高中化学优质课第二章 第2节分子的立体构型第2课时课件2(22张)

一二
2角锥形的原因。
提示:N原子价电子排布图为
,1个2s轨道与3个2p轨道
杂化后,形成4个sp3杂化轨道,其中3个杂化轨道中是单电子,分别与
3个H原子形成σ键,一个杂化轨道中是成对电子,不形成共价键。
sp3杂化轨道应为正四面体构型,但由于孤电子对不形成化学键,故
一般中心原子(或离子)的配位数为2、4、6、8。
(2)颜色的改变。 当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变
化就是一种常见的现象,我们根据颜色的变化就可以判断是否有配 离子生成。如Fe3+与SCN-在溶液中可生成配位数为1~6的铁的硫氰 酸根配离子,这种配离子的颜色是红色的。
(3)稳定性增强。 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。例如,血红素中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与 O2分子形成的配位键强,因此血红素中的Fe2+与CO分子结合后,就 很难再与O2分子结合,使血红素失去输送氧气的功能,从而导致人 体CO中毒。
二、配合物及对物质性质的影响 1.配位键 共用电子对由成键原子单方面提供所形成的共价键称为配位键。 特别提醒(1)配位键是一种特殊类型的共价键,但其性质、结构与 共价键完全相同。(2)形成配位键的条件是:中心原子有空轨道,配 体必须存在孤电子对。
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:
知识点1 知识点2 知识点3
杂化轨道类型判断 【例题1】 判断下列分子中中心原子的杂化类型。 (1)NI3;(2)CH3Cl;(3)CO2;(4)SO2。 答案:(1)sp3杂化 (2)sp3杂化 (3)sp杂化 (4)sp2杂化 解析:由价电子对数判断:
知识点1 知识点2 知识点3
点拨中心原子的杂化轨道数等于价层电子对数。注意:当被中心原 子结合的原子为氧原子或硫原子时,可认为提供电子数为0;计算价 电子数时,阳离子要减去电荷数;阴离子要加上电荷数。
第二课时 杂化轨道理论与配合物理论简介
1.能利用杂化轨道理论判断分子的立体构型。 2.能说出配位键的形成条件,了解配位化合物及其应用。
一二
一、杂化轨道理论简介 1.轨道杂化与杂化轨道 (1)轨道的杂化。 原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成与原轨道数相等的 一组新轨道的过程。 (2)杂化轨道。 杂化后形成的新的能量相同的一组原子轨道。
2.分子的立体构型与杂化类型的关系 (1)当杂化轨道全部用于形成σ键时:
(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时: 由于孤电子对参与互相排斥,会使分子的立体构型与杂化轨道的 形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个是由孤电 子对占据的,其分子不呈正四面体形,而呈V形;氨分子中氮原子的 sp3杂化轨道有1个由孤电子对占据,氨分子不呈正四面体形,而呈三 角锥形。 特别提醒(1)杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同,中心 原子杂化类型相同时孤电子对越多,键角越小。例如NH3中的氮原 子与CH4中的碳原子均为sp3杂化,但键角分别为107°和109°28'。 (2)杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同,但能量不同。 (3)杂化轨道也符合价层电子对互斥模型,应尽量占据整个空间, 使它们之间的排斥力最小。
(2)硼原子参与杂化的原子轨道是一个2s和两个2p,形成三个sp2 杂化轨道。Be原子参与杂化的原子轨道是一个2s和一个2p,形成两 个sp杂化轨道。
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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。
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利用杂化轨道理论解释分子的立体构型 【例题2】 (1)BF3是平面三角形,但NF3却是三角锥形,试用杂化 轨道理论加以解释。 (2)在BF3、BeF2中B、Be原子各用哪几个原子轨道参与杂化?形 成什么类型的杂化轨道?
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答案:(1)BF3中硼原子以sp2杂化轨道与三个氟原子的各一个2p轨 道重叠形成三个sp2-p的σ键。由于三个sp2杂化轨道在同一平面上, 而且夹角为120°,所以BF3为平面三角形结构。而NF3分子中氮原子 采用sp3杂化,有一对孤电子对占据一个杂化轨道,3个sp3杂化轨道与 氟原子的2p轨道形成三个共价键,由于孤电子对占据四面体的一角, 使NF3分子立体构型成为三角锥形。
NH3分子为三角锥形。
一二
二、配合物理论简介 1.配位键 (1)定义:共用电子对由一个原子单方面提供而与另一个原子形成 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是给出孤电子对的原 子,叫作给予体;B是接受电子对的原子,叫作接受体。
一二
2.配位化合物 (1)定义:通常把金属离子(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称为配位化合物。如[Cu(H2O)4]2+中 Cu2+称为中心离子,H2O称为配体,4称为配位数。
一二
(2)配合物的形成举例:
一、杂化轨道与分子的立体结构
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。