2014年高二化学人教版选修三同步课件222杂化轨道理论与配合物理论简介-课件-讲义
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人教版高中化学选修3课件-杂化轨道理论和配合物简介
【提示】 形成配合物后，物质的性质会发生一定的变化， 主要有三个方面的影响：(1)一些难溶于水的金属化合物形成配合 物后，易溶解；(2)当简单离子形成配合物时颜色可能发生改变， 利用此性质可检验离子的存在；(3)形成配合物后，稳定性增强。
(1)不是所有的配合物都具有颜色。如[Ag(NH3)2]OH 溶液无 色，而 Fe(SCN)3 溶液呈红色。(2)过渡金属原子或离子都有接受 孤电子对的空轨道，对多种配体具有较强的结合力，因而过渡 金属配合物远比主族金属配合物多。
1.在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是如何形成的？该化学键如何表示？
下列分子的空间构型可用 sp2 杂化轨道来解释的是( A )
①BF3 ②CH2==ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3
⑥CH4
A．①②③
B．①⑤⑥
C．②③④
D．③⑤⑥
解析：①BF3 是平面三角形分子，且 B—F 键夹角为 120°； ②CH2===CH2 是平面形分子，其中碳原子以 sp2 杂化，未杂化的
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 0＋2＝2 0＋3＝3 0＋4＝4 1＋2＝3 1＋3＝4 2＋2＝4
杂化轨道类型
sp sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
2.共价键全部为 σ 键的分子构型与杂化类型
3.含 σ 键和 π 键的分子构型和杂化类型
4.s－p 杂化轨道和简单分子几何构型的关系
(2)在 HCHO 分子的形成过程中，中心 C 原子的 1 个 2s 电 子激发到 2p 空轨道，其中含 1 个未成对电子的 2s 轨道与 2 个 2p 轨道进行 sp2 杂化，形成 3 个完全等同的 sp2 杂化轨道。然后， 中心 C 原子以夹角均为 120°的 2 个完全等同的 sp2 杂化轨道，分 别与 2 个 H 原子的 1s 轨道重叠，形成 2 个 sp2-s 型的 σ 键；C 原 子的另一个 sp2 杂化轨道与 O 原子的 2p 轨道“头碰头”重叠形 成 1 个 sp2-p 型的 σ 键，然后再用未参与杂化的一个 2p 与 O 原 子的一个 2p 肩并肩形成 π 键，从而形成 HCHO 分子。
人教版高中化学选修三课件：第二章 第二节 第2课时 杂化轨道理论与配合物理论
代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型
CO2 0＋2＝2
sp
CH2O 0＋3＝3
sp2
CH4 0＋4＝4
sp3
SO2 1＋2＝3
sp2
NH3 1＋3＝4
sp3
H2O 2＋2＝4
sp3
3.分子的构型与杂化类型的关系 (1)杂化轨道全部用于形成 σ 键
杂化类型
sp
sp2
sp3
轨道组成 一个 ns 和一个 np 一个 ns 和两个 np 一个 ns 和三个 np
2．下列分子中的中心原子采取 sp3 杂化的是( )
A．CO2
B．H2O
C．SO2
D．BF3
答案：B
3．既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )
A．NH4NO3
B．NaOH
C．H2SO4
D．H2O
答案：A
4．(1)表示出 NH＋ 4 中的配位键________。 (2)①[Cu(NH3)4]SO4·H2O ②[Ag(NH3)2]OH ③KAl(SO4)2·12H2O ④Na[Al(OH)4] 其中属于配合物的是________。
项正确。BeCl2 中心原子采取 sp 杂化，BF3 中心原子采取 sp2 杂化，故 C 项不正确。
C2H4 中心原子采取 sp2 杂化，C2H2 中心原子采取 sp 杂化，二者不相同，故 D 项不正
确。
[答案] B
[拓展探究] (1)A、B、C 三个选项中各分子的立体构型是怎样的？ (2)D 选项中分子中 σ 键与 π 键的比例分别为多少？
的原子轨道及数目 1 个 p 轨道 2 个 p 轨道 3 个 p 轨道
杂化轨道的数目
2
3
4
3.杂化轨道类型与分子立体构型的关系
人教版高中化学选修三课件2-2之三配合物理论简介.pptx
2
+
四：配合物理论简介 硫酸四氨合铜
四：配合物理论简介
命名：配位数—配位体名称—合—中心离子 (用罗马数字表示氧化数)
[Co(NH3)6]Br3三溴化六氨合钴(Ⅲ)
K2[SiF6]六氟合硅(Ⅳ)酸钾
配合物的盐与复盐的比较
复盐,能电离出两种或两种以上阳离子的盐如明矾 KAl(SO4)2·12H2O、光卤石KCl·MgCl2·6H2O等，仅在固 态时稳定存在，一旦溶于水，几乎全部解离成各组分离 子：
思考：Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知 这两种配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和 [Co(SO4)(NH3)5]Br。
(1)分析[Co(NH3)5Br]SO4的中心离子，配位体及配位数
(2)若将第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现象 是。 (3)若将第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现象 是，若加入AgNO3时，现象是。
