1、所謂所謂“分子的立體構型分子的立體構型”指指多原子多原子構成構成的共價分子中的原子的空間關系問題。的共價分子中的原子的空間關系問題。在在O2、HCl這樣的雙原子分子中不存在分子這樣的雙原子分子中不存在分子的立體結構問題。的立體結構問題。O2HCl在多原子構成的分子中，由于原子間排在多原子構成的分子中，由于原子間排列的空間順序不一樣，使得分子有不同列的空間順序不一樣，使得分子有不同的結構，的結構，這就是所謂的分子的立體構型。這就是所謂的分子的立體構型。1、三原子分子、三原子分子 電子式電子式 結構式結構式 鍵角鍵角 空間結空間結構構CO2CS2三原子分子的立體結構：直線形和三原子分子的立體結構：

2、直線形和V形形 電子式電子式 結構式結構式 鍵角鍵角 空間結空間結構構H2OH2S一、形形色色的分子一、形形色色的分子O2HClH2OCO2雙原子分子（直線型）雙原子分子（直線型）三原子三原子分子立體結構（分子立體結構（直線形和直線形和V V形形）直線形直線形180180V V形形1051052、四原子分子、四原子分子 電子式電子式 結構式結構式 鍵角鍵角 空間結空間結構構CH2ONH3PH3四原子分子的立體結構：平面三角形和三角錐形四原子分子的立體結構：平面三角形和三角錐形3、五原子分子、五原子分子 電子式電子式 結構式結構式 鍵角鍵角 空間結空間結構構CH4CCl4SiH4五原子分子的立體

3、結構：正四面體形（最常見的）五原子分子的立體結構：正四面體形（最常見的）四原子四原子分子立體結構（直線形、平面三角形、分子立體結構（直線形、平面三角形、三角錐形、正四面體）三角錐形、正四面體）（平面三角形，三角錐形）（平面三角形，三角錐形）C2H2CH2OCOCl2NH3P4平面三角形平面三角形120120三角錐形三角錐形1071071818 正四面體正四面體6060直線形直線形180180平面三角形平面三角形120120五原子五原子分子立體結構分子立體結構CH4正四面體正四面體1091092828CH3CH2OHCH3COOHC6H6C8H8CH3OH4 4、其它：、其它：平面正六邊形平面正

4、六邊形120120C60分子式：分子式：C10H16 金剛烷分子內含有環己金剛烷分子內含有環己烷組成的三環體系烷組成的三環體系, , 環己環己烷均以椅式構象存在烷均以椅式構象存在, ,碳原碳原子的排布方式為正四面體。子的排布方式為正四面體。 分子的立體結構與其穩定性有關。分子的結構不同分子的立體結構與其穩定性有關。分子的結構不同也會導致物質性質不同。也會導致物質性質不同。 分子的空間結構我們看不見，那么科學家是怎樣測定分子的空間結構我們看不見，那么科學家是怎樣測定的呢？的呢？科學視野科學視野分子的立體結構是怎樣測定的？分子的立體結構是怎樣測定的？ 早年的科學家主要靠對物質的早年的科學家主要靠對

5、物質的宏觀性質宏觀性質進行系進行系統總結得出規律后進行推測，如今，科學家已經統總結得出規律后進行推測，如今，科學家已經創造了許許多多測定分子結構的現代儀器，創造了許許多多測定分子結構的現代儀器，紅外紅外光譜光譜就是其中的一種。分子中的原子就是其中的一種。分子中的原子不是不是固定不固定不動的，而是不斷地動的，而是不斷地振動振動著的。所謂分子立體結構著的。所謂分子立體結構其實只是分子中的原子處于其實只是分子中的原子處于平衡位置平衡位置時的模型。時的模型。當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某當一束紅外線透過分子時，分子會吸收跟它的某些化學鍵的振動頻率相同的紅外線，再記錄到圖些化學鍵的振動頻率相

6、同的紅外線，再記錄到圖譜上呈現吸收峰。譜上呈現吸收峰。 通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一通過計算機模擬，可以得知各吸收峰是由哪一個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，個化學鍵、哪種振動方式引起的，綜合這些信息，可分析出分子的立體結構。可分析出分子的立體結構。測分子體結構：紅外光譜儀測分子體結構：紅外光譜儀吸收峰吸收峰分分析。析?！舅伎肌俊舅伎肌繛槭裁礃嫵煞肿拥脑訑的恳粯佣?，而分子為什么構成分子的原子數目一樣多，而分子的空間構型卻不一樣？的空間構型卻不一樣？CO2 和和H2O都是三原子分子，都是三原子分子，為什么為什么CO2呈直線形而呈直線形而H2O呈呈V形形?CH2O和和NH3

