杂化轨道理论PPT演示

杂化轨道理论PPT演示（优秀课件）
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z
z
109°28′
y
y
y
y
x
x
x
x
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化， 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5°，空间构型为正四面体型
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激发
2s
2p
2s
2p
sp2杂化
F
sp2
B
F
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F
2p
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• 思考：H2C＝CH2中的C原子采取sp2杂化方式， 分析其空间构型，它是如何形成π键的。
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（3）杂化轨道时原子轨道的形状发生改变，在成键时 更有利于轨道间的重叠；
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（4）杂化轨道时原子轨道的方向发生改变，改变原 则为使相互间排斥力最小，故在空间取最大夹角分 布。
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三、杂化方式的判断方法
成键时中心原子杂化轨道中填充的必然是σ键电子对 或孤电子对。
中心原子的杂化轨道数=中心原子的价层电子对总数
中心原子杂化轨道的空间构型和价层电子对的空间 构型是完全一致的。
A的杂化轨道数和 A的杂化 杂化轨道或VSEPR
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2s
Cl
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激发
2p
2s
2p
sp杂化
180°
Be
Cl
sp 2p
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• 思考：H－C≡C－H中的C原子采取sp杂化方式， 分析其空间构型，它是如何形成π键的。
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2s 2p
激发 2s 2p
sp3杂化
sp3
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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。
sp2
平面三角形
120°
平面 三角形
120°
CH4 4 NH4+ 4 H2O 4 NH3 4 PCl3 4
（5）中心原子杂化轨道中填充的必然是σ键电子对或 孤电子对；只有未杂化的p轨道才能形成π键。
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sp杂化轨道的形成过程
180°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
sp 杂化：1个s 轨道与1个p 轨道进行的杂化, 形成2个sp杂化轨道。
每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小， 含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分 两个轨道间的夹角为180°，呈直线型
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sp2杂化轨道的形成过程
120°
z
z
z
z
y
y
y
y
x
x
x
x
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。
每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形
第二节 分子的立体构型
第2课时 杂化轨道理论
• 1．杂化轨道理论的意义 • 2．杂化轨道理论的内容 • 3．杂化方式的判断方法 • 4．杂化轨道的类别
ห้องสมุดไป่ตู้
活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4的立体构型
思考：为什么碳原子与氢原子结合 形成CH4，而不是CH2 ？键 角为什么不是90°而是 107°28′
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C：2s22p2
2s
2p 激发 2s 2p
sp3杂化
sp3
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。
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成什么立体构型?
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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。
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二、杂化理论的内容
1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同 类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组 新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，所形成的新轨道 就称为杂化轨道。 2.要点： （1）参与参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能 级组或相近能级组的轨道）； （2）杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数 目等于形成的杂化轨道数目；
价层电子对数
方式
模型
2
sp
直线形
3
sp2
平面三角形
4
sp3
正四面体形
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物质
价电 杂化 子对数 轨道类型
杂化轨道/ VSEPR构型
轨道 夹角
分子空 间构型
键角
BeCl2 2
CO2 2
BF3
3
sp
直线形 180°直线形 180°
sp
直线形 180°直线形 180°
H↑↓
C ↑↓↑↓↑↓↑↓
1s 2s
2p
活动：请根据价层电子对互斥理论分析CH4 的立体构型
新问题1：
1.根据碳原子的核外电子排布图，思考为什么 碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？
C原子轨道排布图
2p2
2s2
1s2
H原子轨道排布图
1s1
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新问题2：
C
C
按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H单键 都应该是完全一样的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，不可能得到正四面体 构型的甲烷分子
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论
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