《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第1課時課件 魯科版選修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵與分子間作用力 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型 第1課時課件 魯科版選修3.ppt（42頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第1課時 一些典型分子的空間構型,第2章 第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構型,[學習目標定位],1.了解常見分子的空間構型。 2.理解雜化軌道理論的主要內容，并能用雜化軌道理論解釋或預測某些分子或離子的空間構型。,,,新知導學,達標檢測,內容索引,新知導學,1.試解釋CH4分子為什么具有正四面體的空間構型？,一、雜化軌道及其理論要點,答案 在形成CH4分子時，碳原子的一個2s軌道和三個2p軌道發(fā)生混雜，形成四個能量相等的sp3雜化軌道。四個sp3雜化軌道分別與四個H原子的1s軌道重疊成鍵形成CH4分子，所以四個C—H是等同的?？杀硎緸?答案,2.軌道雜化與雜化軌道,相近,相等,相同,等于,形狀,方

2、向,增強,雜化軌道理論四要點 (1)能量相近 原子在成鍵時，同一原子中能量相近的原子軌道可重新組合成雜化軌道。 (2)數目不變 形成的雜化軌道數與參與雜化的原子軌道數相等。 (3)成鍵能力增強 雜化改變原有軌道的形狀和伸展方向，使原子形成的共價鍵更牢固。 (4)排斥力最小 雜化軌道為使相互間的排斥力最小，故在空間取最大夾角分布，不同的雜化軌道伸展方向不同。,例1 下列關于雜化軌道的說法錯誤的是 A.所有原子軌道都參與雜化 B.同一原子中能量相近的原子軌道參與雜化 C.雜化軌道能量集中，有利于牢固成鍵 D.雜化軌道中不一定有電子,答案,解析,√,解析 只有能量相近的原子軌道才能參與雜化，1s軌道

3、與2s、2p軌道能量相差太大，不能形成雜化軌道，故A項不正確，B項正確； 雜化軌道重疊程度更大，形成牢固的化學鍵，故C項正確； 并不是所有的雜化軌道中都有電子，可以是空軌道，也可以有1對孤對電子(如NH3、H2O的形成)，故D項正確。,(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或者用來容納未參與成鍵的孤對電子。 (2)未參與雜化的p軌道，可用于形成π鍵。,易錯警示,例2 用鮑林的雜化軌道理論解釋CH4分子的正四面體結構，下列說法不正確的是 A.C原子的4個雜化軌道的能量一樣 B.C原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣 C.C原子的4個價電子分別占據4個sp3雜化軌道 D.C原子有1個sp3雜化軌道由孤對電子占據

4、,答案,解析,√,解析 甲烷中C原子采取sp3雜化，每個雜化軌道上1個電子分別與1個H原子上的電子結合形成共價鍵，這四個共價鍵完全相同，軌道間的夾角為109.5，形成正四面體形的分子。,1個ns軌道和3個np軌道雜化得到4個能量相等的sp3雜化軌道，且4個軌道間夾角相等。,規(guī)律總結,1.sp1雜化——BeCl2分子的形成 (1)BeCl2分子的形成,二、雜化軌道類型和分子的空間構型,雜化后的2個sp1雜化軌道分別與氯原子的3p軌道發(fā)生重疊，形成2個σ鍵，構成直線形的BeCl2分子。,(2)sp1雜化：sp1雜化軌道是由 軌道和 軌道雜化而得，sp1雜化軌道間的夾角為 ，呈 形。

5、 (3)sp1雜化后，未參與雜化的2個np軌道可以用于形成π鍵，如乙炔分子中的C≡C鍵的形成。,1個ns,1個np,180,直線,相關視頻,2.sp2雜化——BF3分子的形成 (1)BF3分子的形成,(2)sp2雜化：sp2雜化軌道是由 軌道和 軌道雜化而得，sp2雜化軌道間的夾角為 ，呈 形。 (3)sp2雜化后，未參與雜化的1個np軌道可以用于形成π鍵，如乙烯分子中的C==C鍵的形成。,1個ns,2個np,120,平面三角,相關視頻,3.sp3雜化——NH3、H2O與CH4分子的形成 (1)CH4分子的空間構型,(2)sp3雜化：sp3雜化軌道是由 軌道和 軌道

