高中化學(xué) 2.2 共價鍵與分子的空間構(gòu)型第一課時課件 魯科版選修3.ppt
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第2章 化學(xué)鍵與分子間作用力,第2節(jié) 共價鍵與分子的空間構(gòu)型,第1課時,第1課時 典型分子的空間構(gòu)型,一、甲烷分子的空間構(gòu)型,通過分析甲烷分子的正四面體構(gòu)型的形成過程,小組討論下列問題,并請小組代表發(fā)表看法。 1、通過觀察示意圖描述碳原子雜化的過程,以及雜化 前后軌道能量的大小比較。 2、雜化后軌道的空間構(gòu)型為什么是正四面體? 3、通過觀察示意圖描述各個鍵的形成過程及鍵的類型。,【合作探究一】,碳原子雜化過程,軌道排布式:,,問1、通過觀察此示意圖,描述碳原子的雜化過程以及雜化前后軌道能量的大小比較。,p軌道稍大于s軌道,但是在同一能級組中,能量接近,雜化軌道的能量處于s與p軌道之間,4個軌道能量相等,雜化前后軌道的比較,雜化及雜化軌道:在外界化學(xué)環(huán)境影響下,原子內(nèi)部能量相近的原子軌道重新組合的過程就叫做原子軌道的雜化,組合后形成的一組新的原子軌道,叫做雜化原子軌道,簡稱雜化軌道。,1個s + 3個p,sp3,4個sp3雜化軌道,1090 28’,正四面體,無,總結(jié)一:sp3雜化的要點,問2、通過觀察示意圖,描述甲烷中共價鍵的形成過程,1個s + 3個p,sp3,4個sp3雜化軌道,1090 28’,正四面體,無,4個s-sp3 σ鍵,四個H原子分別以4個s軌道與C原子上的四個sp3雜化軌道相互重疊后,形成了四個性質(zhì)、能量和鍵角都完全相同的 s-sp3的σ鍵。,總結(jié)一:sp3雜化的要點,1個s + 3個p,sp3,4個sp3雜化軌道,1090 28’,正四面體,無,總結(jié)一:sp3雜化的要點,問3、四個雜化軌道為什么采取四面體構(gòu)型,即4個軌道的伸展方向分別指向正四面體的4個頂點?而不是形成平面四邊形等構(gòu)型呢?通過觀察示意圖回答。,4個s-sp3 σ鍵,3、雜化后軌道的空間構(gòu)型為什么是正四面體,夾角是109.50?,一、甲烷分子的空間構(gòu)型與雜化軌道理論,【問題探究一】,sp3雜化軌道的空間取向示意圖,1個s + 3個p,sp3,4個sp3雜化軌道,1090 28’,正四面體,無,為了使四個雜化軌道在空間盡可能遠離,使軌道間的排斥最小,體系最穩(wěn)定,4個雜化軌道的伸展方向分別指向正四面體的四個頂點,軌道間夾角為1090 28’ 。,總結(jié)一:sp3雜化的要點,4個s-sp3 σ鍵,sp3,4,正四面體,1s+3p,sp2,3,平面三角形,1s+2p,sp1,2,直線型,1s+1p,二、乙烯、乙炔分子的空間構(gòu)型,【合作探究二】,通過分析乙烯、乙炔分子的形成過程,小組討論下列問題,并請小組代表發(fā)表看法。 1、兩分子的結(jié)構(gòu)式、空間構(gòu)型,并標(biāo)出鍵角。 2、通過觀察示意圖描述碳原子的雜化過程。 3、通過觀察示意圖描述各個鍵的形成過程及鍵的類型。,SP2雜化過程,SP1雜化過程,問1、觀察示意圖,描述碳原子的雜化過程,問2:乙烯分子中碳原子的雜化,描述各個軌道空間位置關(guān)系.,乙烯中的C在軌道雜化時,有一個P軌道未參與雜化,只是C的2s與兩個2p軌道發(fā)生雜化,形成三個相同的sp2雜化軌道,三個sp2雜化軌道分別指向平面三角形的三個頂點,雜化軌道間夾角為120°。未雜化p軌道垂直于sp2雜化軌道所在的平面。,問2:乙炔分子中碳原子的雜化,描述各軌道空間位置關(guān)系,乙炔中的C在軌道雜化時,有兩個P軌道未參與雜化,只是C的2s與1個2p軌道發(fā)生雜化,形成2個相同的sp1雜化軌道,2個sp1雜化軌道夾角為180°.