高二化學選修3第二章第二節分子的立體構型雜化軌道理論

第二章分子結構與性質第二節分子的立體構型（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C---H的鍵長、鍵能相同及H—C—H的鍵角為10928′。因為按照我們已經學過的價鍵理論，甲烷的4個C—H單鍵都應該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構型的甲烷分子。碳原子: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1、理論要點①同一原子中能量相近的不同種原子軌道在成鍵過程中重新組合，形成一系列能量相等的新軌道的過程叫雜化。形成的新軌道叫雜化軌道,用于形成σ鍵或容納孤對電子②雜化軌道數目等于各參與雜化的原子軌道數目之和③雜化軌道成鍵能力強，有利于成鍵④雜化軌道成鍵時，滿足化學鍵間最小排斥原理，不同的雜化方式，鍵角大小不同⑤雜化軌道又分為等性雜化和不等性雜化兩種①sp雜化

基態激發雜化激發態2s2p以C原子為例1個s軌道和1個p軌道雜化形成2個sp雜化軌道構型180°直線型剩下的兩個未參與雜化的p軌道用于形成π鍵

2個sp雜化軌道可形成2個σ鍵價層電子對數為2的中心原子采用sp雜化方式2、雜化類型Be：2s2BeCl2的空間構型為直線形Cl-Be-Clspsp雜化②sp2雜化

基態激發雜化激發態2s2p以C原子為例1個s軌道和2個p軌道雜化形成3個sp2雜化軌道構型120°正三角型剩下的一個未參與雜化的p軌道用于形成π鍵

3個sp2雜化軌道可形成3個σ鍵價層電子對數為3的中心原子采用sp2雜化方式BF3的空間構型為平面三角形B：2s22p1sp2sp2雜化③sp3雜化

基態激發雜化激發態2s2p以C原子為例1個s軌道和3個p軌道雜化形成4個sp3雜化軌道構型109°28′正四面體型4個sp3雜化軌道可形成4個σ鍵價層電子對數為4的中心原子采用sp3雜化方式CH4的空間構型為正四面體C：2s22p2sp3不等性sp3雜化除C原子外，N、O原子均有以上雜化當發生sp2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π鍵N、O原子雜化時，因為有孤對電子的存在稱為不等性雜化④

其它雜化方式

dsp2雜化、sp3d雜化、sp3d2雜化、d2sp3雜化例如：sp3d2雜化：SF6構型：四棱雙錐正八面體此類雜化一般是金屬作為中心原子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雜化軌道類型spsp2sp3不等性sp3參加雜化的軌道s+ps+(2)ps+(3)ps+(3)p雜化軌道數2344成鍵軌道夾角分子空間構型直線形三角形四面體三角錐V型實例中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)雜化類型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3雜化軌道234456軌道夾角180°120°109°28′180°/90°90°/120°/180°90°/180°空間構型直線型平面三角型正四面體平面正方形三角雙錐正八面體示例BeCl2CO2BF3CH4CCl4Cu(NH3)42＋PCl5SF6SiF62－四、配合物理論簡介1、配位鍵①定義：共用電子對由一個原子單方向

提供給另一個原子共用所形成|

的共價鍵稱配位鍵。

②表示方法

③形成條件

A→BH－N→HH

H

＋一個原子有孤對電子，另一個原子有空軌道。2、配位化合物①配合物的形成

天藍色溶液藍色沉淀深藍色溶液Cu(OH)2H2OCuH2OH2OOH22+深藍色晶體[Cu(NH3)4]SO4?H2O加乙醇

并靜置NH3CuH3NH3NNH32+CuSO4溶液滴加氨水繼續滴

加氨水Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—藍色沉淀深藍色溶液Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+藍色溶液藍色沉淀H2OCuH2OH2OOH22+NH3CuH3NH3NNH32+1Cu與4O形成的結構為平面正方形1Cu與4N形成的結構為平面正方形②配合物的組成

[Ag(NH3)2]OH內界外界配離子[Ag(NH3)2]+Ag+中心離子（有時可能

是中心原子）NH3配體配位數：配位原子的個數其中N為配位原子常見配位原子：N、O、F、Cl、C、S③常見配合物

Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3黃色血紅色Fe3++nSCN—=[Fe(SCN)n

]3-n

(n=1-6)Fe3+的檢驗血紅色銀氨溶液的配制AgOH+2NH