分子的立体结构(整理版)
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体现特殊的稳定性
苯中的碳原子取sp2杂化，每个碳原子尚余一个 未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。 由于每个碳原子的左右两个相邻的碳原子没有什 么区别,认为中心的碳原子的未参与杂化的p轨道中的 电子只与左邻的碳原子上的平行p轨道中的一个电子 形成p键而不与右邻的形成p键或者相反显然是不符合 逻辑的。 所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在 一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了 一个p-p离域大键，符号66。用p-p大键(有机化学 中的共轭体系)的概念苯的结构式写成如下右图更 好。后者已经被广泛应用。
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形
V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的空间 结构也不同，什么原因？
平面三角形
三角锥形
写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、 结构式及分子的空间构型： 分子 电子式 CO2
CO2
CH4
分子立体结构
（2）若中心原子A的价层电子对包括成键电子对和孤 对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电子对的 相对位置不是分子的构型， 如： 化学式 结构式 VSEPR模型 四面 体形 三角 锥形 四面 体形 V型
NH3
H2 O
分子立体来自百度文库构
思考与交流
分子或离 子 结构式 中心原子 周围原子 VSEPR 模型 孤对电子 数 (n) 对数 分子或离 子的立体 构型
（ 1） SP 杂化 轨道进行重新的杂化组合，形成四个 3 能量相等的 SP 杂化轨道。每个轨道 由1/4 S成份，3/4 P成份组成。它的立 体形状是正四面体。C原子位于四面体 的中心，四个轨道分别指向四面体的 每个顶点，轨道间夹角是109o28’。
3
SP
3 杂化轨道是由一个S轨道与三个P
y x z
角形
面体 锥体
面体
2、价层电子对互斥(VSEPR)模型： 电子对数 目与立体 结构
2
电子对数 目与立体 结构
3
4
5
6
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布 （即含孤对电子的VSEPR模型） 2 3 4 5 6
直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体
（1）对ABm型分子，若中心原子A的价层电子对只有成 键电子对（即中心原子的价电子都用于形成共价键）， 则价层电子对的相对位置就是分子的构型。 化学式 结构式 VSEPR模型
HCN
0 0
2 4 3
NH4+
H3O+ BF3
0
3
巩固练习 1、用VSEPR模型预测，下列分子的立体结构与 水分子相似的是 （ A B ） A、OF2 B、 H2S C、BeCl2 D、CO2 2、下列分子的立体结构，其中不属于直线型分 子的是 （ D ） A、 BeCl2 B、CO2 C 、 C 2H 2 D、P4 3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ C D） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O
为了补充价键理论的不足，鲍林Pauling在价键理论基 础上于1931年提出了“杂化轨道理论” 。
三、杂化轨道理论简介
2p
2s
基态
2p
2s 激发态
C原子的价电子在一定的能量下发生电子跃迁， 由基态变成激发态。
尽管电子从基态跃迁到激发态需要一定的能 量，但其激发后能形成4个共价键比电子不激发 只形成两个C—H键放出的能量要大得多，这些 能量足以补偿电子激发所 需的能量而有余，因 此，C与H形成化合物时生成CH4而不是CH2。
例：
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
NH3
(5 － 3 × 1 )＝ 1 (6 － 2 × 1 )＝ 2 (3 － 3 × 1 )＝ 0
H 2O BF3
练习
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
练习
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
C70
分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
那么分子结构又是怎么测定的呢
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？
（指导阅读P37）
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。
3
4 3 2
0 0 1
2
4
小结:
中心原子
价层电子对互斥模型
中心原子 分子 代表物 结合的原子数 类型 CO2 2 3 4 2 3 AB2 空间构型 直线形
无孤对电子 CH2O CH4 H2O NH3
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
有孤对电子
问题：按照价键理论，C的价态应为多少？
H2O
CO2
３、四原子分子立体结构（直线形、平面三 角形、三角锥形、正四面体） （平面三角形，三角锥形）
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
４、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子
C60
C20
C40
三角 锥 形
-
平面 正 三角形 四面体
分析CO2 ， H2O，NH3 ，CH2O，CH4电子 式的中心原子价电子层电子的成键情况。
中心原子：对ABn型分子，B围绕A成键，
则A为中心原子，n值为中心原子结合的原子数。
孤对电子：未用于形成共价键的电子对
成键电子对和孤对电子对会影响分 结论： 子的空间构型.