另一个原子共用所形成的共价键叫配位键。
配位键是一种特殊的共价键。 （1）可用A→B表示 A表示提供孤电子对的原子，叫电子给予体， 常为N、O、P、S、卤素的原子或离子 B表示接受电子的原子，叫接受体
（2）形成配位键的条件：一个原子提供孤对电子，另 一原子提供空轨道
思考：经证明AlCl3主要是以二缔合物分子的形式存在， 两分子间存在配位键，请画出配位键。
3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首 先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到 深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前 后Cu2+的浓度不变 B．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子， NH3提供空轨道 C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变 化
+
四：配合物理论简介 硫酸四氨合铜
四：配合物理论简介
命名：配位数—配位体名称—合—中心离子 (用罗马数字表示氧化数)
[Co(NH3)6]Br3三溴化六氨合钴(Ⅲ)
K2[SiF6]六氟合硅(Ⅳ)酸钾
配合物的盐与复盐的比较
复盐,能电离出两种或两种以上阳离子的盐如明矾 KAl(SO4)2·12H2O、光卤石KCl·MgCl2·6H2O等，仅在固 态时稳定存在，一旦溶于水，几乎全部解离成各组分离 子：
思考：Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知 这两种配合物的分子式分别为[Co(NH3)5Br]SO4和 [Co(SO4)(NH3)5]Br。
(1)分析[Co(NH3)5Br]SO4的中心离子，配位体及配位数
(2)若将第一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现象 是。 (3)若将第二种配合物的溶液中加入BaCl2溶液中，现象 是，若加入AgNO3时，现象是。
另一个原子共用所形成的共价键叫配位键。
配位键是一种特殊的共价键。 （1）可用A→B表示 A表示提供孤电子对的原子，叫电子给予体， 常为N、O、P、S、卤素的原子或离子 B表示接受电子的原子，叫接受体
（2）形成配位键的条件：一个原子提供孤对电子，另 一原子提供空轨道
思考：经证明AlCl3主要是以二缔合物分子的形式存在， 两分子间存在配位键，请画出配位键。
3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首 先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到 深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前 后Cu2+的浓度不变 B．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子， NH3提供空轨道 C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变 化
人教版化学选三 物质结构与性质 同步配套第二章 分子结构与性质2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
实验操作
实验现象
有关离子方程式
溶液颜色:红色
—
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
一
二
一、杂化轨道与分子的立体构型 1.杂化轨道 (1)杂化是指在形成分子时,由于原子间的相互影响,若干不同类型 能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成一组新轨道。 (2)杂化的过程:电子激发→杂化→杂化轨道。 (3)杂化轨道的数目等于参与杂化的原子轨道的总数。 由于参与杂化的原子轨道的种类和数目不同,可以组成不同类型的 杂化轨道。常见的有ns和np轨道形成的杂化轨道。 (4)杂化轨道理论要点: ①原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂 化轨道; ②参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数; ③杂化改变了原子轨道的形状、方向,杂化使原子的成键能力增强。
重难聚焦
典例透析
一
二
2.配位化合物 金属离子或原子与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合而 形成的化合物称为配位化合物。配位化合物的组成如图:
一般中心离子(或原子)的配位数为2、4、6、8。
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典例透析
一
二
3.配合物的形成对性质的影响 (1)溶解性的影响。 如:AgCl [Ag(NH3)2]+,由不溶于水的沉淀,转变为易溶于水的 物质。 如教材实验 2-2: CuSO4(aq) 蓝色沉淀 深蓝色透明溶液 [Cu(NH3)4]SO4· H2O 有关离子方程式: + Cu2++2NH3· H2O Cu(OH)2↓+2NH4 Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4]2++2OH深蓝色晶体