7、都是都是四原子分子，為什么四原子分子，為什么CH2O呈平面三角形而呈平面三角形而NH3呈三呈三角錐形角錐形? 屬于同一通式的分子或離子，其結構可能相屬于同一通式的分子或離子，其結構可能相似，也可能完全不同。似，也可能完全不同。(如如SO32-、CO32-)中心原子：中心原子：對對ABn型分子，型分子，B圍繞圍繞A成鍵，則成鍵，則A為中心原子，為中心原子，n值為中心原子結合的原子數。值為中心原子結合的原子數。孤對電子：孤對電子：未用于形成共價鍵的電子對未用于形成共價鍵的電子對分子分子CO2H2ONH3CH2OCH4電子式電子式結構式結構式分子的空分子的空間構型間構型O C O: : :H O H

8、:H N H:H:H C H:HHO=C=OH-O-HH-N-H-HH-C-H= OH-C-H-HH直線形直線形V 形形三角三角錐錐 形形 平面平面三角形三角形 正正四面體四面體HH. .C. . .O. . . .分析：分析：CO2 ， H2O，NH3 ，CH2O等的中心原子等的中心原子價電子層電子的成鍵情況與其空間構型。價電子層電子的成鍵情況與其空間構型。結論結論：中心原子上中心原子上鍵電子對鍵電子對和和孤對電子對孤對電子對均均要占據中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。要占據中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。影響分子的空間構型。影響分子的空間構型。二、價層電子對互斥理論二、價層電子對互斥

9、理論 對對ABn型的分子或離子，型的分子或離子，中心原子中心原子A的的價層價層電子對電子對（包括成鍵（包括成鍵鍵電子對鍵電子對和未成鍵的和未成鍵的孤孤對電子對對電子對）之間由于存在排斥力，將使分子）之間由于存在排斥力，將使分子的幾何構型總是采取電子對相互排斥最小的的幾何構型總是采取電子對相互排斥最小的那種構型，那種構型，以使彼此之間盡可能遠離，斥力以使彼此之間盡可能遠離，斥力最小。最小。這時這時分子體系分子體系價層電子對互斥模型又稱價層電子對互斥模型又稱VSEPRVSEPR模型，可用模型，可用來預測分子的立體結構。來預測分子的立體結構。1.要點要點2.根據價層電子對互斥理論判斷分子的空間結構根

10、據價層電子對互斥理論判斷分子的空間結構確定中心原子價層電子對數目 =鍵個數鍵個數+中心原子上的孤對電子中心原子上的孤對電子對個數對個數鍵電子對數鍵電子對數 = 與中心原子結合的原子數與中心原子結合的原子數價層電子對數價層電子對數 有原子形成分子就有有原子形成分子就有鍵，共價單鍵一定是鍵，共價單鍵一定是鍵，結合多少個原子就有多少個鍵，結合多少個原子就有多少個鍵。鍵。鍵電子鍵電子對數可有分子式確定。對數可有分子式確定。 中心原子上的孤對電子對數的確定方法：中心原子上的孤對電子對數的確定方法：中心原子上的孤電子對數中心原子上的孤電子對數 =（a-xb) 對于對于原子：原子：a 為中心原子的價電子數，

11、為中心原子的價電子數，對于主族元對于主族元素，價電子數素，價電子數=原子的最外層電子數原子的最外層電子數對于對于陽離子陽離子：a為中心原子的最外層電子數為中心原子的最外層電子數減去減去離離子的電荷數；子的電荷數；對于對于陰離子陰離子： a為中心原子的最外層電子數為中心原子的最外層電子數加上加上離離子的電荷數子的電荷數x : 為與中心原子結合的原子數為與中心原子結合的原子數 x=nb: 為為與中心原子結合的原子與中心原子結合的原子最多能接受的電子最多能接受的電子數數(H為為1，其他原子為，其他原子為“8-該原子的最外層電子該原子的最外層電子數數”） P P3838思考與交流思考與交流 1 1、如