第二章 分子结构与性质
第二节分子的立体结构
高二化学备课组
复习回顾
σ键 共价键
成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键
键能 键参数
成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键长
衡量化学键稳定性
键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
1、双原子分子（直线型）
O2
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
HCl
(1)完成下表：
小
结
VSEPR模型 四面体形 平面三角形 分子结构模型 V形
物质 中心原子的孤对电子数 H2 O 2 SO2 1 0 1
V形
平面三角形 三角锥形
SO3
PCl3
平面三角形
四面体形
(2)对于ABm型分子空间构型：
m值
2 3 中心原子上无孤对电子 直线形 平面三角形
中心原子上有一对孤对电子
一个C原子可以和几个氢原子结合形成分子？
C的价电子排布图：
2s 2p
思考：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 10928′。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 面体构型的甲烷分子。这是为什么呢？
4、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到 或失去电子导致，根据VSEPR模型，下列离子中 所有原子都在同一平面的一组是（ A C ） A、NO2-和NH2B、H3O+和ClO3C、NO3-和CO32D、PO43-和SO425、下列分子中的VSEPR模型与分子结构模型相 同的是（ A D ） A、CO2 B、H2O C、NH3 D、CH4 6、用VSEPR模型理论推断，下列微粒为正四面 体结构的是（ D ） A、SO2 B、O3 C、NO3D、SO42-
双键 = 1σ+ 1 π
乙烯的sp2杂化图解
苯环的结构
平面正六边形，离域大π键。
1.苯环中的碳均是以sp2杂化成夹角为1200三 个sp2杂化轨道. 2.苯环中六个碳之间形成6个σ 键,每个碳与氢 形成1个σ 键. 3.苯环中六个碳中未杂化的P轨道彼此形成一 个大π 键.
4.形成大π 键比一般的π 键更稳定,因此苯环
SP 杂化轨道是由一个S轨道和两个
2
sp2杂化轨道的形成过程 C原子基态原子的电子排布图：
SP2杂化
sp2杂化轨道的形成过程
120°
z z z z
y x x
y x
y x
y
z
120
o
p
x y
SP
2 杂化轨道
在乙烯分子中，碳原子采取sp2 杂化。每个 碳原子另有一个p轨道不参与杂化； 杂化的三个轨道，形成σ键，未杂化的p轨 道“肩并肩”重叠形成π键。 乙烯分子中有1个C-Cσ键，4个C-Hσ键，还 有1个π键。
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
NH4+
H 3O +
CO32SO42-
(2)通式ABn· Em里的(n+m)的数目称为价层电 子对数,令n+m=z,则可将通式ABnEm改写成另 一种通式AYz;VSEPR模型认为，分子中的价层 电子对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中， 因此，z的数目决定了一个分子或离子中的价层 电子对在空间的分布(与分子立体构型不同),由此 可以画出VSEPR理想模型: z 2 3 4 5 6 模型 直线形 平面三 正四 三角双 正八
１、VSEPR模型的要点是: (1)用通式 ABn· Em来表示所有只含一个 孤对电子指成对但不成键 中心原子的分子或离子的组成，式中 A表示 的价电子 中心原子,B表示配位原子(也叫端位原子),下 标n表示配位原子的个数,E表示中心原子上 的孤对电子对,下标m是电子对数。已知分子 或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可用 下式确定: m=(A的族价-X的化合价· X的个数-离子的电 荷数)/2
SP3杂化轨道
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z 109°28′ y y
z
y
y
x
x
x
x
C
CH4分子的空间结构(正四面体)
（2）SP2杂化轨道
P轨道杂化而形成的三个轨道。每个 轨道有1/3 S成份，2/3 P成份。三个 轨道在同一平面。轨道间夹角为120o。 碳原子还剩有一个P轨道，这个P轨 2 道正好与三个 SP 杂化轨道形成的 平面垂直。
小结: 孤对电子对分子立体结构影响较大。
中心原子 中心原子 分子 代表物 结合的原子数 类型 CO2 无孤对电子 CH2O CH4 H2O NH3 2 3 4 2 3 AB2 空间构型 直线形
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
有孤对电子
二、价层电子互斥模型(VSEPR)
轨道的杂化更有利于轨道之间的重叠成键。 因为杂化后电子云分布更为集中，可使成键的 原子轨道间的重叠部分增大，成键能力增强， 因此C与H原子能结合成稳定的CH4。
三、杂化轨道理论简介 C原子基态原子的电子排布图：
杂化与杂化轨道
杂化是指在形成分子时，由于原子间的相 互影响，若干不同类型而能量相近的原子 轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的 过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。 孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成 分子的过程中才会发生。 在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。 条件不同，杂化轨道类型可能不同。
CH4
(4 － 4 × 1 )＝ 0 (4 － 2 × 2 )＝ 0 (6 － 2 × 2 )＝ 1 (5 － 5 × 1 )＝ 0 (6 － 6 × 1 )＝ 0
CO2
SO2
PCl5 SF6
练习
HCN
(4－1×1－1×3)＝0 (5－1－4×1)＝0 (6－1－3×1)＝1 (4＋2－3×2)＝0 (6＋2－4×2)＝0
V形 三角锥形
小
结
(3)根据分子中心原子的成键电子对数和孤对电 子数可以确定较稳定的分子的几何构型：
中心原子的 成键电 孤对电子数 电子对总数 子对数 分子空间构型 实例 BeCl2 BF3、CH2O CH4、SICl4 NH3、PCl3 H2 O、H2 S
2
3
2
0
直线形
平面三角形 正四面体形 三角锥形 V形
: :
H2O
: :
NH3
: :
CH2O
.. . . ..