高二化学人教版选修3课件：2.2.2杂化轨道理论与配合物理论简介
探究一
探究二
杂化轨道类型与立体构型 问题导引
碳原子的杂化过程
探究一
探究二
1 .杂化轨道与共价键类型的关系是怎样的? 提示杂化轨道只用于形成 σ 键或者用来容纳未参与成键的孤电 子对 ,不能形成 π 键,未参与杂化的 p 轨道可用于形成 π 键。 2 .用杂化轨道理论解释 CH4 的中心原子的杂化类型。 提示在形成 CH4 分子时,碳原子的一个 2s 轨道和三个 2p 轨道发 生混杂,形成四个能量相等的 sp 3 杂化轨道。四个 sp 3 杂化轨道分别与四个 氢原子的 1s 轨道重叠成键形成甲烷分子,所以四个 C—H 键是等同的。可 表示为
一
二
练一练 2
有关杂化轨道的说法不正确的是( ) A.杂化前后的轨道数不变,但轨道的形状发生了改变 B.sp 3、 sp 2、sp 杂化轨道的夹角分别为 109°28'、 120°、 180° C.部分四面体形、三角锥形、V 形分子的结构可以用 sp 3 杂化轨道解 释 D.杂化轨道全部参与形成化学键 解析 :杂化轨道不一定都参与成键,如 CH4、 NH3和 H2O 分子中的 C、 N、 O 均为 sp 3 杂化 ,CH4 的碳原子杂化轨道均参与成键,而 N、 O 分别有一个、 两个杂化轨道未参与成键,D 项错误。 答案 :D
— ⅦA 3
平面 正四 三角锥形 V 形 直线形 三角形 面体形 BeCl2、 CH4、 NH3、 H2O、 BF3 HCl HgCl2 SiCl4 PH3 H 2S
注意 :①等性杂化指无孤电子对所在原子轨道参与的杂化。 ②不等性杂化指有孤电子对所在的原子轨道参与的杂化。
探究一
探究二
例题 1
指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、立体构型。 ,立体构 杂化,分子的结构式 (1)CS2 分子中的 C 为 ; 型 ,立体构 杂化,分子的结构式 (2)CH2O 中的 C 为 ; 型 ,立 杂化,分子的结构式 (3)CCl4 分子中的 C 为 ; 体构型 ,立体 杂化,分子的结构式 (4)H2S 分子中的 S 为 。 构型
高二人教版化学选修3课件2-2-2杂化轨道理论简介与配合物理论简介
五、配位化合物 1 ．配位化合物：通常把金属离子 ( 或原子 ) 与某些分子 或离子(称为配体)以________结合形成的化合物称为配位化 合物。 2 ． [Cu(H2O)4]2 ＋ 中 Cu2 ＋ 称 为 ________ ， H2O 称 为 ________，4称为________。
六、与配位键有关的几个重要反应 1．完成下列反应 (1)Cu2＋＋2NH3·H2O===________。
3．参与杂化的原子轨道数等于________。
4．原子轨道的杂化改变了原子轨道的 ________。原子 轨道的杂化使原子的成键能力增加。 5．杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最 大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向 ________ 。在多原 子分子中，两个化学键之间的夹角叫 ________ 。键角与分 子的形状(空间构型)有密切联系。
3．sp3杂化 ——________形：sp3杂化轨道是由 ________轨道和________轨道组合而成的，每个sp3杂化轨 道都含有 ________。 1 4 s和 3 4 p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为
三、杂化轨道与共价键的类型 杂化轨道只能用于形成 ________ 键或者 ________ ，不 能 形 成 ________ 键 ； 未 参 与 杂 化 的 p 轨 道 可 用 于 形 成 ________键。 四、配位键 1．Cu2＋的电子排布式为________________________。
Байду номын сангаас、1.直线 2．平面三角 3．四面体
1个s 1个s
1个p 2个p 3个p
180° 120° 109°28′
1个s
三、σ 用来容纳未参与成键的孤电子对
π
2.2.2《杂化轨道理论和配合物简介》PPT课件人教版高二化学选修3
杂化轨道类型 sp sp2 sp3 sp2
sp3 sp3
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
④根据共价键类型判断：由于杂化轨道形成σ键或容纳 孤电子对，未参与杂化的轨道可用于形成π键，故有如下 规律：
(1)中心原子形成1个三键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如CH≡CH。
(2)中心原子形成2个双键，则其中有2个π键，是sp杂 化，如O===C===O。
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
【问题探究1】(1)NH4＋中的配位键与其他三个N—H键 的键参数是否相同？
相同。NH4＋可看成NH3分子结合1个H＋后 形成的，在NH3中中心原子氮采取sp3杂化，孤电子对占据 一个轨道，3个未成键电子占据另3个杂化轨道，分别结合 3个H原子形成3个σ键，由于孤电子对的排斥，所以立体 构型为三角锥形，键角压缩至107°。但当有H＋时，N原子 的孤电子对会进入H＋的空轨道，以配位健形成NH4＋，这样 N原子就不再存在孤电子对，键角恢复至109°28′，故NH4 ＋为正四面体形，4个N—H键完全一致，配位键与普通共价 键形成过程不同，但性质相同。
