选修3第二章第二节(2)PPT课件

说明。
BF3分子的空间构型
BF3分子的中心原子是B，其价层电子排布为 2s22px1 。在形成BF3分子的过程中，B原子的2s轨 道上的1个电子被激发到2p空轨道，价层电子排布 为2s12px12py1 ，1个2s轨道和2个2p轨道进行sp2杂 化，形成夹角均为1200的3个完全等同的SP2杂化 轨道。其形成过程可表示为：
理论分析：B原子的三个SP2杂化轨道分别与3个F 原子含有单电子的2p轨道重叠，形成3个sp2-p的σ 键。故BF3 分子的空间构型是平面正三角形。
实验测定：BF3分子中有3个完全等同的B-F键， 键角为1200 ，分子的空间构型为平面正三角形。
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。sp2 杂化轨道间的夹角是
思考题：根据以下事实总结：如何判断一个化合物的 中心原子的杂化类型？
判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：
1.对于主族元素来说，中心原子的杂化轨道数= 价层电子数=σ键电子对数（中心原子结合的电 子数）+孤电子对数 规律：当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化 类型为SP3杂化，当中心原子的价层电子对数为3 时，其杂化类型为SP2杂化，当中心原子的价层电 子对数为2时，其杂化类型为SP杂化。
120°，分子的几何构型为平面正三角形。
sp2杂化轨道特点：3个sp2杂化轨道在一个
平面内均匀分布，轨道间夹角120°
BeCl2分子的形成和空间构型
Be原子的价层电子排布为2s2 。在形成BeCl2 分子的过程中，Be原子的1个2s电子被激发到2p 空轨道，价层电子排布变为为2s1 2px1 。这2个 含有单电子的2s轨道和2px轨道进行sp杂化，组 成夹角为1800 的2个能量相同的sp杂化轨道，其 形成过程可表示为：
看看杂化轨道理论的解释：
由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个 能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称 之为 sp3杂化轨道。
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四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个 sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、 能量和键角都完全相同的S-SP3σ键，从而构成一 个正四面体构型的分子。
【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
第二课时
★复习与巩固
价层电子对互斥模型(VSEPR模型)是一种可以用来预测 分子立体结构的理论模型，总的原则是分子的中心原子 上孤对电子对与成键电子对之间的排斥力最小（注意： 分子中的双键、叁键等多重键要作为一对电子看待）。 这种理论把分子分为两类：一类是中心原子上的价电子 都用于形成共价键，这种分子中，中心原子周围的原子 数决定着分子的立体结构。 如HCN的空间结构为直线形； 另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电 子)的分子，由于中心原子上的孤对电子也要占据中心原 子周围的空间，并参与互相排斥。所以H2O的空间结构 为V形。
理论分析：Be原子上的两个SP杂化轨道分别与2个 Cl原子中含有单电子的3p轨道重叠，形成2个spp的 σ键，所以BeCl2分子的空间构型为直线。
实验测定：BeCl2分子中有2个完全等同的BeCl键， 键角为1800 ，分子的空间构型为直线。
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。
三.杂化轨道理论简介
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sp杂化轨道在一条直 线上，轨道间夹角180°
注：杂化轨道只能用于形成б键或者用来
容纳未参与成键的孤对电子；
试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子 的成键情况
C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个 2p轨道发生杂化，形成3个sp2杂化轨道，伸向平面正 三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分 别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩 余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂 化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此 肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一 个σ键和一个π键构成。
提示：C：1S22S 2P
激发 C：1S22S 2P
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，它的要点是： 当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时，碳原子的2s轨道和3个 2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，得到4个相同
的sp3杂化轨道，夹角109 28 ′ ，表示这4个轨道是由1个s轨道
和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个 碳原子以sp杂化轨道与氢原子的1s轨道结合形成 σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ 键，两个碳原子的未杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴 方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以 叁键相结合。
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，如图所示。
道混合起来，重新组合成一组新轨道。这
种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成
的新轨道就称为杂化轨道。
杂化前后轨道数目不变。 杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。电子 云一头大，一头小，成键时重叠程度更大。
BF3是平面三角形构型， 分子中键角均 为120o；气态BeCl2是直线型分子构型，分 子中键角为180o 。试用杂化轨道理论加以
sp3 杂化
原子形成分子时，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。
sp3杂化轨道特点：四个 sp3轨道在空间均匀分布， 轨道间夹角109.5°
杂化轨道
主族元素的
基本要点：在形成分子时，由于原子的ns、相np轨道
互影响，若干不同类型能量相近的原子轨