H .. .. : : H N H : : H O H :O::C::O: H C O .. H
O=C=O H-O-H H-N-H H
结构式
分子的空间构 型
O
H-C-H
H H : C :H H H H-C-H H : : - -
CH4
=
直线形
V形
苯中的碳原子取sp2杂化，每个碳原子尚余一个 未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。 由于每个碳原子的左右两个相邻的碳原子没有什 么区别,认为中心的碳原子的未参与杂化的p轨道中的 电子只与左邻的碳原子上的平行p轨道中的一个电子 形成p键而不与右邻的形成p键或者相反显然是不符合 逻辑的。 所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在 一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了 一个p-p离域大键，符号66。用p-p大键(有机化学 中的共轭体系)的概念苯的结构式写成如下右图更 好。后者已经被广泛应用。
测分子体结构：红外光谱仪→吸收峰→分析。
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间结 构却不同，什么原因？
直线形
V形
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的空间 结构也不同，什么原因？
平面三角形
三角锥形
写出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的电子式、 结构式及分子的空间构型： 分子 电子式 CO2
CO2
CH4
分子立体结构
（2）若中心原子A的价层电子对包括成键电子对和孤 对电子（中心原子上有孤对电子），则价层电子对的 相对位置不是分子的构型， 如： 化学式 结构式 VSEPR模型 四面 体形 三角 锥形 四面 体形 V型
NH3
H2 O
分子立体来自百度文库构
思考与交流
分子或离 子 结构式 中心原子 周围原子 VSEPR 模型 孤对电子 数 (n) 对数 分子或离 子的立体 构型
（ 1） SP 杂化 轨道进行重新的杂化组合，形成四个 3 能量相等的 SP 杂化轨道。每个轨道 由1/4 S成份，3/4 P成份组成。它的立 体形状是正四面体。C原子位于四面体 的中心，四个轨道分别指向四面体的 每个顶点，轨道间夹角是109o28’。
3
SP
3 杂化轨道是由一个S轨道与三个P
y x z
角形
面体 锥体
面体
2、价层电子对互斥(VSEPR)模型： 电子对数 目与立体 结构
2
电子对数 目与立体 结构
3
4
5
6
一个分子或离子中的价层电子对在空间的分布 （即含孤对电子的VSEPR模型） 2 3 4 5 6
直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体
（1）对ABm型分子，若中心原子A的价层电子对只有成 键电子对（即中心原子的价电子都用于形成共价键）， 则价层电子对的相对位置就是分子的构型。 化学式 结构式 VSEPR模型
HCN
0 0
2 4 3
NH4+
H3O+ BF3
0
3
巩固练习 1、用VSEPR模型预测，下列分子的立体结构与 水分子相似的是 （ A B ） A、OF2 B、 H2S C、BeCl2 D、CO2 2、下列分子的立体结构，其中不属于直线型分 子的是 （ D ） A、 BeCl2 B、CO2 C 、 C 2H 2 D、P4 3、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ C D） A、NH3 B、CCl4 C、H2O D、CH2O
为了补充价键理论的不足，鲍林Pauling在价键理论基 础上于1931年提出了“杂化轨道理论” 。
三、杂化轨道理论简介
2p
2s
基态
2p
2s 激发态
C原子的价电子在一定的能量下发生电子跃迁， 由基态变成激发态。
尽管电子从基态跃迁到激发态需要一定的能 量，但其激发后能形成4个共价键比电子不激发 只形成两个C—H键放出的能量要大得多，这些 能量足以补偿电子激发所 需的能量而有余，因 此，C与H形成化合物时生成CH4而不是CH2。
例：
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
NH3