【阅读思考】阅读教材P39页内容三，思考什么叫轨道 的杂化？能用于杂化的原子轨道的条件是什么？杂化轨道 有何特点？
（人教版选修3） 第 二章《分子结构与性质》
(1)概念：在形成多原子分子时，中心原 子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新 组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分 子中，不存在杂化过程。
（2）条件：只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。 （3）特点：①杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂 化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等； ②杂化过程中，轨道的形状发生变化； ③杂化轨道的形状相同，能量相等。 ④杂化轨道之间要满足最小排斥原理。 ⑤杂化轨道只能形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电 子对，不能形成π键，未参与杂化的p轨道可形成π键。
高中化学人教版同步配套课件杂化轨道理论讲义配合物理论
[Cu(CN)4]2－中Cu2＋和CN－之间存在配位键，Fe(SCN)3
中Fe3＋和SCN－之间存在配位键。
答案：D
返回
4．指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。 (1)CO2分子中的C________________杂化，分子的结构式 ________，空间构型________。 (2)CH2O中的C________________杂化，分子的结构式 ________，空间构型________。 (3)CH4分子中的C________________杂化，分子的结构式 ________，空间构型________。 (4)H2S分子中的S________________杂化，分子的结构式 ________，空间构型________。
CO2 SO2 H2O SO3 NH3
直线形 平面三 四面体 平面三 四面体
角形
角形
CH4
正四 面体
中心原子
的杂化类
sp
sp2
sp3
sp2
sp3
sp3
型
返回
二、配合物理论简介 1．配位键 (1)概念：孤电子对由一个原子单方面提供而另一个原 子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予接受体”， 是一类特殊的共价键。 (2)实例：在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的 化学键是由水分子提供 孤电子对 给予铜离子，铜离子接受 水分子的孤电子对形成的。
返回
1．sp3杂化形成的AB4型分子的立体构型是
()
A．平面四方形
B．正四面体
C．四角锥形
D．平面三角形
解析：sp3杂化形成的AB4型分子没有未成键的孤对电子， 故其立体构型应为正四面体形，例如CH4、CF4等。 答案：B
人教版化学选修三2.2《分子的立体构型-杂化轨道理论简介(第二课时)》课件(共18张PPT)
数 ，VSEPR模型
，立体构型
,键角 。
2. B的价电子排布图
， B是否发生杂化？
3. 参与杂化的原子轨道
杂化轨道和数目
杂化轨道间夹角 杂化轨道空间构型
4. 小组合作，用气球或超轻粘土，做一做sp2杂化轨道的模型。
➢BF3 —— sp2杂化
F
参B立F与体3价杂构层化型电的平子原面对子三数轨角道3形，，键VS角E1PR个1模2s型0+°。2平个面p三角形，
➢ 杂化轨道能否容纳孤电子对？判断杂化轨道依据
VSEPR模型还是立体构型？
三角锥形
2s
2p
sp3 杂化
N的基态
p轨道与p轨道 NH3键角
夹角
90° 107°
四面体形
结论:杂化轨道既可形成σ键，也可容纳孤电子对
活动七：判断杂化类型，分析分子构型
价层电子对数
学以致用
VSEPR模型 中心原子杂化轨道类型
（提示：关注杂化前后轨道的夹角与NH3的键角之间的关系） 3. 小组合做一个如右图的模型，帮助理解学习。
4. 解释NH3的键角为什么与N杂化轨道的夹角不一致？ 5. 杂化轨道能否容纳孤电子对？
6. 判断杂化轨道的方法：
（1）依据VSEPR模型还是立体构型？
（2）依据价层电子对数还是σ键电子对数？
➢ NH3分子中的N原子是否发生了杂化？ sp3杂化
2p 2s
C的价电子排布图
鲍林（L.Pauling ）, 美国化学家。1931 年，提出杂化轨道 理论，1954年因在 化学键方面的工作 获得诺贝尔化学奖
活动二：解惑杂化，提炼方法
➢杂化
原子中能量相近的几个轨道间通过重组混杂，
形成相同数量的几个新轨道的过程。
3.2.2.2 杂化轨道理论与配合物理论简介
CH4
键长、键能相同，键角相同为 109°28′
↑↓ ↑↓
↑↓ ↑
↑ ↑
↑ ↑
↑
1 1s s
2 2s s
2 2p p
2s
2px
2py
2pz
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论
键长、键能相同，键角相同为
鲍林提出
要点：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 ′ ,正四面体形。
2s 2p 激发 2s
2p
杂化
正四面体形
C的基态
激发态
sp3 杂化态
为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小， 4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点。
