分子的空间构型

分子的空间构型

【学习目标】

1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型； 2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型； 3、掌握价层电子对互斥理论，知道确定分子空间构型的简易方法； 4、了解等电子原理及其应用。

【学习重点】杂化轨道理论、分子空间构型的简易方法、等电子原理 【学习难点】杂化轨道理论、价层电子对互斥理论 【学习方法】讲解法、归纳法 【教学过程】

〖你知道吗〗投影观察：

1、S原子与H原子结合为什么形成H2S分子，而不是H3S或H4S？

2、C子与H原子结合为什么形成CH4分子，而不是CH3或CH2？

解释：

观看视频:

一、 杂化轨道理论

轨道杂化：指不同类型能量相近的原子轨道，在形成分子的成键过程中重新组合成一系

列能量相等的新的轨道。这种轨道重新组合的过程叫杂化，所形成的新轨道称为杂化轨

讲解: 为什么会进行轨道杂化?(提示从共价键键能大小和体系能量变化来分析)

答：1、杂化轨道的形状发生变化，杂化轨道的电子云形状一头大，一头小，电子云密度大

的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成σ键共价键更稳定， 2、杂化轨道的伸展方向发生变化，指向正四面体的顶点，减小了价电子间的排斥力，使体系能量最低，分子最稳定结构。

1、 轨道杂化类别 （1）、SP杂化

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交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况

看课本图象讲解: C原子在形成乙炔分子时发生sp杂化，两个碳原子以sp杂化轨道与氢原子

的1s轨道结合形成σ键。各自剩余的1个sp杂化轨道相互形成1个σ键，两个碳原子的未

杂化2p轨道分别在Y轴和Z轴方向重叠形成π键。所以乙炔分子中碳原子间以叁键相结合。

(2）、 sp2杂化型 看投影:

观看杂化视频：

交流与讨论：用杂化轨道理论分析乙炔分子的成键情况

看课本解释: C原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s轨道与2个2p轨道发生杂化，形成3

个sp2杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个C原子的2个sp2杂化轨道分别与2个H原子的1s轨道形成2个相同的σ键，各自剩余的1个sp2杂化轨道相互形成一个σ键，各自没有杂化的l个2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成π键。所以，在乙烯分子中双键由一个σ键和一个π键构成。

(3）、 sp3杂化型

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过度：我们研究了分子的轨道杂化情况，那么分子的空间结构与轨道杂化有何联系，分子的空间

构型又如何确定呢？

二、 分子的空间结构

过度:分子的空间结构，我们可以用实验的方法进行确定，比如用红外光谱，核磁共

震，X衍射仪器等进行确定，我们也可以利用我们学的理论进行预测分析 板书：

1、SP杂化（直线型）：如BeCl 2 、CO2、C2H2等 键角：180o Cl—Be—Cl O＝C＝O 2、SP2杂化（三角型）：如BCl 3 乙烯、苯、等。键角：120o

3、SP3杂化（正四面体、三角锥、V型）。

（1）、正四面体（等性SP3杂化）如CH4、CCl4、金刚石、SiO2、NH4+、晶体硅。 键角：109°28′

（2）、三角锥：NH3 、PH3 （含一对孤电子对） 键角：107°18′

（3）、V型：H2O、H2S （含二对孤电子对） 键角：104°30′