雜化軌道數(shù)與成鍵電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù)有何關(guān)系 試分析h2o的中心原子o原子的軌道雜化情況 4 0 sp3 4 正四面體 正四面體 3 1 sp3 sp3 4 4 正四面體 正四面體 三角錐形 v形 2 2 歸納 2 雜化軌道可放孤電子對(duì)或成 鍵 1 中心原子spx雜化后有1 x個(gè)雜化軌道 3 中心原子spx雜化 鍵數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 1 x 4 中心原子雜化方式相同 分子構(gòu)型 鍵角也不一定相同 具體分析 h2o分子中氧原子的雜化過程 提醒 水分子中的鍵角104 5 4個(gè)sp3雜化軌道 不參與成鍵 可以成鍵 h2o呈v形結(jié)構(gòu) 水分子的鍵角本應(yīng)109 5 但由于有2對(duì)孤對(duì)電子的斥力 該鍵角變小 成為104 5 小于nh3的鍵角107 3 104 5 becl2 bf3 探究 先用公式計(jì)算 中心原子spx雜化 鍵數(shù) 孤電子對(duì)數(shù) 1 x sp1雜化 sp2雜化 下列兩種共價(jià)化合物中心原子的雜化方式 becl2 兩個(gè)sp1雜化軌道 be cl cl 中心原子 雜化軌道為直線形 分子空間構(gòu)型直線形 bf3 三個(gè)sp2雜化軌道 中心原子 f原子的2p軌道 雜化軌道為正三角形 分子空間構(gòu)型正三角形 12 13 2 直線型 120 109 5 3 4 平面正三角形 正四面體 becl2 bf3bcl3 ch4ccl4 180 結(jié)論 雜化類型與雜化軌道空間構(gòu)型及夾角相互對(duì)應(yīng)但分子的空間構(gòu)型就要看具體情況 四 常見的spx雜化類型 11 學(xué)以致用 描述乙烯分子碳原子的雜化過程 1 乙烯中碳原子的sp2雜化過程 注意 在形成共價(jià)鍵時(shí) 優(yōu)先形成 頭碰頭 式的 鍵 在此基礎(chǔ)上才能形成 肩并肩 式的 鍵 中心原子c雜化軌道只能成 鍵 不能成 鍵 乙烯分子中各個(gè)鍵的形成過程及鍵的類型 注意 在形成共價(jià)鍵時(shí) 優(yōu)先形成 頭碰頭 式的 鍵 在此基礎(chǔ)上才能形成 肩并肩 式的 鍵 交流 研討 請(qǐng)用雜化軌道理論分析c6