1、第二章第二章 分子結構與性質分子結構與性質第二節第二節分子的立體構型分子的立體構型（第二課時）（第二課時） 值得注意的是價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子的值得注意的是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，如無法解釋甲烷中空間構形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋甲烷中四個四個 C-H的鍵長、鍵能相同及的鍵長、鍵能相同及HC H的鍵角為的鍵角為109 28。因為按照我們已經學過的價鍵理論，甲烷的因為按照我們已經學過的價鍵理論，甲烷的4個個C H單鍵都單鍵都應該是應該是鍵，然而，碳原子的鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是個價層原子軌道是3個相互垂直

2、個相互垂直的的2p軌道和軌道和1個球形的個球形的2s軌道，用它們跟軌道，用它們跟4個氫原子的個氫原子的1s原子軌原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子。道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子。碳原子碳原子:為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，三、雜化軌道理論三、雜化軌道理論 1 1、理論要點、理論要點 同一原子中能量相近的同一原子中能量相近的不同不同種種原子軌道原子軌道在成在成鍵過程中鍵過程中重新組合重新組合，形成一系列能量相等的新軌，形成一系列能量相等的新軌道的過程道的過程叫雜化叫雜化。形成的。形成的新軌道新軌道叫叫雜化軌道雜化軌道, ,

3、用用于形成于形成鍵或容納孤對電子鍵或容納孤對電子 雜化軌道數目等于各參與雜化的原子軌道數目雜化軌道數目等于各參與雜化的原子軌道數目之和之和 雜化軌道成鍵能力強，有利于成鍵雜化軌道成鍵能力強，有利于成鍵 雜化雜化軌道成鍵軌道成鍵時，時，滿足滿足化學鍵化學鍵間間最小排斥原最小排斥原理理，不同不同的的雜化雜化方式，方式，鍵角鍵角大小大小不同不同 雜化軌道又雜化軌道又分為等性雜化分為等性雜化和和不等性雜化不等性雜化兩種兩種 sp雜化雜化 基態基態 激發激發 2s2pC雜化雜化 激發態激發態 2s2p以以C原子為例原子為例1個個s軌道和軌道和1個個p軌道雜化形成軌道雜化形成2個個sp雜化軌道雜化軌道 構

4、型構型 180 直線型直線型 sp2pC雜化剩下剩下的兩個未參與雜化的的兩個未參與雜化的p軌道軌道用于用于形成形成鍵鍵 +-2個個sp雜化軌道可形成雜化軌道可形成2個個鍵鍵 價層電子對數為價層電子對數為2的中心原子采的中心原子采用用sp雜化方式雜化方式 2 2、雜化類型、雜化類型 Be：2s2s2p2BeCl2的空間構型為直線形Cl-Be-Clp2s2激發s2p2spsp雜化 sp2雜化雜化 基態基態 激發激發 2s2pC雜化雜化 激發態激發態 2s2p以以C原子為例原子為例1個個s軌道和軌道和2個個p軌道雜化形成軌道雜化形成3個個sp2雜化軌道雜化軌道 構型構型 120 正三角型正三角型 s

5、p22pC雜化剩下剩下的一個未參與雜化的一個未參與雜化的的p軌道用于軌道用于形成形成鍵鍵 +-+-+-3個個sp2雜化軌道可形成雜化軌道可形成3個個鍵鍵 價層電子對數為價層電子對數為3的中心原子的中心原子采用采用sp2雜化方式雜化方式 BF3的空間構型為平面三角形BFFFB： 2s22p1s2p2激發s2p2sp2sp2雜化 sp3雜化雜化 基態基態 激發激發 2s2pC雜化雜化 激發態激發態 sp3C雜化2s2p以以C原子為例原子為例1個個s軌道和軌道和3個個p軌道雜化形成軌道雜化形成4個個sp3雜化軌道雜化軌道 構型構型 10928 正四面體型正四面體型 4個個sp3雜化軌道可形成雜化軌道