(5 － 3 × 1 )＝ 1 (6 － 2 × 1 )＝ 2 (3 － 3 × 1 )＝ 0
H 2O BF3
练习
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
练习
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
C70
分子世界如此形形色色，异彩纷呈， 美不胜收，常使人流连忘返。
那么分子结构又是怎么测定的呢
科学视野—分子的立体结构是怎样测定的？
（指导阅读P37）
早年的科学家主要靠对物质的宏观性质进行系统总结得 出规律后进行推测，如今，科学家已经创造了许许多多测 定分子结构的现代仪器，红外光谱就是其中的一种。 分子中的原子不是固定不动的，而是不断地振动着的。 所谓分子立体结构其实只是分子中的原子处于平衡位置时 的模型。当一束红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某 些化学键的振动频率相同的红外线，再记录到图谱上呈现 吸收峰。通过计算机模拟，可以得知各吸收峰是由哪一个 化学键、哪种振动方式引起的，综合这些信息，可分析出 分子的立体结构。
3
4 3 2
0 0 1
2
4
小结:
中心原子
价层电子对互斥模型
中心原子 分子 代表物 结合的原子数 类型 CO2 2 3 4 2 3 AB2 空间构型 直线形
无孤对电子 CH2O CH4 H2O NH3
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
有孤对电子
问题：按照价键理论，C的价态应为多少？
H2O
CO2
３、四原子分子立体结构（直线形、平面三 角形、三角锥形、正四面体） （平面三角形，三角锥形）
C2H2
CH2O
COCl2
NH3
P4
４、五原子分子立体结构
最常见的是正四面体
CH4
5、其它：
CH3CH2OH
CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
资料卡片： 形形色色的分子
C60
C20
C40
三角 锥 形
-
平面 正 三角形 四面体
分析CO2 ， H2O，NH3 ，CH2O，CH4电子 式的中心原子价电子层电子的成键情况。
中心原子：对ABn型分子，B围绕A成键，
则A为中心原子，n值为中心原子结合的原子数。
孤对电子：未用于形成共价键的电子对
成键电子对和孤对电子对会影响分 结论： 子的空间构型.
第二章 分子结构与性质
第二节分子的立体结构
高二化学备课组
复习回顾
σ键 共价键
成键方式 “头碰头”,呈轴对称
π键
键能 键参数
成键方式 “肩并肩”,呈镜像对称
键长
衡量化学键稳定性
键角 描述分子的立体结构的重要因素
一、形形色色的分子
1、双原子分子（直线型）
O2
2、三原子分子立体结构（有直线形和V形）
HCl
(1)完成下表：
小
结
VSEPR模型 四面体形 平面三角形 分子结构模型 V形
物质 中心原子的孤对电子数 H2 O 2 SO2 1 0 1
V形
平面三角形 三角锥形
SO3
PCl3
平面三角形
四面体形
(2)对于ABm型分子空间构型：
m值
2 3 中心原子上无孤对电子 直线形 平面三角形
中心原子上有一对孤对电子
一个C原子可以和几个氢原子结合形成分子？
C的价电子排布图：
2s 2p
思考：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 10928′。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 面体构型的甲烷分子。这是为什么呢？
4、多核离子所带电荷可以认为是中心原子得到 或失去电子导致，根据VSEPR模型，下列离子中 所有原子都在同一平面的一组是（ A C ） A、NO2-和NH2B、H3O+和ClO3C、NO3-和CO32D、PO43-和SO425、下列分子中的VSEPR模型与分子结构模型相 同的是（ A D ） A、CO2 B、H2O C、NH3 D、CH4 6、用VSEPR模型理论推断，下列微粒为正四面 体结构的是（ D ） A、SO2 B、O3 C、NO3D、SO42-
双键 = 1σ+ 1 π
乙烯的sp2杂化图解
苯环的结构
平面正六边形，离域大π键。
1.苯环中的碳均是以sp2杂化成夹角为1200三 个sp2杂化轨道. 2.苯环中六个碳之间形成6个σ 键,每个碳与氢 形成1个σ 键. 3.苯环中六个碳中未杂化的P轨道彼此形成一 个大π 键.