6、雜化而得，sp3雜化軌道的夾角為 ，呈 構型。 (3)NH3、H2O分子中N原子和O原子的雜化類型分別為 、 雜化。由于N原子和O原子分別有 對和 對孤對電子，孤對電子對成鍵電子對的 作用較強，且孤對電子數越多， 作用越強，使鍵角依次變 。,1個ns,3個np,109.5,正四面體,sp3,sp3,1,2,排斥,排斥,小,1.雜化軌道類型的判斷方法 (1)根據雜化軌道之間的夾角判斷：若雜化軌道之間的夾角為109.5，則中心原子發(fā)生sp3雜化；若雜化軌道之間的夾角為120，則中心原子發(fā)生sp2雜化；若雜化軌道之間的夾角為180，則中心原子發(fā)生sp1雜化。 (2)根據分子(

7、或離子)的空間構型判斷 ①正四面體形―→中心原子為sp3雜化；三角錐形―→中心原子為sp3雜化； ②平面三角形―→中心原子為sp2雜化； ③直線形―→中心原子為sp1雜化。,2.雜化軌道類型與分子空間構型的關系 (1)當雜化軌道全部用于形成σ鍵時,(2)當雜化軌道中有未參與成鍵的孤對電子時，由于孤對電子的排斥作用，會使分子的空間構型與雜化軌道的形狀不同，如H2O和NH3，O與N的雜化類型都為sp3雜化，孤電子對數分別為2、1，分子空間構型分別為V形、三角錐形。,例3 NH3分子空間構型是三角錐形，而CH4是正四面體形，這是因為 A.兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同，NH3為sp2雜化，而CH

8、4是sp3 雜化 B.NH3分子中N原子形成3個雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個雜化軌道 C.NH3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強 D.NH3分子中有3個σ鍵，而CH4分子中有4個σ鍵,答案,解析,√,解析 NH3和CH4的中心原子均是sp3雜化，但NH3分子中有一對孤對電子，CH4分子中沒有孤對電子，由于孤對電子與成鍵電子對之間的排斥作用＞成鍵電子對與成鍵電子對之間的排斥作用，NH3分子進一步被“壓縮”成三角錐形，甲烷則呈正四面體形。,ABm型分子(或離子)的空間構型與中心原子雜化軌道類型和孤電子對數的關系：,中心原子或離子的雜化軌道空間構型與分子或離子的空間

9、構型不一定相同。中心原子雜化軌道類型相同的分子或離子的空間構型不一定相同。,方法規(guī)律,例4 下列有關NCl3分子的敘述正確的是 A.NCl3分子中的N原子采取sp2雜化 B.NCl3分子為平面三角形 C.NCl3分子中Cl—N—Cl鍵角小于109.5 D.NCl3分子中含有非極性鍵,答案,解析,解析 NCl3分子中心原子N原子的雜化軌道數為n＝ (5＋3)＝4，N原子的雜化類型為sp3，其中1個雜化軌道含有1對孤對電子，對成鍵電子對具有排斥作用，使鍵角小于109.5，NCl3分子為三角錐形，分子中N—Cl鍵為極性鍵。,√,(1)中心原子雜化軌道類型不同時，鍵角按sp1、sp2、sp3順序減小。

10、 (2)中心原子雜化軌道類型相同時，孤電子對數越多，鍵角越小。 如NH3中的氮原子與CH4中的碳原子均為sp3雜化，但鍵角分別為107.3、109.5。,——比較鍵角大小的方法,方法規(guī)律,1.根據雜化軌道理論，形成苯分子時每個碳原子中一個 軌道和兩個 軌道都發(fā)生了 雜化(如2s、2px、2py雜化)，由此形成的 個 雜化軌道在同一平面內，還有一個未參與雜化的 軌道(如 )垂直于這個平面。 2.每個碳原子的兩個 雜化軌道上的電子分別與鄰近的兩個碳原子的___雜化軌道上的電子配對形成 鍵，于是六個碳原子組成一個正六邊形的碳環(huán)；每個碳原子的另一個 雜化軌道上的電子分別與一個氫原子的1s