6、可形成4個個鍵鍵價層電子對數為價層電子對數為4的中心原子的中心原子采用采用sp3雜化方式雜化方式 CH4的空間構型為正四面體的空間構型為正四面體C：2s22p2p2s2激發s2p2雜化3spsp3不等性sp3雜化3NH18107HNH2ps2雜化3spOH230104HOH 2ps2雜化3sp3sp除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上雜化原子均有以上雜化當發生當發生sp2雜化時，孤對電子優先參與雜化雜化時，孤對電子優先參與雜化單電子所在軌道優先不雜化，以利于形成單電子所在軌道優先不雜化，以利于形成鍵鍵 N、O原子雜化時，因為有孤對電子的存在原子雜化時，因為有孤對電子的存在稱為不等性雜化稱為

7、不等性雜化 其它雜化方式其它雜化方式 dsp2雜化、雜化、sp3d雜化、雜化、sp3d2雜化、雜化、d2sp3雜化雜化例如：例如：sp3d2雜化：雜化：SF6構型：四棱雙錐構型：四棱雙錐 正八面體正八面體 此類雜化一般是金屬作為中心原子此類雜化一般是金屬作為中心原子用于形成配位化合物用于形成配位化合物 小結：雜化軌道的類型與分子的空間構型小結：雜化軌道的類型與分子的空間構型 雜化軌道類型 sp sp2 sp3 不等性sp3參加雜化的軌道參加雜化的軌道 s+p s+(2)p s+(3)p s+(3)p 雜化軌道數雜化軌道數 2 3 4 4成鍵軌道夾角成鍵軌道夾角分子空間構型分子空間構型直線形直線

8、形 三角形三角形 四面體四面體 三角錐三角錐 V型型實例實例2BeCl2HgCl3PH4CH3BF4SiCl3BCl3NHSH2OH2中心原子中心原子Be(A)B(A)C,Si(A)N,P(A)O,S(A)Hg(B) 18028 109 9028 109 120雜化雜化類型類型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3雜化雜化軌道軌道234456軌道軌道夾角夾角18012010928180/9090/120/180 90/180空間空間構型構型直線型直線型平面三角平面三角型型正四面體正四面體平面正方形平面正方形三角雙錐三角雙錐正八面體正八面體示例示例BeCl2CO2BF3CH4 CC

9、l4Cu(NH3)42PCl5SF6SiF62四、配合物理論簡介四、配合物理論簡介 1 1、配位鍵、配位鍵 定義：定義：共用電子對由共用電子對由一個原子單方向一個原子單方向 提供提供給另一個原子共用所形成給另一個原子共用所形成| 的的共價鍵共價鍵稱配位鍵。稱配位鍵。 表示方法表示方法 形成條件形成條件 AB HN HH H 一個原子有一個原子有孤對電子孤對電子，另一個原子有，另一個原子有空軌道空軌道。 2 2、配位化合物、配位化合物 配合物的形成配合物的形成 天藍色天藍色溶液溶液藍色藍色沉淀沉淀深藍色深藍色溶液溶液Cu(OH)2H2OCu H2OH2OOH22+深藍色深藍色晶體晶體Cu(NH3

10、) 4 SO4H2O加乙醇加乙醇并靜置并靜置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液溶液 滴加氨水滴加氨水 繼續滴繼續滴加氨水加氨水 Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH藍色沉淀藍色沉淀深藍色溶液深藍色溶液Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+藍色溶液藍色溶液藍色沉淀藍色沉淀H2OCu H2OH2OOH22+ NH3Cu H3NH3NNH32+1Cu與與4O形成的結構形成的結構為平面正方形為平面正方形 1Cu與與4N形成的結構形成的結構為平面正方形為平面正方形 配合物的組成配合物的組成 Ag(NH3)2 OH內界內界外界外界配離子配離子Ag(NH3)2+ Ag+中心離子中心離子 （有時可能（有時可能是中心原子）是中心原子） NH3配體配體 配位數：配位原子的個數配位數：配位原子的個數 其中其中N為配位原子為配位原子 常見配位原子：常見配位原子：N、O、F、Cl、C、S 常見配合物常見配合物 Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3黃色黃色血紅色血紅色Fe3+ + nSCN = Fe(