思考与交流
通过以上的学习，以CH4为例，谈谈你对“杂化” 及“杂化轨道”的理解。
1. C原子为什么要进行“杂化”？ 2. 什么是杂化？C原子是如何进行“杂化”的？
A）
A.sp杂化轨道的夹角最大 B.sp2杂化轨道的夹角最大 C.sp3杂化轨道的夹角最大 D.sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等
2.用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结
构，下列说法不正确的是 （
D）
A.C原子的四个杂化轨道的能量一样 B.C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C.C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D.C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
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，
示为：
SP1杂化类型
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 的空间构型为直线形。
2014年高二化学人教版选修三同步课件222杂化轨道理论与配合物理论简介
· H× ∶ +H+
· [ H× ∶ H]+或 [
]+
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(2)配位化合物 ①定义 :金属离子 (或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键 结合形成的化合物,简称配合物。 ②写出生成下列配合物的反应方程式 : [Cu(H2 O)4 ]Cl2 :CuCl2 +4H2 O [Cu(H2 O)4 ]Cl2 Fe(SCN)3 :FeCl3 +3KSCN Fe(SCN)3 +3KCl ③配位键的强度有大有小, 因而有的配合物很稳定, 有的很不稳定。 许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力, 因而过渡金属配合物 远比主族金属配合物多。
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杂化轨道理论要点 1 .原子内部能量相近的原子轨道重新组合成与原轨道数相等的一 组新轨道的过程叫轨道的杂化 ,杂化后形成的新的能量相同的一组原 子轨道叫杂化轨道。 2 .原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生 ,孤立的原子 是不可能发生杂化的。 3 .杂化轨道只能形成 σ 键或者用来容纳未参与成键的孤电子对 ,不 能形成 π 键。 4 .参与杂化的原子轨道数等于形成的杂化轨道数。 5 .杂化改变了原子轨道的形状、方向。杂化使原子的成键能力增 强。
C 原子的杂化轨道
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(2)杂化轨道的类型与分子构型的关系 ①sp 杂化 sp 型杂化轨道是由一个 s 轨道和一个 p 轨道组合而成的,轨道间的 夹角为 180° ,呈直线形 ,如 BeCl2 分子。 ②sp 2 杂化 sp2 杂化轨道是由一个 s 轨道和两个 p 轨道组合而成的 ,杂化轨道间 的夹角为 120° , 呈平面三角形 ,如 :BF3 分子。 ③sp 3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个 s 轨道和三个 p 轨道组合而成,sp 3 杂化轨道 间的夹角为 109° 28'。空间构型为正四面体形, 如 CH4 分子。
高中化学人教版选修3课件：2-2-2杂化轨道理论与配合物理论简介
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知识点1
知识点2
知识点3
点拨杂化类型的分析要借助于价层电子对互斥模型,利用价层电子 对数等于杂化轨道数,确定杂化轨道数,再来确定需要杂化的轨道, 最后根据孤电子对情况确定分子的立体构型。
谢谢观看！
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第二课时
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高中化学 第2章 第2节 第2课时 杂化轨道理论、配合物理论课件高二选修3化学课件
蓝色沉淀，氨水过 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu色溶
Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ [Cu(NH3)4]2＋＋SO24－＋H2O=乙==醇==
，
[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
液，滴加乙醇后析
出深蓝色晶体
第二章 分子结构 与性质 (fēn zǐ jié ɡòu)
第二节 分子的立体构型 第2课时(kèshí) 杂化轨道理论、配合物理论
12/11/2021
第一页，共四十五页。
栏目导航
目标与素养：1.了解杂化轨道理论、杂化类型对立体构型的解释及判 断。(微观探析与模型认知)2.了解配位键的特点及形成，了解配合物的理 论及其成键特征。(微观探析与科学探究)