11、電子配對形成 鍵。 3.6個碳原子上各有1個未參與雜化的垂直于碳環(huán)平面的p軌道，這6個軌道以“ ”的方式形成含有 個電子、屬于 個C原子的大π鍵。,三、苯分子的空間構型與大π鍵,2s,2p,sp2,三,sp2,2p,2pz,sp2,sp2,σ,sp2,σ,肩并肩,6,6,例5 下列有關苯分子中的化學鍵描述正確的是 A.每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵 B.每個碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大π鍵 C.碳原子的三個sp2雜化軌道與其他原子形成三個π鍵 D.碳原子的未參加雜化的2p軌道與其他原子形成σ鍵,答案,解析,√,解析 苯分子中每個碳原子的三個sp2雜化軌道分別與

12、兩個碳原子和一個氫原子形成σ鍵。同時每個碳原子還有一個未參加雜化的2p軌道，它們均有一個未成對電子，這些2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個多電子的大π鍵。,(1)根據碳原子形成的σ鍵數目判斷 有機物中，碳原子雜化軌道形成σ鍵，未雜化軌道形成π鍵。 (2)由碳原子的飽和程度判斷 ①飽和碳原子采取sp3雜化； ②雙鍵上的碳原子或苯環(huán)上的碳原子采取sp2雜化； ③叁鍵上的碳原子采取sp1雜化。,——有機物中碳原子的雜化類型,方法規(guī)律,學習小結,達標檢測,1.能正確表示CH4中碳原子的成鍵方式的示意圖為 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,答案,解析,√,6,解析 碳原子的2

13、s軌道與2p軌道形成4個等性的雜化軌道，因此碳原子4個價電子分占在4個sp3雜化軌道上，且自旋狀態(tài)相同。,2.s軌道和np軌道雜化的類型不可能有 A.sp1雜化 B.sp2雜化 C.sp3雜化 D.sp4雜化,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,解析 p能級只有3個軌道，不可能有sp4雜化。,3.有關雜化軌道的說法不正確的是 A.雜化軌道全部參與形成化學鍵 B.雜化前后的軌道數不變，但軌道的形狀發(fā)生了改變 C.sp3、sp2、sp1雜化軌道的夾角分別為109.5、120、180 D.四面體形、三角錐形、V形分子的結構可以用sp3雜化軌道解釋,√,解析 雜化軌道用于形成σ鍵和容納孤電子對

14、。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,4.下列對于NH3和CO2的說法中正確的是 A.都是直線形結構 B.中心原子都采取sp1雜化 C.NH3為三角錐形結構，CO2為直線形結構 D.N原子和C原子上都沒有孤對電子,√,解析 NH3和CO2分子的中心原子分別采取sp3雜化、sp1雜化的方式成鍵，但NH3分子的N原子上有1對孤對電子來參與成鍵，根據雜化軌道理論，NH3的空間構型應為三角錐形，CO2的空間構型為直線形。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,5.下列關于原子軌道的說法正確的是 A.凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子，其空間構型都是正四面體形 B.CH4分子中的sp3雜化軌道是由

15、4個H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合 起來而形成的 C.sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的1個s軌道和3個p軌道重新組合 而形成的一組能量相同的新軌道 D.凡AB3型的共價化合物，其中心原子A均采用sp3雜化成鍵,1,2,3,4,5,答案,解析,√,6,解析 中心原子采取sp3雜化，空間構型是正四面體形，但如果中心原子還有孤電子對，分子的空間構型則不是正四面體；CH4分子中的sp3雜化軌道是C原子的一個2s軌道與三個2p軌道雜化而成的；AB3型的共價化合物，A原子可能采取sp2雜化或sp3雜化。,1,2,3,4,5,6,6.請完成下列各小題。 (1)在SO2分子中，S原子采取____雜化，SO2的鍵角_____(填“大于”“等 于”或“小于”)120，SO3分子中S原子采取____雜化，SO3分子的空間構型為____________。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,平面三角形,sp2,小于,sp2,(2)OF2中氧原子的雜化方式為_____，OF2分子的空間構型為_____。,1,2,3,4,5,答案,解析,6,sp3,V形,V形 sp2,1,2,3,4,5,6,正四面體形 三角錐形,sp3,sp3,答案,解析,