苏教版选修3 专题4第一单元 分子构型与物质的性质 分子构型课件

课件21张PPT。分子的空间构型——杂化轨道理论课前准备自旋方向相反成单电子
配对价键理论原子轨道
重叠一对一共价键具有饱和性组成一定最大重叠共价键具有方向性知识回顾：价键理论的基本要点。键角一定课堂活动1讨论1： CH４分子分子空间构型怎样？中心C原子形成了几个共价键？碳原子的共价键数目与其C原子结构有矛盾吗？CH4分子中含有4个σ键
CH4的空间构型为正四面体
键角为109.5°讨论1：CH４分子分子空间构型怎样？中心C原子形成了几个共价键？碳原子的共价键数目与其原子结构有矛盾吗？
讨论2：如果C原子就以１个２s轨道和３个２p轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１s轨道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键能否完全相同？这与CH４分子的实际情况是否吻合？CH４分子的C原子怎样才能形成四个共价键？课堂活动1现有价键理论与实验事实相悖？史话导学1954年获诺贝尔化学奖1962年获诺贝尔和平奖 为了解决这一矛盾，更好地解释多原子分子的实际空间构型和性质，1931年鲍林提出了杂化轨道理论，丰富和发展了现代价键理论。 1953年，中国化学家唐敖庆等统一处理了s-p-d-f轨道杂化，提出了杂化轨道的一般方法，进一步丰富了杂化理论的内容。
鲍林根据量子力学的观点提出：在同一个原子中,能量相近的不同类型的几个原子轨道在成键时,可以互相叠加重组,成为相同数目、能量相等的新轨道,这种新轨道叫杂化轨道。
C：1s22s22p2讨论3：为了四个杂化轨道在规定空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向如何？杂化轨道的形成和空间取向示意图sp3　 四个H原子分别以1s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，形成一个正四面体构型的分子。 sp3杂化轨道的形成和空间取向示意图知识点1、了解杂化轨道理论 1、基本要点：
⑴只有能量相近的原子轨道才能发生杂化。
⑵轨道杂化时，通常有激发、杂化、轨道重叠等过程；
⑶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；但杂化轨道改变了原子轨道的形状、方向（一头大一头小，最大重叠原理）。
⑷组合得到的杂化轨道与其他原子形成σ键或排布孤对电子，而不会以空轨道的形式存在。总之，杂化后的轨道“变了”轨道能量变了轨道形状变了轨道伸展方向变了目的都是更利于成键，
形成更稳定的化合物2、杂化目的：知识点1、了解杂化轨道理论讨论3：已知实验测得：
BF3 分子呈平面三角形（键角120°）、
BeCl2分子呈直线形分子（键角180°），
试用杂化轨道理论解释上述两种分子的空间构型。动脑又动手，你会更优秀吆！课堂活动2BF3 分子的sp2杂化知识点2、杂化轨道类型 BF3分子中：每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小。每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形BeCl2分子的sp杂化知识点2、杂化轨道类型BeCl2分子中：每个sp杂化轨道的形状为 一头大，一头小。两个轨道间的夹角为180°，呈直线型。小结：杂化轨道的类型与空间构型的关系s+ps+(2)ps+(3)p243109。28′' 乙烯讨论4：根据乙烷、乙烯、乙炔的空间结构，试用杂化轨道理论解释乙烷、乙烯、乙炔分子中的碳原子的杂化类型乙烷乙炔乙烷中每个C有4个σ
碳以sp3杂化，乙烯中每个C有3个σ
碳以sp2杂化乙炔中每个C有2个σ
碳以sp杂化课堂活动2课堂讨论· 交流 3讨论5：根据金刚石、石墨和苯的空间结构，运用杂化轨道理论推测以上分子中的碳原子的杂化方式。试总结杂化轨道类型的判断石墨晶体 sp2杂化苯的结构 sp2杂化金刚石 sp3杂化扩展视野（离域大π 键）苯石墨苯分子的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的键石墨的熔点较高，能导电。知识点3、多原子的杂化轨道类型的判断呈直线形呈平面形四面体型1、由杂化轨道的空间构型判断杂化类型2、由碳原子的饱和程度判断饱和碳原子：双键碳原子：三键碳原子：课堂巩固导学案练1-⑴⑵⑶待续…… 说白了，最初原子轨道的杂化概念完全是人造的。是为了解释 CH4四面体这类的现象。后来分子轨道理论出现，原子轨道的杂化就自然而然的被解释了。只不过是一种同原子的原子轨道的重新线性组合。首先没有实验基础是杂化轨道理论的局限性之一，另外运用杂化轨道理论解释的时候只有先已知分子的几何构型，才能确定中心原子的杂化类型这也是其一局限性，另外在配体较多、空间结构复杂的情况下，杂化轨道的可选择的轨道较多，需要考虑各种组合方式，使其解释能力较弱……理论研究的一般方法引入、解释应用、预测实验、实践优点、局限谢谢大家