选修3杂化轨道理论演示文稿

2+
其结构简式为：
H3N Cu NH3
NH3
试写出实验中发生的两个反应的离 子方程式？
Cu 2+ +2NH3 .H2O
Cu（OH）2 +2 NH4 +
C蓝u色（沉OH淀）2 + 4NH3 . H2O
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O 深蓝色溶 液
.
23
.
24
实验2-3
Fe 来自百度文库+ +SCN— 硫氰酸根
BF3分子形成
2s
2p
激发 2s
2p
杂化 正三角形
B的基态
激发态
sp2 杂化态
F
120°
B
F
F
.
13
.
14
3 杂化轨道比较
sp 杂化 sp2 杂化 sp3 杂化
杂化轨道夹角 180º 120º 109.5º
杂化轨道 空间取向
直线
平面 三角形
正四面体
.
15
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？
三 杂化轨道理论
.
1
C 2s
2px 2py 2pz
2s
2px
2py
2pz
C原子与H原子结合形成的分子为什么是
CH4，而不是CH2或CH3？CH4分子为什么 具有正四面体的空间构型（键长、键能相同，
键角相同为109°28′. ）？
2
杂化轨道理论的基本要点
原子轨道在成键的过程中并不是一成不 变的。同一原子中能量相近的某些轨道，在 成键过程中重新组合成一系列能量相等的新 轨道而改变了原有的状态。这一过程称为 “杂化”。所形成的新轨道叫做“杂化轨 道”。
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个能量相等、成分相同的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：
2s
2p
激发 2s
2p
杂化 正四面体形
C的基态
H
C
H
H
H
激发态
109°28’
.
sp3 杂化态
5
1 sp3 杂化
一个s轨道与三个p轨道杂化后，得四个sp3杂化轨道， 每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4，它们的空间 取向是四面体结构，相互的键角θ=109º28′
CH4,CCl4
.
6
NH3中N也是采取sp3杂化
N的电子构型:1s22s22p3
0+2=2 0+3=3 0+4=4 1+2=3 1+3=4 2+2=4 .
SP
直线形
SP2
平面三角形
SP3
正四面体形
SP2
V形
SP3
三角锥形
SP3
V形
19
四 配合物理论简介： 实验2-1
CuSO4 CuCl2.2H2O CuBr2 NaCl
固体颜色 白色 绿色
深褐色 白色
K2SO4 白色
KBr 白色
轨道之间的夹角为180度。 CO2 HC≡CH
BeCl2分子形成
2p 2s
2p
2s
激发
杂化
Be基态
激发态
sp杂化态 2p
180
Cl Be Cl
.
11
.
12
sp2 杂化
一个s轨道与两个p轨道杂化，得三个sp2杂化轨道，每 个杂化轨道的s成分为1/3，p成分为2/3，三个杂化轨 道在空间分布是在同一平面上，互成120º
.
3
杂化轨道的要点
原子形成分子时，是先杂化后成键 同一原子中不同类型、能量相近的原子轨道参与杂化 杂化前后原子轨道数不变 杂化后形成的杂化轨道的能量相同 杂化后轨道的形状、伸展方向发生改变 杂化轨道参与形成σ键，未参与杂化的轨道形成π键
.
4
2 杂化轨道分类
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
.
17
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？
.
18
已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子 ★杂化轨道数 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
结合上述信息完成下表：
代表物
CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2O
杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
[Fe (SCN) ]2+ 由于该离子的颜
血红 色
色极似血液，常
被用于电影特技
和魔术表演。
练习书写： 向硝酸银溶液中逐渐滴加氨水的离子方程式
.
25
26
溶液颜色 天蓝色 天蓝色 天蓝色 无色 无色 无色
思考：前三种溶液呈天蓝色大概与什么物质有关？依据是什么？
H2O
2+
H2O Cu OH2
H2O
★配位化合物，简称配合物，通常是由中心离 子（或原子） 与配位体(某些分子或阴离子) 以配位键的形式结合而. 成的复杂离子或分子。20
.
21
.
22
3 实验2-2 已知氢氧化铜与足量氨水 反应后溶解是因为生成[Cu(NH3)4]2+ ， NH3
.
9
交流与讨论：为了满足生成BF3和 BeCl2的要求，B和Be原子的价电子排布 应如何改变？用轨道式表示B和Be原子的 价电子结构的改变。
BF3中的B是sp2杂化，BeCl2 中的Be是sp杂化。
.
10
2 sp 杂化
一个s轨道与一个p轨道杂化后，得两个sp杂化轨道，
每个杂化轨道的s成分为1/2，p成分为1/2，杂化
NF3
HN1H0ο17'8
.
7
H2O中O也是采取sp3杂化
O的电子构型:1s22s22p4
HO1H0ο34'0
.
8
等性杂化和不等性sp3杂化
与中心原子键合的是同一种原子，分子呈高度对称的正四 面体构型，其中的4个sp3杂化轨道自然没有差别，这种杂化 类型叫做等性杂化。
中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的σ轨道，如 H2O的中心原子的4个杂化轨道分别用于σ键和孤对电子对， 这样的4个杂化轨道显然有差别，叫做不等性杂化。
sp3
C－C
sp2
C＝C
sp
C≡C
.
16
4、判断中心原子的杂化类型一般方法
（1）看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道，形成 的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1个π键，形成 的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成的是sp3杂化。
（2）没有填充电子的空轨道一般不参与杂化。