12、何確定主族元素的價電子（、如何確定主族元素的價電子（S S、P P元素），元素），2 2、如何確定主族元素最多能接受的電子數、如何確定主族元素最多能接受的電子數(N(N、ClCl元素元素) )？分子或離子分子或離子 中心中心 原子原子 a x b中心原子中心原子上的孤電上的孤電子對數子對數 H2O NH4+ CO32- CO2 SO42-ONCCS01442126648324200220孤對電子對的計算孤對電子對的計算=（a-xb）價層電子對（價層電子對（鍵電子對鍵電子對和未成鍵的和未成鍵的孤對電子對孤對電子對）代表代表物物電子式電子式中心原子結中心原子結合原子數合原子數鍵電鍵電子對子對孤對孤

13、對電子電子對對價層價層電子電子對數對數H2ONH3CO2CH4:H O H:H N H:H:H C H:HHO C O: : :2342224314404202中心原子上無孤對電子的分子：中心原子上無孤對電子的分子：VSEPR模型就是其分子的立體結構。模型就是其分子的立體結構。 中心原子上存在孤對電子的分子：中心原子上存在孤對電子的分子： 先由價層電子對數得出含有孤對電子的價層電子對互先由價層電子對數得出含有孤對電子的價層電子對互斥模型，然后略去孤對電子在價層電子對互斥模型占有斥模型，然后略去孤對電子在價層電子對互斥模型占有的空間，剩下的就是分子的立體結構。的空間，剩下的就是分子的立體結構。

14、價層電子對數價層電子對數n n與與VSEPRVSEPR模型立體結構的關系模型立體結構的關系 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 直線型直線型 平面三角形平面三角形 四面體四面體 三角雙錐體三角雙錐體 八面體八面體根據中心原子價層電子對數目確定VSEPR 空間空間構型構型 確定分子的空間構型。確定分子的空間構型。 根據電子對相互排斥最小的原則，分子的立根據電子對相互排斥最小的原則，分子的立體構型與價層電子對數和體構型與價層電子對數和VSEPR模型有關。模型有關。分子構型的判斷：分子構型的判斷：鍵電子對數鍵電子對數+ +孤電子對數孤電子對數=價層電子對數價層電子對數 VSEPR VSEPR模型

15、模型 分子立體構型分子立體構型價層電子對互斥理論價層電子對互斥理論略去孤電子對略去孤電子對分析下表中分子或離子的價層電子對數，并預測分析下表中分子或離子的價層電子對數，并預測其結構其結構分子或離子分子或離子中心原子中心原子上孤電子上孤電子對數對數鍵電鍵電子對數子對數價層電價層電子對數子對數VSEPR模型的立模型的立體結構體結構實際的實際的立體結立體結構構 SO2 CO2 CO32- SO32- NH3 CH434322332平面三角形平面三角形平面三角平面三角形形平面三角平面三角形形V形形直線形直線形直線形直線形四面體四面體三角錐形三角錐形1134四面體四面體三角錐形三角錐形044四面體四面體

16、 正四面正四面體體100ABn 型分子的型分子的VSEPRVSEPR模型模型和立體結構和立體結構VSEPRVSEPR模型模型成鍵電子對數孤對電子對數分子類型 電子對的排布模型 立體結構立體結構 實 例 23平面平面三角三角形形2 0 AB2直線形直線形 CO23 0 AB32 1 AB2價層電子對數平面三角形平面三角形 BF3V V形形SO2直線直線形形價層電子對數 VSEPRVSEPR模型模型成鍵電子對數 孤對電子對數 分子類型 電子對的排布模型分子構型 實例 4正正四四面面體體4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面體正四面體 CH4三角錐形三角錐形 NH3V V形形H2O1、為了

17、解釋和預測分子的空間構型，科學家在歸納了、為了解釋和預測分子的空間構型，科學家在歸納了許多已知的分子空間構型的基礎上，提出了一種十分簡許多已知的分子空間構型的基礎上，提出了一種十分簡單的理論模型單的理論模型價層電子對互斥模型。這種模型把分價層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類是子分成兩類：一類是 ；另一類是；另一類是 。BF3和和NF3都是四個原子的分子，都是四個原子的分子，BF3的中心原子的中心原子是是 ，NF3的中心原子是的中心原子是 ；BF3分子的立體構分子的立體構型是平面三角形，而型是平面三角形，而NF3分子的立體構型是三角錐形的分子的立體構型是三角錐形的原因是原因是 。 中

18、心原子上的價電子都用于形成共價鍵中心原子上的價電子都用于形成共價鍵 中心原子上中心原子上有孤對電子有孤對電子 B N BF3分子中分子中B原子的原子的3個價電子都與個價電子都與F原子形成共價鍵，而原子形成共價鍵，而NF3分子中分子中N原子的原子的3個價電子與個價電子與F原子形成共價鍵，還有一對為成鍵的電子對，占據了原子形成共價鍵，還有一對為成鍵的電子對，占據了N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形練習練習2、用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間、用價層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間構型。構型。 BeCl2 ； SCl2 ； SO3