12/11/2021
第十八页，共四十五页。
栏目导航
(2)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化 的原子轨道数目相等。
(3)杂化过程中，轨道的形状发生变化，但杂化轨道的形状相同，能 量相等。
(4)杂化轨道只用于形成 σ 键或用来容纳未参与成键的孤电子对，且 杂化轨道之间要满足最小排斥原理。
④配合物离子的电荷数：等于中心原子或离子与配位体总电荷数的代 数和。如[Co(NH3)5Cl]n＋中，中心离子为 Co3＋，则 n＝2。
(2)形成配合物的条件 ①配体有孤电子对。
②中心原子有空轨道。
12/11/2021
第二十九页，共四十五页。
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(3)配合物的稳定性 配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。 当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。 (4)配合物形成时性质的改变 ①颜色的改变，如 Fe(SCN)3 的形成。 ②溶解度的改变，如 AgCl―→[Ag(NH3)2]＋。
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2014年高二化 学人教版选修
三同步课件 222杂化轨道 理论与配合物
理论简介
课前预习导学
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学习目标 1. 了 解 杂化 轨 道 理论 的
基本内容。 2. 能 根 据 有 关理 论 判 断简 单 分子或离子的空间构型。 3. 了 解 配 位 键的 特 点 及配 合 物理论,能说明 简单配合物的 成键情况。
重点难点
1.通过 sp3、sp2、sp 杂化情况的分析,加深 对杂化 轨道 理论 的理解 ,及 对简 单分子 或离子 的空间构型判断。 2.掌握配合物中的一些基本概念,如中心原子、 配位体、配位数、内界和外界。能说明简单配 合物的成键特点。
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预习导引
1 .杂化轨道 理论简 介 (1 )用杂 化轨道 理论解 释甲烷 分子的 形成 在形成 CH4 分子时,碳原子的一个 2s 轨道和三个 2p 轨道发生混杂, 形成四个能量相等的 sp3 杂化轨道。四个 sp3 杂化轨道分别与四个 H 原子的 1s 轨道重叠成键形成 CH4 分子,所以四个 C—H 键是等同的。 可表示为 :
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预习交流 2
氯 化铵是 否属于 配位化 合物 ? 答案:氯化铵不符合配位化合物的定义,只能属于离子化合物。
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预习交流 3
气 态氯化 铝 (A l2Cl6)是 具有 配位键 的化合 物 ,分 子中原 子间的 成键
关 系为
。请将 图中你 认为是 配位 键的斜 线加上 箭头 。
解析:配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有 7 个 电 子 ,通 过一个 共用电 子对就 可以形 成一个 单键 ,另有三 对孤 电子对 。所 以 氯化铝 (A l2Cl6)中 与 两个 铝原子 形成共 价键的 氯原子 中 ,有 一个是 配 位 键 ,氯 原子提 供电子 ,铝原 子提供 空轨道 。
sp 1 个 s 轨道+ 1 个 p 轨道 2 个 sp 杂化轨道
180° 直线形
BeCl2,C2H2
sp2 1 个 s 轨道+ 2 个 p 轨道 3 个 sp2 杂化轨道
120° 正三角形
BF3,SO3
sp3 1 个 s 轨道+ 3 个 p 轨道4 个 sp3 杂化轨道
109°28' 正四面体形
C 原子的杂化轨道
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(2 )杂化 轨道的 类型与 分子构 型的关 系 ①sp 杂化 sp 型杂化轨道是由一个 s 轨道和一个 p 轨道组合而成的,轨道间的 夹角为 180°,呈直线形,如 BeCl2 分子。 ②sp2 杂化 sp2 杂化轨道是由一个 s 轨道和两个 p 轨道组合而成的,杂化轨道间 的夹角为 120°,呈平面三角形,如:BF3 分子。 ③sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个 s 轨道和三个 p 轨道组合而成,sp3 杂化轨道 间的夹角为 109°28'。空间构型为正四面体形,如 CH4 分子。
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2 .配合物理 论简介 (1 )配位 键 ①概念 :共用 电子对 由一个 原子单 方面提 供而 跟另一 个原子 共用
的共价键 ,即“电 子对给 予—接 受键”, 是一类 特殊的 共价键 。 如在四水 合铜离 子中, 铜离子 与水分 子之间 的化学 键是由 水分 子
提供孤电 子对给 予铜离 子,铜 离子接 受水分 子的孤 电子对 形成 的。 ②表示:配位键可以用 A→B 来表示,其中 A 是提供孤电子对的原子,
叫做配体; B 是接受电子对的原子。例如:
H×· ∶+H+
[H×· ∶H]+或[
]+
