GLL高中二年级化学分子的立 体结构2.ppt

【选修3《物质结构与性质》】
第二章《分子结构与性质》
第二节分子的立体结构
课时2
值得注意的是价层电子对互斥模型只能解释化合物分子的空间构形,却无法解释许多深层次的问题,如无法解释甲烷中四个 C---H的键长、键能相同及H—C —H的键角为109  28′。因为按照我们已经学过的价键理论,甲烷的4个C — H单键都应该是σ键,然而,碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道,用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子。
碳原子:
为了解决这一矛盾,鲍林提出了杂化轨道理论,
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、sp3d2
杂化结果:重新分配能量和空间方向,组成数目相等成键能力更强的原子轨道
杂化轨道用于容纳σ键和孤对电子
学习价层电子互斥理论知道: NH3和H2O的模型和甲烷分子一样,也是四面体的,,这样的4个杂化轨道显然有差别
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。
例:
BeCl2分子形成
激发
2s
2p
Be基态
2s
2p
激发态
杂化
键合
直线形
sp杂化态
直线形
化合态
Cl Be Cl
180
除sp3杂化轨道外,还有sp杂化轨道和sp2杂化轨道。sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化而得;sp2杂化轨道由1个s轨道和2个p轨道杂化而得,
碳的sp杂化轨道
sp杂化:夹角为180°的直线形杂化轨道。
乙炔的成键
sp2 杂化
sp2 杂化轨道间的夹角是120度,分子的几何构型为平面正三角形
2s
2p
B的基态
2s
2p
激发态
正三角形
sp2 杂化态
例:
BF3分子形成
B
F
F
F
Cl
B
Cl
1200
Cl
碳的sp2杂化轨道
sp2杂化:三个夹角为120°的平面三角形杂化轨道。