19、2- ； SF6 直線形直線形 V形形 三角錐形三角錐形 正八面體正八面體3、寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質的化學式，、寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質的化學式，并指出它們分子中的鍵角分別是多少？并指出它們分子中的鍵角分別是多少？（1）直線形）直線形 （2）平面三角形）平面三角形 （3）三角錐形）三角錐形 （4）正四面體）正四面體 （1）CO2、CS2、HCN 鍵角180（2）BF3、BCl3、SO3、CH2O鍵角60（3）NH3、PCl3鍵角107.3（4）CH4、CCl4鍵角10928 C C原子與原子與H H原子結合形成的分子為什么是原子結合形成的分子為什么是CHCH4 4，而

20、不是而不是CHCH2 2或或CHCH3 3？CHCH4 4分子為什么具有正四面體的分子為什么具有正四面體的空間構型（鍵長、鍵能相同，鍵角相同為空間構型（鍵長、鍵能相同，鍵角相同為1091092828）？）？2s 2px 2py 2pzC 按照共價鍵的成鍵過程中按照共價鍵的成鍵過程中,一個原子有幾個未成對電子一個原子有幾個未成對電子,通常只能和幾個通常只能和幾個自旋相反自旋相反的電子形成共價鍵的電子形成共價鍵,所以在共所以在共價分子中價分子中,每個原子形成共價鍵的數目是每個原子形成共價鍵的數目是一定一定,這就是共這就是共價鍵的價鍵的“飽和性飽和性”.思思 考考 價層電子對互斥模型只能解釋化合物分

21、子的空間價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子的空間構形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋構形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋甲烷中四個甲烷中四個C-HC-H的鍵長、鍵能相同及的鍵長、鍵能相同及H-C-HH-C-H的鍵角為的鍵角為109109 2828。因為按照我們已經學過的價鍵理論，甲。因為按照我們已經學過的價鍵理論，甲烷的烷的4 4個個C-HC-H單鍵單鍵都應該是都應該是鍵，鍵，然而，碳原子的然而，碳原子的4 4個價層原子軌道是個價層原子軌道是3 3個相互垂直的個相互垂直的2p2p軌道和軌道和1 1個球形個球形的的2s2s軌道，用它們跟軌道，用它們跟4 4個氫原子的個氫原子的1

22、s1s原子軌道重疊，原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子不可能得到四面體構型的甲烷分子。這是為什么呢？這是為什么呢？為了補充了價鍵理論的不足，鮑林為了補充了價鍵理論的不足，鮑林(Pauling)(Pauling)在價鍵理在價鍵理論基礎上提出了論基礎上提出了“雜化雜化”假設。假設。1.1.內容：內容：在形成分子時，在外界條件影響下若干在形成分子時，在外界條件影響下若干不同不同類型類型能量相近能量相近的原子軌道的原子軌道混合起來，混合起來，重新組合重新組合成一組成一組新新軌道的過程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道軌道的過程叫做原子軌道的雜化，所形成的新軌道就稱為雜化軌道。就稱為雜化軌道。

23、注意點：注意點：（1 1）只有）只有能量相近能量相近的原子軌道才參加雜化的原子軌道才參加雜化（2 2）參加參加雜化的軌道數目雜化的軌道數目等于等于形成形成的雜化軌道數目即的雜化軌道數目即雜化前后原子雜化前后原子“軌道軌道”總數不變，總數不變，但能量趨于平均化，但能量趨于平均化，“雜化軌道雜化軌道”的對稱性更高，的對稱性更高，雜化后軌道伸展方向，雜化后軌道伸展方向，形狀發生改變形狀發生改變，更有利于成鍵。，更有利于成鍵。三、雜化軌道理論簡介三、雜化軌道理論簡介 （4 4）雜化軌道之間力圖在空間取最大夾角分布，）雜化軌道之間力圖在空間取最大夾角分布，使相互間的排斥能最小使相互間的排斥能最小 。 原

