平面三角形正四面體

平面三角形正四面體第一頁，編輯于星期六：十七點四十五分。你知道嗎？1、O原子與H原子結合形成的分子為什么是H2O，而不是H3O或H4O？2、C原子與H原子結合形成的分子為什么是CH4，而不是CH2？CH4分子為什么具有正四面體結構，四個鍵完全相同，鍵角都是109.50？第二頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７

化學史話

鮑林，美國著名化學家。1954年因在化學鍵方面的工作取得諾貝爾化學獎，1962年因反對核彈在地面測試的行動獲得諾貝爾和平獎，成為獲得不同諾貝爾獎項的兩人之一。他所提出的許多概念：電負性、共振理論、價鍵理論、雜化軌道理論、蛋白質二級結構等概念和理論，如今已成為化學領域最基礎和最廣泛使用的觀念。

第三頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７美國科學家鮑林受生物雜交思想的啟發(fā)于1931年提出的雜化軌道理論：在同一個原子中能量相近的不同類型的幾個原子軌道“混合”起來，雜化后形成同等數(shù)目的能量完全相同的新軌道，這些新軌道重新分配能量和空間方向，組成成鍵能力更強的雜化軌道２００９－２－２７第四頁，編輯于星期六：十七點四十五分。sp3C：2s22p2sp3雜化第五頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７BF3的空間構型為平面三角形120°BeCl2的空間構型為直線形ClClBe180°第六頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７sp2sp2雜化B：2s22p1的形成3BFsp2雜化第七頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７spsp雜化BeCl2的形成Be：2s2sp雜化第八頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７1、原子形成分子時，先雜化后成鍵，成鍵能力增強2、同一原子中不同類型、能量相近的原子軌道參與雜化3、雜化后形成的雜化軌道能量相同、成分相同4、雜化前后原子軌道數(shù)不變5、雜化后軌道的形狀、伸展方向發(fā)生改變6、雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對，未參與雜化的軌道形成π鍵雜化軌道的特點第九頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７sp型的三種雜化1個s1個p1個s3個p1個s2個p2個3個4個180°120°109.5°直線形平面三角形正四面體BeCl2BF3CH4第十頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７根據(jù)乙烷、乙烯、乙炔分子的結構，試用雜化軌道理論分析乙烷、乙烯和乙炔分子的成鍵情況。問題解決第十一頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７乙烷的結構碳原子發(fā)生sp3雜化，其中3個sp3雜化軌道分別與3個H的1s軌道形成C-Hσ鍵，再兩個碳原子各以一個sp3雜化軌道形成C-Cσ鍵第十二頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７乙烯的結構碳原子發(fā)生sp2雜化，其中2個sp2雜化軌道分別與2個H的1s軌道形成C-Hσ鍵，再兩個碳原子各以一個sp2雜化軌道形成C-Cσ鍵，兩個碳原子各以1個未雜化的2p軌道發(fā)生重疊，形成π鍵。第十三頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７乙炔的結構碳原子發(fā)生sp雜化，其中1個sp雜化軌道與1個H的1s軌道形成C-Hσ鍵，再兩個碳原子各以一個sp雜化軌道形成C-Cσ鍵，兩個碳原子各以2個未雜化的2p軌道發(fā)生重疊，形成π鍵。第十四頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７過渡：可用實驗的方法測定分子的空間構型，如紅外光譜、晶體的X射線衍射、核磁共振等。為了解釋和預測分子的空間構型，科學家在歸納了許多的分子空間構型的基礎上，提出了一種簡單的理論模型——價層電子對互斥理論。第十五頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７分子中的價電子對（包括成鍵電子對和孤電子對）由于相互排斥作用,而趨向于盡可能彼此遠離以減小斥力，分子盡可能采取對稱的空間構型。價層電子對互斥理論第十六頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７價電子對數(shù)目n從左至右依次為2、3、4、5、6，價電子對的幾何分布分別為直線形、平面三角形、正四面體、三角雙錐、正八面體。第十七頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７多原子分子（ABm型分子）的價電子對數(shù)n的確定=2中心原子A的價電子數(shù)+配位原子B提供的價電子數(shù)×m（1）對于主族元素，中心原子價電子數(shù)=最外層電子數(shù)（2）配位原子中氫原子、鹵素原子提供的價電子數(shù)為1；O、S作為配位原子時按不提供價電子計算n若n=2則為sp雜化，價電子對的幾何構型為直線形若n=3則為sp2雜化，價電子對的幾何構型為平面三角形若n=4則為sp3雜化，價電子對的幾何構型為正四面體第十八頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７練習：判斷下列ABm型分子中心原子的雜化類型：CO2SO3CCl4PCl3CS2

NH3H2OSO2第十九頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７價電子對之間的斥力順序：（判斷鍵角）孤電子對與孤電子對＞孤電子對與成鍵電子對＞成鍵電子對與成鍵電子對

價層電子對互斥理論具有相同價電子對數(shù)的分子，中心原子的雜化軌道類型相同，價電子對分布的幾何構型也相同價電子對全是成鍵電子對的分子，分子的空間構型與價電子對的幾何構型一致價電子對有部分是孤電子對的分子，分子的空間構型與價電子對的幾何構型不一致，但可以延伸推導出來第二十頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７

討論為什么NH3、H2O分子中鍵角分別為107.3°、104.5°，小于甲烷的109.5°？第二十一頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７ABm型分子234sp雜化sp2雜化sp3雜化直線形平面三角形V形正四面體三角錐形V形第二十二頁，編輯于星期六：十七點四十五分。6/22/2023２００９－２－２７42343正四