未雜化2個p軌道彼此垂直于sp1雜化軌道.,1個s + 1個p,1個s + 2個p,2個sp雜化軌道,3個sp2雜化軌道,1800,1200,直 線,正三角形,2個p軌道,1個p軌道,總結(jié)二:總結(jié)sp1、 sp2雜化要點,問3:乙烯分子中各個鍵的形成過程及鍵的類型。,兩個碳原子的sp2雜化軌道沿各自對稱軸形成sp2-sp2? 鍵,另兩個sp2雜化軌道分別與兩個氫原子的1s軌道重疊形成兩個sp2-s?鍵,兩個pz軌道分別從側(cè)面相互重疊,形成P-P?鍵,形成乙烯分子。,注意:在形成共價鍵時,優(yōu)先形成“頭碰頭”式的? 鍵,在此基礎(chǔ)上才能形成“肩并肩”式的?鍵。,1個s + 1個p,1個s + 2個p,2個sp雜化軌道,3個sp2雜化軌道,1800,1200,直 線,正三角形,2個p軌道,1個p軌道,5個σ鍵 1個p-p?鍵,總結(jié)二:總結(jié)sp1、 sp2雜化要點,問3:乙炔分子中各個鍵的形成過程及鍵的類型。,兩個碳原子的sp1雜化軌道沿各自對稱軸形成sp1-sp1? 鍵,另2個sp1雜化軌道與2個氫原子的1s軌道重疊形成2個sp1-s?鍵,兩個p軌道分別從側(cè)面相互重疊,形成2個P-P?鍵,形成乙炔分子。,1個s + 1個p,1個s + 2個p,2個sp雜化軌道,3個sp2雜化軌道,1800,1200,直 線,正三角形,2個p軌道,1個p軌道,3個σ鍵 2個p-p?鍵,4個s-sp2σ鍵 1個sp2-sp2σ鍵 1個p-p?鍵,總結(jié)二:總結(jié)sp1、 sp2雜化要點,2個s-sp1σ鍵 1個sp1-sp1σ鍵 2個p-p?鍵,4個s-sp2σ鍵 1個sp2-sp2σ鍵 1個p-p?鍵,sp型雜化總結(jié):,問4:雜化類型與雜化軌道的數(shù)量之間的關(guān)系。 問5:雜化軌道的數(shù)量與軌道構(gòu)型及夾角的關(guān)系。 問6:雜化類型與軌道構(gòu)型及夾角的關(guān)系。,2個s-sp1σ鍵 1個sp1-sp1σ鍵 2個p-p?鍵,4個s-sp2σ鍵 1個sp2-sp2σ鍵 1個p-p?鍵,sp型雜化總結(jié):,結(jié)論一:雜化類型與雜化軌道空間構(gòu)型及夾角相互對應(yīng)。,通過上述結(jié)論我們知道:“原子的雜化類型與雜化軌道空間構(gòu)型及夾角相對應(yīng)”。 事實驗證:氨氣中氮原子采用sp3雜化,但是氨氣的分子構(gòu)型是三角錐形,鍵角為107.30,我們的結(jié)論與事實有矛盾,這是為什么?通過小組討論分析氨分子的形成過程解決學(xué)案中的3個問題。,【問題解決一:NH3分子的形成過程及空間構(gòu)型】,問1:氮原子的雜化過程及各個雜化軌道中電子的數(shù)目。,,氮原子的2s和3個2p軌道采取sp3方式雜化,形成四個sp3軌道,但是有3個sp3軌道有1個電子,可以參與成鍵,剩余1個sp3軌道有2個電子,即有一對孤對電子,該軌道不參與成鍵。,問3:鍵角為107.30而非109.50的原因。,價層中的成σ鍵電子對與孤對電子都要占有雜化軌道,且相互排斥,其中孤對電子對其他電子的排斥能力較強,故偏離109.50,而成為107.30。,3個H原子分別以3個s軌道與C原子上的3個含有單電子的sp3雜化軌道相互重疊后,就形成了3個性質(zhì)、能量和鍵角都完全相同的s-sp3的σ鍵,同時剩余一個sp3軌道,其中含有一對孤對電子,形成一個四面體構(gòu)型的分子。,問2:各個鍵的形成過程,結(jié)論二:雜化軌道空間構(gòu)型與“分子構(gòu)型”有 區(qū)別,但“夾角”與“鍵角”相近,由此,我們可用鍵角初步判斷雜化類型。,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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