24、子可用原子可用“雜化軌道雜化軌道”與其它原子的軌道（或與其它原子的軌道（或“雜雜化軌道化軌道”）重疊形成共價鍵。）重疊形成共價鍵。 用雜化理論解釋用雜化理論解釋CH4分子的空間構型分子的空間構型（3 3）雜化軌道成鍵能力大于原來的原子軌道）雜化軌道成鍵能力大于原來的原子軌道-因為因為雜化軌道的形狀變成一頭大一頭小了雜化軌道的形狀變成一頭大一頭小了, ,用大的一頭與用大的一頭與其他原子的軌道重疊其他原子的軌道重疊, ,重疊部分顯然會增大。重疊部分顯然會增大。激發s2p2p2s2雜化3spsp3C：2s22p2由由1個個s軌道和軌道和3個個p軌道軌道混雜混雜并重新組合成并重新組合成4個能量與形狀個

25、能量與形狀完全相同完全相同的軌道。的軌道。我們把這種軌道稱之為我們把這種軌道稱之為 sp3雜化軌道雜化軌道。為了四個雜化軌道在空間盡可能遠離，使軌道間的排斥為了四個雜化軌道在空間盡可能遠離，使軌道間的排斥最小，最小，4個雜化軌道的伸展方向成什么立體構型個雜化軌道的伸展方向成什么立體構型? CH4分子的形成分子的形成 四個四個H H原子原子分別以分別以4 4個個s s軌道軌道與與C C原子上的四個原子上的四個spsp3 3雜化軌道相互重疊后雜化軌道相互重疊后，就形成了，就形成了四個性質、四個性質、能量和鍵角都完全相同能量和鍵角都完全相同的的S-SPS-SP3 3鍵，從而構成鍵，從而構成一個一個正

26、四面體構型正四面體構型的分子。的分子。 10928【練習】【練習】用用Pauling的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結構，下列說法不正確的是（面體結構，下列說法不正確的是（ ）A、C原子的四個雜化軌道的能量一樣原子的四個雜化軌道的能量一樣B、C原子的原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣雜化軌道之間夾角一樣C、C原子的原子的4個價電子分別占據個價電子分別占據4個個sp3雜化軌道雜化軌道D、C原子有原子有1個個sp3雜化軌道由孤對電子占據雜化軌道由孤對電子占據D雜化軌道有哪些不同的類型呢？雜化軌道有哪些不同的類型呢？ 甲烷分子的形成采取的是甲烷分子的形成采取的是sp3雜

27、化軌道。根據參與雜雜化軌道。根據參與雜化的化的s軌道與軌道與p軌道的數目，除了有軌道的數目，除了有sp3雜化軌道外，還雜化軌道外，還有有sp2 雜化和雜化和sp雜化，雜化，sp2 雜化軌道表示由一個雜化軌道表示由一個s軌道軌道與兩個與兩個p軌道雜化形成的，軌道雜化形成的，sp雜化軌道表示由一個雜化軌道表示由一個s軌軌道與一個道與一個p軌道雜化形成的。軌道雜化形成的。思考：思考：雜化軌道的類型與分子的空間構型之間存在什么雜化軌道的類型與分子的空間構型之間存在什么 關系？為什么？關系？為什么？C原子基態原子電子排布的軌道表示式原子基態原子電子排布的軌道表示式2 2、雜化軌道的類型：、雜化軌道的類型

28、： 雜化軌道類型不同，雜化軌道夾角也不相同，不同類雜化軌道類型不同，雜化軌道夾角也不相同，不同類型的雜化軌道之間的型的雜化軌道之間的夾角不同夾角不同，成鍵后所形成的分子就，成鍵后所形成的分子就具有具有不同的空間構型不同的空間構型。 x y z x y z z x y z x y z 10928 sp3雜化雜化：1個個s 軌道與軌道與3個個p 軌道進行的雜化軌道進行的雜化,形成形成4個個sp3 雜化軌道。雜化軌道。 每個每個sp3雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小， 含有含有 1/4 s 軌道和軌道和 3/4 p 軌道的成分軌道的成分 每兩個軌道間的夾角為每兩個軌道間

29、的夾角為109.5， 雜化軌道立體構型為雜化軌道立體構型為正四面體形正四面體形spsp3 3雜化軌道特點：雜化軌道特點：四個四個spsp3 3軌道在空間均勻分布，軌道在空間均勻分布， 軌道間夾角軌道間夾角109.5109.5，立體構型為立體構型為正四面體形正四面體形C原子基態電子排布軌道表示式原子基態電子排布軌道表示式x y z x y z z x y z x y z 120 每個每個sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小 含有含有 1/3 s 軌道和軌道和 2/3 p 軌道的成分軌道的成分 每兩個軌道間的夾角為每兩個軌道間的夾角為120，雜化軌道立體構型雜化軌

