人教版高中化学选修三 2_2 分子的立体结构第2课时（课件2） 17页

第二节 分子的立体结构 第二课时 三、 杂化轨道理论简介 例： CH 4 分子的结构： C H H H H 杂化轨道概念： 原子形成分子时，同一原子中能量 相近的不同类型的原子轨在成键过 程中混合组成新的原子轨道 在碳原子中，外层只有 2 个未成对的电子能形成共价键，所以碳原子应是 2 价。但实践证明，碳原子在有机化合物的结构中，一般都是 4 价，这是因为碳原子在成键时发生了电子的激发和轨道的杂化。 即碳原子在成键时，其中有 1 个 ZS 电子激发到同一个电子层能级相近的 2p 轨道上去，变成了 4 个未成对的电子，碳原子即从基态转变为激发态 。 例： CH 4 分子形成 C: 2s 2 2p x 1 2p y 1 3p z 2s 2p 1s sp 3 2s 2p 激发 杂化 H: 1s 1 sp 3 -s 键合 杂化特征： 能量相近： ns,np ns,np,ns (n-1)d,ns,np 成键能力变大： 轨道形状发生了变化 sp 3 杂化 同一个原子的一个 ns 轨道与三个 np 轨道进行杂化组合 为 sp 3 杂化轨道。 sp 3 杂化轨道间的夹角是 109 28 ’ ，分子的几 何构型为正四面体形。 例： CH 4 分子形成 2 s 2 p C 的基态 2 s 2 p 激发态 正四面体形 sp 3 杂化态 C H H H H 109°28’ 外层电子结构： 2s 2p x 2p y 2p z 2s 2p x 2p y 2p z （ a ）碳的 sp 3 杂化轨道；（ b ）甲烷正四面体模型 sp 杂化 同一原子中 ns-np 杂化成新轨道；一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。 例： BeCl 2 分子形成 激发 2 s 2 p Be 基态 2 s 2 p 激发态 杂化 键合 直线形 sp 杂化态 直线形 化合态 Cl Be Cl 180  碳的 sp 杂化轨道 sp 杂化：夹角为 180° 的直线形杂化轨道。 sp 2 杂化 同一个原子的一个 ns 轨道与两个 np 轨道进行杂化组合 为 sp 2 杂化轨道。 sp 2 杂化轨道间的夹角是 120 度，分子的几何 构型为平面正三角形 2 s 2 p B 的基态 2 s 2 p 激发态 正三角形 sp 2 杂化态 例： BF 3 分子形成 B F F F B Cl 120 0 Cl Cl 碳的 sp 2 杂化轨道 sp 2 杂化：三个夹角为 120° 的平面三角形杂化轨道 。 1 、写出 HCN 分子和 CH 2 0 分子的路易斯结构式。 2 ．用 VSEPR 模型对 HCN 分子和 CH 2 O 分子的立体结构进行预测 ( 用立体结构模型表示 ) 3 ．写出 HCN 分子和 CH 2 0 分子的中心原子的杂化类型。 4 ．分析 HCN 分子和 CH 2 O 分子中的 π 键。 探究练习 四、配合物理论简介 2 、 直线型 平面三角型 3 、 sp 杂化 sp 2 杂化 1 、 “ 电子对给予 — 接受键 ” 被称为配位键。一方提供孤对电子；一方有空轨道，接受孤对电子。如： [Cu(H 2 0) 2 ＋ ] 、 NH 4 ＋ 中存在配位键。 2 、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。 向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂 ( 如乙醇 ) ，将析出深蓝色的晶体。 动手做实验： Cu 2 ＋ +2NH 3 · H 2 O=Cu （ OH ） 2 ↓+2NH 4 ＋ Cu （ OH ） 2 +4NH 3 · H 2 O=[Cu （ NH 3 ） 4 ] 2 ＋ +2OH － +4H 2 O [Cu （ NH 3 ） 4 ] 2 ＋ 深蓝色 在 [Cu （ NH 3 ） 4 ] 2 ＋ 里， NH 3 分子的氮原子给出孤对电子对， Cu 2 ＋ 接受电子对，以配位键形成了 [Cu （ NH 3 ） 4 ] 2 ＋ 实验：向盛有氯化铁溶液 ( 或任何含 Fe 3 ＋ 的溶液 ) 的试管中滴加 1 滴硫氰化钾 (KSCN) 溶液，观察实验现象。 实验现象： 看到试管里溶液的颜色跟血液极为相似。 已知的配合物种类繁多，新的配合物由于纷繁复杂的有机物配体而层出不穷，使得无机化合物的品种迅速增长。叶绿素、血红素和维生素 B 12 都是配合物，它们的配体大同小异，是一种称为卟啉的大环有机物，而中心离子分别是镁离子、亚铁离子和钴离子。图 2 — 25 是叶绿素的结构示意图 ： 科学视野： 实践活动： 用计算机软件 Chemsketch 制作分子立体模型。 再见 祝同学们学习进步