4.形成大π 键比一般的π 键更稳定,因此苯环
SP 杂化轨道是由一个S轨道和两个
2
sp2杂化轨道的形成过程 C原子基态原子的电子排布图：
SP2杂化
sp2杂化轨道的形成过程
120°
z z z z
y x x
y x
y x
y
z
120
o
p
x y
SP
2 杂化轨道
在乙烯分子中，碳原子采取sp2 杂化。每个 碳原子另有一个p轨道不参与杂化； 杂化的三个轨道，形成σ键，未杂化的p轨 道“肩并肩”重叠形成π键。 乙烯分子中有1个C-Cσ键，4个C-Hσ键，还 有1个π键。
1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2 1 中心原子上的孤电子对数＝ 2
NH4+
H 3O +
CO32SO42-
(2)通式ABn· Em里的(n+m)的数目称为价层电 子对数,令n+m=z,则可将通式ABnEm改写成另 一种通式AYz;VSEPR模型认为，分子中的价层 电子对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中， 因此，z的数目决定了一个分子或离子中的价层 电子对在空间的分布(与分子立体构型不同),由此 可以画出VSEPR理想模型: z 2 3 4 5 6 模型 直线形 平面三 正四 三角双 正八
１、VSEPR模型的要点是: (1)用通式 ABn· Em来表示所有只含一个 孤对电子指成对但不成键 中心原子的分子或离子的组成，式中 A表示 的价电子 中心原子,B表示配位原子(也叫端位原子),下 标n表示配位原子的个数,E表示中心原子上 的孤对电子对,下标m是电子对数。已知分子 或离子的组成和原子的排列顺序时,m值可用 下式确定: m=(A的族价-X的化合价· X的个数-离子的电 荷数)/2
SP3杂化轨道
sp3杂化轨道的形成过程
z
z
z 109°28′ y y
z
y
y
x
x
x
x
C
CH4分子的空间结构(正四面体)
（2）SP2杂化轨道
P轨道杂化而形成的三个轨道。每个 轨道有1/3 S成份，2/3 P成份。三个 轨道在同一平面。轨道间夹角为120o。 碳原子还剩有一个P轨道，这个P轨 2 道正好与三个 SP 杂化轨道形成的 平面垂直。
小结: 孤对电子对分子立体结构影响较大。
中心原子 中心原子 分子 代表物 结合的原子数 类型 CO2 无孤对电子 CH2O CH4 H2O NH3 2 3 4 2 3 AB2 空间构型 直线形
AB3 平面三角形 AB4 AB2 AB3 正四面体 V形 三角锥形
有孤对电子
二、价层电子互斥模型(VSEPR)
轨道的杂化更有利于轨道之间的重叠成键。 因为杂化后电子云分布更为集中，可使成键的 原子轨道间的重叠部分增大，成键能力增强， 因此C与H原子能结合成稳定的CH4。
三、杂化轨道理论简介 C原子基态原子的电子排布图：
杂化与杂化轨道
杂化是指在形成分子时，由于原子间的相 互影响，若干不同类型而能量相近的原子 轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的 过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。 孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成 分子的过程中才会发生。 在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。 条件不同，杂化轨道类型可能不同。
CH4
(4 － 4 × 1 )＝ 0 (4 － 2 × 2 )＝ 0 (6 － 2 × 2 )＝ 1 (5 － 5 × 1 )＝ 0 (6 － 6 × 1 )＝ 0
CO2
SO2
PCl5 SF6
练习
HCN
(4－1×1－1×3)＝0 (5－1－4×1)＝0 (6－1－3×1)＝1 (4＋2－3×2)＝0 (6＋2－4×2)＝0
V形 三角锥形
小
结
(3)根据分子中心原子的成键电子对数和孤对电 子数可以确定较稳定的分子的几何构型：
中心原子的 成键电 孤对电子数 电子对总数 子对数 分子空间构型 实例 BeCl2 BF3、CH2O CH4、SICl4 NH3、PCl3 H2 O、H2 S
2
3
2
0
直线形
平面三角形 正四面体形 三角锥形 V形
: :
H2O
: :
NH3
: :
CH2O
.. . . ..
H .. .. : : H N H : : H O H :O::C::O: H C O .. H
O=C=O H-O-H H-N-H H
结构式
分子的空间构 型
O
H-C-H
H H : C :H H H H-C-H H : : - -
CH4
=
直线形
V形