30、道立體構型呈呈平平面三角形面三角形 sp2雜化雜化：1個個s 軌道與軌道與2個個p 軌道進行的雜化軌道進行的雜化,形成形成3個個sp2 雜化軌道。雜化軌道。sp2雜化軌道特點：雜化軌道特點： 3個個sp2雜化軌道在一個平面內均勻分布，軌道雜化軌道在一個平面內均勻分布，軌道間夾角間夾角120。立體構型為平面三角形。立體構型為平面三角形例如：例如： Sp2 雜化雜化 BF3分子的形成分子的形成B B： 1s1s2 22s2s2 22p2p1 1沒有沒有3 3個成單電子個成單電子激發s2p2p2s2sp2sp2雜化120FFFBC原子基態原子電子排布的軌道表示式原子基態原子電子排布的軌道表示式x y

31、 z x y z z x y z x y z 180每個每個sp雜化軌道的形狀為一雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有頭大，一頭小，含有1/2 s 軌軌道和道和1/2 p 軌道的成分。兩個軌道的成分。兩個軌道間的夾角為軌道間的夾角為180，雜化，雜化軌道立體構型呈軌道立體構型呈直線型。直線型。 sp 雜化：雜化：1個個s 軌道與軌道與1個個p 軌道進行的雜化軌道進行的雜化, 形成形成2個個sp雜化軌道。雜化軌道。 sp雜化軌道特點：雜化軌道特點：2個個sp雜化軌道在一條直線雜化軌道在一條直線 上，軌道間夾角上，軌道間夾角180。立體構型為直線形。立體構型為直線形注意：注意：雜化軌道只用雜化軌道

32、只用于于形成形成鍵鍵或者用來容或者用來容納納孤對電子孤對電子,剩余的剩余的p軌軌道道可以形成可以形成鍵鍵180ClClBe例如：例如： Sp 雜化雜化 BeCl2分子的形成分子的形成Be原子：原子：1s22s2 沒有單電子沒有單電子激發s2p2p2s2spsp雜化雜化ClClsppxpx 小結：小結：s-p型的三種雜化對比型的三種雜化對比雜雜 化化 類類 型型spsps sp p2 2spsp3 3參與雜化的參與雜化的原子軌道原子軌道1 1個個 s + 1s + 1個個p p1 1個個s + 2s + 2個個p p1 1個個s + 3s + 3個個p p雜雜 化化 軌軌 道道 數數2 2個個s

33、psp雜化軌雜化軌道道3 3個個spsp2 2雜化雜化軌道軌道4 4個個spsp3 3雜化軌雜化軌道道雜化軌道雜化軌道間夾角間夾角1801800 01201200 01091090 0 2828空空 間間 構構 型型直直 線線正三角形正三角形正四面體正四面體實實 例例BeClBeCl2 2 , , C C2 2H H2 2BF3 , C2H4CH4 , CCl4有幾個原子軌道參與雜化，就形成幾個雜化軌道。有幾個原子軌道參與雜化，就形成幾個雜化軌道。試用雜化軌道理論分析乙烯、乙炔和苯分試用雜化軌道理論分析乙烯、乙炔和苯分子的成鍵情況子的成鍵情況 C C原子在形成乙烯分子時，碳原子的原子在形成乙烯

34、分子時，碳原子的2s2s軌道與軌道與2 2個個2p2p軌道發生雜化，形成軌道發生雜化，形成3 3個個spsp2 2雜化軌道，伸向雜化軌道，伸向平面正三角形的三個頂點。每個平面正三角形的三個頂點。每個C C原子的原子的2 2個個spsp2 2雜雜化軌道分別與化軌道分別與2 2個個H H原子的原子的1s1s軌道形成軌道形成2 2個相同的個相同的鍵，各自剩余的鍵，各自剩余的1 1個個spsp2 2雜化軌道相互形成一個雜化軌道相互形成一個鍵，各自沒有雜化的鍵，各自沒有雜化的l l個個2p2p軌道則垂直于雜化軌道軌道則垂直于雜化軌道所在的平面，彼此肩并肩重疊形成所在的平面，彼此肩并肩重疊形成鍵。所以，鍵