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(2 )配位 化合物 ①定义 :金属 离子 (或原 子)与 某些分 子或离 子(称 为配 体)以 配位键 结合形成 的化合 物,简 称配合 物。 ②写出生 成下列 配合物 的反应 方程式 : [Cu(H2O)4]Cl2:CuCl2+4H2O [Cu(H2O)4]Cl2 Fe(SCN)3:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl ③配 位 键 的强 度 有大 有 小, 因 而 有的 配 合物 很 稳 定, 有 的很 不 稳定 。 许多过渡 金属离 子对多 种配体 具有很 强的结 合力, 因而过 渡金 属配合 物 远比主族 金属配 合物多 。
答案:
或
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课堂合作探究
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问题导学
1.杂化理论简介
活动与探究 1 分析下图 sp、sp2、sp3 杂化的过程,讨论完成表格。
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杂化类型
sp sp2 sp3
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数
杂化轨道间夹角
空间构型
实例
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答案:
杂化类型
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数 杂化轨道间夹角 空间构型 实例
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预习交流 1
分析 CH2 CH2 和 CH≡CH 的中心原子的轨道杂化情况和成键情 况。
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答案:在乙烯分子中 C 原子由一个 s 轨道和两个 p 轨道进行杂化, 组成三个等同的 sp2 杂化轨道,sp2 轨道彼此成 120°角。乙烯中的两个碳 原子各用一个 sp2 轨道重叠形成一个 C—Cσ 键外,又各以两个 sp2 轨道 分别和两个氢原子的 1s 轨道重叠,形成四个 σ 键,这样形成的五个键在 同一平面上,每个 C 原子还剩下一个 p 轨道,它们垂直于这五个 σ 键所在 的平面,形成 π 键。在乙炔分子中碳原子由一个 2s 轨道和一个 2p 轨道 杂化,组成两个 sp 杂化轨道。两个 sp 杂化轨道夹角为 180°,在乙炔分子 中,两个碳原子各以一个 sp 轨道互相重叠,形成一个 C—Cσ 键,每一个碳 原子又各以一个 sp 轨道分别与一个氢原子形成 σ 键,此外每个碳原子还 有两个互相垂直的未杂化的 p 轨道,它们与另一个碳的两个 p 轨道两两 重叠形成两个 π 键。
CH4,CCl4
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迁 移与应 用 (1)BF3 是平面三角形,但 NF3 却是三角锥形,试用杂化轨道理论加以 说明。 (2)H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+和 H2O 中 O 原子杂化方式是否相 同?为什么 H3O+中 H—O—H 键角比 H2O 中 H—O—H 键角大? 解析:弄 清楚 每个原 子的价 电子数 和电子 排布 式 ,是 分析杂 化轨道 的 基础和 前提。弄 清楚原 子形成 什么杂 化轨道 ,也就 知道了 分子的 空间 构 型。
三同步课件 222杂化轨道 理论与配合物
理论简介
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学习目标 1. 了 解 杂化 轨 道 理论 的
基本内容。 2. 能 根 据 有 关理 论 判 断简 单 分子或离子的空间构型。 3. 了 解 配 位 键的 特 点 及配 合 物理论,能说明 简单配合物的 成键情况。
重点难点
1.通过 sp3、sp2、sp 杂化情况的分析,加深 对杂化 轨道 理论 的理解 ,及 对简 单分子 或离子 的空间构型判断。 2.掌握配合物中的一些基本概念,如中心原子、 配位体、配位数、内界和外界。能说明简单配 合物的成键特点。
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预习导引
1 .杂化轨道 理论简 介 (1 )用杂 化轨道 理论解 释甲烷 分子的 形成 在形成 CH4 分子时,碳原子的一个 2s 轨道和三个 2p 轨道发生混杂, 形成四个能量相等的 sp3 杂化轨道。四个 sp3 杂化轨道分别与四个 H 原子的 1s 轨道重叠成键形成 CH4 分子,所以四个 C—H 键是等同的。 可表示为 :
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预习交流 2
氯 化铵是 否属于 配位化 合物 ? 答案:氯化铵不符合配位化合物的定义,只能属于离子化合物。
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预习交流 3
气 态氯化 铝 (A l2Cl6)是 具有 配位键 的化合 物 ,分 子中原 子间的 成键
关 系为
。请将 图中你 认为是 配位 键的斜 线加上 箭头 。