35、。所以，在乙烯分子中雙鍵由一個在乙烯分子中雙鍵由一個鍵和一個鍵和一個鍵構成。鍵構成。 C C原子在形成乙炔分子時發生原子在形成乙炔分子時發生spsp雜化，兩個雜化，兩個碳原子以碳原子以spsp雜化軌道與氫原子的雜化軌道與氫原子的1s1s軌道結合形成軌道結合形成鍵。各自剩余的鍵。各自剩余的1 1個個spsp雜化軌道相互形成雜化軌道相互形成1 1個個鍵，兩個碳原子的未雜化鍵，兩個碳原子的未雜化2p2p軌道分別在軌道分別在Y Y軸和軸和Z Z軸軸方向重疊形成方向重疊形成鍵。所以乙炔分子中碳原子間以鍵。所以乙炔分子中碳原子間以叁鍵相結合。叁鍵相結合。大 鍵 C6H6 sp sp2 2雜化雜化苯環結構中

36、的大苯環結構中的大鍵：鍵：苯分子中的苯分子中的C的原子軌道采用的原子軌道采用sp2雜化。每個雜化。每個C上的上的3個個sp2雜化軌道分別與兩個相鄰的雜化軌道分別與兩個相鄰的C和一個和一個H形成形成3個個鍵并形成六碳環，每個鍵并形成六碳環，每個C未參加雜化未參加雜化的的2P軌道以軌道以“肩并肩肩并肩”的方式形成大的方式形成大鍵。大鍵。大鍵的形成鍵的形成使苯分子的所有原子處于同一平面，且結構穩定。使苯分子的所有原子處于同一平面，且結構穩定?！緩娀柟獭俊緩娀柟獭恳蚁┓肿又泻幸蚁┓肿又泻?個個CH和和1個個C=C雙鍵，雙鍵，6個原子在同一平面上。下列關于乙烯分子的成鍵情況個原子在同一平面上。下

37、列關于乙烯分子的成鍵情況分析正確的是（分析正確的是（ ） A 每個每個C原子的原子的2s軌道與軌道與2p軌道雜化，形成兩個軌道雜化，形成兩個sp雜雜化軌道化軌道 B 每個每個C原子的原子的1個個2s軌道與軌道與2個個2p軌道雜化，形成軌道雜化，形成3個個sp2雜化軌道雜化軌道 C 每個每個C原子的原子的2s軌道與軌道與3個個2p軌道雜化，形成軌道雜化，形成4個個sp3雜化軌道雜化軌道 D 每個每個C原子的原子的3個價電子占據個價電子占據3個雜化軌道，個雜化軌道，1個價電個價電子占據子占據1個個2p軌道軌道BD3、雜化軌道類型的判斷：、雜化軌道類型的判斷： 因為雜化軌道因為雜化軌道只能用于形成只

38、能用于形成鍵或用來鍵或用來容納孤對電子容納孤對電子，故有，故有 雜化類型的判斷方法：先確定分子或離子的雜化類型的判斷方法：先確定分子或離子的VSEPR模型，然后就可以比較方便地確定中心原子的雜化軌道模型，然后就可以比較方便地確定中心原子的雜化軌道類型。類型。=中心原子孤對電子對數中心原子結合的原子數中心原子孤對電子對數中心原子結合的原子數雜化軌道數雜化軌道數=中心原子價層電子對數中心原子價層電子對數雜化軌道只用于形成雜化軌道只用于形成鍵或者用來容納孤對電子鍵或者用來容納孤對電子雜化軌道數雜化軌道數0+2=2SP直線形直線形0+3=3SP2平面三角形平面三角形0+4=4SP3正四面體形正四面體形

39、1+2=3SP2V形形1+3=4SP3三角錐形三角錐形2+2=4SP3V形形代表物代表物雜化軌道數雜化軌道數 雜化軌道類型雜化軌道類型分子結構分子結構CO2CH2OCH4SO2NH3H2O試一試試一試中心原子孤對電子對數中心原子結合的原子數中心原子孤對電子對數中心原子結合的原子數3 3、分子或離子中，中心原子的雜化軌道類型的判斷分子或離子中，中心原子的雜化軌道類型的判斷 A A的價電子對數的價電子對數234A A的雜化軌道數的雜化軌道數雜化類型雜化類型A A的的VSEPRVSEPR模型模型A A的雜化軌道空間的雜化軌道空間構型構型ABmABm型分子或離子型分子或離子空間構型空間構型（1 1）對