解析:配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有 7 个 电 子 ,通 过一个 共用电 子对就 可以形 成一个 单键 ,另有三 对孤 电子对 。所 以 氯化铝 (A l2Cl6)中 与 两个 铝原子 形成共 价键的 氯原子 中 ,有 一个是 配 位 键 ,氯 原子提 供电子 ,铝原 子提供 空轨道 。
sp 1 个 s 轨道+ 1 个 p 轨道 2 个 sp 杂化轨道
180° 直线形
BeCl2,C2H2
sp2 1 个 s 轨道+ 2 个 p 轨道 3 个 sp2 杂化轨道
120° 正三角形
BF3,SO3
sp3 1 个 s 轨道+ 3 个 p 轨道4 个 sp3 杂化轨道
109°28' 正四面体形
C 原子的杂化轨道
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(2 )杂化 轨道的 类型与 分子构 型的关 系 ①sp 杂化 sp 型杂化轨道是由一个 s 轨道和一个 p 轨道组合而成的,轨道间的 夹角为 180°,呈直线形,如 BeCl2 分子。 ②sp2 杂化 sp2 杂化轨道是由一个 s 轨道和两个 p 轨道组合而成的,杂化轨道间 的夹角为 120°,呈平面三角形,如:BF3 分子。 ③sp3 杂化 sp3 杂化轨道是由一个 s 轨道和三个 p 轨道组合而成,sp3 杂化轨道 间的夹角为 109°28'。空间构型为正四面体形,如 CH4 分子。
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2 .配合物理 论简介 (1 )配位 键 ①概念 :共用 电子对 由一个 原子单 方面提 供而 跟另一 个原子 共用
的共价键 ,即“电 子对给 予—接 受键”, 是一类 特殊的 共价键 。 如在四水 合铜离 子中, 铜离子 与水分 子之间 的化学 键是由 水分 子
提供孤电 子对给 予铜离 子,铜 离子接 受水分 子的孤 电子对 形成 的。 ②表示:配位键可以用 A→B 来表示,其中 A 是提供孤电子对的原子,
叫做配体; B 是接受电子对的原子。例如:
H×· ∶+H+
[H×· ∶H]+或[
]+
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(2 )配位 化合物 ①定义 :金属 离子 (或原 子)与 某些分 子或离 子(称 为配 体)以 配位键 结合形成 的化合 物,简 称配合 物。 ②写出生 成下列 配合物 的反应 方程式 : [Cu(H2O)4]Cl2:CuCl2+4H2O [Cu(H2O)4]Cl2 Fe(SCN)3:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl ③配 位 键 的强 度 有大 有 小, 因 而 有的 配 合物 很 稳 定, 有 的很 不 稳定 。 许多过渡 金属离 子对多 种配体 具有很 强的结 合力, 因而过 渡金 属配合 物 远比主族 金属配 合物多 。
答案:
或
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问题导学
1.杂化理论简介
活动与探究 1 分析下图 sp、sp2、sp3 杂化的过程,讨论完成表格。
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杂化类型
sp sp2 sp3
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数
杂化轨道间夹角
空间构型
实例
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答案:
杂化类型
参与杂化的原子轨道
杂化轨道数 杂化轨道间夹角 空间构型 实例
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预习交流 1
分析 CH2 CH2 和 CH≡CH 的中心原子的轨道杂化情况和成键情 况。
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答案:在乙烯分子中 C 原子由一个 s 轨道和两个 p 轨道进行杂化, 组成三个等同的 sp2 杂化轨道,sp2 轨道彼此成 120°角。乙烯中的两个碳 原子各用一个 sp2 轨道重叠形成一个 C—Cσ 键外,又各以两个 sp2 轨道 分别和两个氢原子的 1s 轨道重叠,形成四个 σ 键,这样形成的五个键在 同一平面上,每个 C 原子还剩下一个 p 轨道,它们垂直于这五个 σ 键所在 的平面,形成 π 键。在乙炔分子中碳原子由一个 2s 轨道和一个 2p 轨道 杂化,组成两个 sp 杂化轨道。两个 sp 杂化轨道夹角为 180°,在乙炔分子 中,两个碳原子各以一个 sp 轨道互相重叠,形成一个 C—Cσ 键,每一个碳 原子又各以一个 sp 轨道分别与一个氢原子形成 σ 键,此外每个碳原子还 有两个互相垂直的未杂化的 p 轨道,它们与另一个碳的两个 p 轨道两两 重叠形成两个 π 键。
CH4,CCl4
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迁 移与应 用 (1)BF3 是平面三角形,但 NF3 却是三角锥形,试用杂化轨道理论加以 说明。 (2)H+可与 H2O 形成 H3O+,H3O+和 H2O 中 O 原子杂化方式是否相 同?为什么 H3O+中 H—O—H 键角比 H2O 中 H—O—H 键角大? 解析:弄 清楚 每个原 子的价 电子数 和电子 排布 式 ,是 分析杂 化轨道 的 基础和 前提。弄 清楚原 子形成 什么杂 化轨道 ,也就 知道了 分子的 空间 构 型。