40、于）對于ABmABm型分子或離子，其中心原子型分子或離子，其中心原子A A的雜的雜化軌道數恰好與化軌道數恰好與A A的價電子對數相等。的價電子對數相等。234spsp2sp3直線型直線型 平面三角形平面三角形四面體四面體直線型直線型 平面三角形平面三角形正四面體正四面體直線型直線型平面三角平面三角形、形、V形形正四面體、正四面體、三角錐形、三角錐形、V形形3、雜化軌道類型的判斷：、雜化軌道類型的判斷：（2 2）通過看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵來）通過看中心原子有沒有形成雙鍵或三鍵來判斷中心原子的雜化類型。判斷中心原子的雜化類型。規律：規律：如果有如果有1個三鍵或兩個雙鍵，則其中有個三鍵或兩個

41、雙鍵，則其中有2個個鍵，用去鍵，用去2個個P軌道，形成的是軌道，形成的是SP雜化；如果有雜化；如果有1個雙鍵則其中必有個雙鍵則其中必有1個個鍵，用去鍵，用去1個個P軌道，形軌道，形成的是成的是SP2雜化；如果全部是單鍵，則形成雜化；如果全部是單鍵，則形成SP3雜雜化?；＞毩暎壕毩暎? 1、下列分子中心原子是、下列分子中心原子是sp2雜化的是（雜化的是（ ） A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2 2、關于原子軌道的說法正確的是（、關于原子軌道的說法正確的是（ ） A 凡是中心原子采取凡是中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何雜化軌道成鍵的分子其幾何構型都是正四面體構型都是正四

42、面體 B CH4分子中的分子中的spsp3 3雜化軌道是由雜化軌道是由4 4個個H原子的原子的1s1s軌道軌道和和C原子的原子的2p軌道混合起來而形成的軌道混合起來而形成的 C sp sp3 3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s s軌道軌道和和p p軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道軌道混合起來形成的一組能量相近的新軌道 D 凡凡AB3型的共價化合物，其中中心原子型的共價化合物，其中中心原子A均采用均采用spsp3 3雜化軌道成鍵雜化軌道成鍵CC【思考】【思考】CH4、NH3、H2O雜化軌道類型都是雜化軌道類型都是sp3雜化，雜化，為什么它們的雜化方式是

43、相同的，但分子的空間構型又為什么它們的雜化方式是相同的，但分子的空間構型又不相同？不相同？激發s2p2p2s2雜化3spsp3CH4原子原子軌道雜化軌道雜化等性雜化：等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分的參與雜化的各原子軌道進行成分的均勻混合均勻混合。 H2O原子原子軌道雜化軌道雜化 O原子：原子：2s22p4 有有2個單電子，可形個單電子，可形成成2個共價鍵，鍵角應當是個共價鍵，鍵角應當是90，Why? 2s2p2 對孤對電子對孤對電子雜化雜化 不等性雜化：不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分上的參與雜化的各原子軌道進行成分上的 不均勻混合不均勻混合。某個雜化軌道容納了孤對電子。某個雜

44、化軌道容納了孤對電子。排斥力：排斥力：孤電子對孤電子對- -孤電子對孤電子對 孤電子對孤電子對- -成鍵電成鍵電子對子對 成鍵電子對成鍵電子對- -成鍵電子對成鍵電子對【練習】【練習】根據雜化理論回答下列問題：根據雜化理論回答下列問題：分子分子CH4H2ONH3CO2C2H4鍵角鍵角109.5104.5107.3180120（1）上表中各種物質的中心原子是否以雜化軌道成鍵？）上表中各種物質的中心原子是否以雜化軌道成鍵？以何種類型雜化軌道成鍵？以何種類型雜化軌道成鍵？（2）NH3和和H2O的鍵角為什么比的鍵角為什么比CH4小？??？CO2鍵角為何鍵角為何是是180？(1)表中均為常見分子，中心原子均以雜化軌道成鍵，依次表中均為常見分子，中心原子均以雜化軌道成鍵，依次為為 sp3、sp3、sp3、sp、sp2。(2)由于由于NH3和和H2O分子中孤對電子對共用電子對的排斥作分子中孤對電子對共用電子對的排斥作用，使用，使NH3和和H2O分子中鍵角比分子中鍵角比CH4分子中的小。分子中的小。CO2分子分子中中C原子為原子為sp雜化，所以是直線形分子，鍵角為雜化，所以是直線形分子，鍵角為180 4 4、價層電子對互斥理論與雜化軌道理論的關系：、價層電子對互斥理論與雜化軌道理論的關系： 無論是價層電子對互斥理論還是雜化軌道理論，無論是價層電子對互斥理論還是雜化軌道理論，都是為了合理的