《共价键与分子的空间构型》课件
(2)BCl3
(3)CS2
(4) C12O
解析： (1) PCI3：
..
.. C. I.
.. P
.. C. I.
..
SP3 三角锥形
.. ..
.. ..
C. I.
.. CI
(2)BCl3 ：
..
.. C. .l
B
.. C. I.
..
SP2
平面三角形
(3)CS2 ：
.. S. .
=C
=S.. ..
(4) C12O：
２、如果C原子就以１个２Ｓ轨道和３个２Ｐ 轨道上的单电子，分别与四个Ｈ原子的１Ｓ轨 道上的单电子重叠成键，所形成的四个共价键 能否完全相同？这与CH４分子的实际情况是 否吻合？
如何才能使CH４分子中的 原子轨道？
C原子与四个H原子形成完 全等同的四个共价键呢？
伸展方向？
为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论，
109ْ 28’
正三角形 正四面体
实
例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
练习：
用杂化轨道理论分析下列物质的杂化
类型、成键情况和分子的空间构型。
（1）CO2 （2）H2O （3）HCHO （4）HCN （5）SO3
二、手性
观察一下两组图片，有何特征？
一对分子，组成和原子的排列方式完全相同， 但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空 间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手 性异构体。有手性异构体的分子称为手性分 子。中心原子称为手性原子。
含有两个手性碳原子的是________．
A．乳酸
CH
—CHOH—COOH
3
B．甘油 CH2OH —CHOH— CH2OH
C．脱氧核糖 CH2OH—CHOH—CHOH—CHO
共价键
σ键 成键方式“头碰头”,呈轴对称
π键 成键方式“肩并肩”,呈镜像对 称
键参数
衡量共价键的稳定性
描述分子的立体结构的重要因 键角 素
化学 式
H2O CO2 NH3 CCl4 C2H4 C2H2
电子 式
结构 共价键 立体结 键角 式 类型 构
一、形形色色的分子
O2
HCl
H2O
CO2
C2H2
型相同的是 ( B )
A．CO2与SO2
B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4
课堂练习
2、指出中心原子可能采用的杂化轨道类型， 并预测分子的几何构型。
(1)PCl3 (2)BCl3 (3)CS2
3、写出中心原子可能采用的杂化轨道类型，并预 测分子的几何构型。
(1)PCI3
乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异 构体：
图片
具有手性的有机物，是因为含有手性碳原子 造成的。 如果一个碳原子所联结的四个原子或原子团
各不相同，那么该碳原子称为手性碳原子，
记作﹡C 。
注意：也有一些手性物质没有手性碳原子
具有手性碳原子的有机物具有光学活性．
（1）下列分子中，没有光学活性的是______，
H
H
激发态
109°28’
sp3 杂化态
1、杂化轨道的概念 在外界条件影响下，原子内部能量相近 的原子轨道重新组合，形成相同数量的 几个能量与形状都相同的新轨道。
※杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对 电子， 剩余的p轨道可以形成π键
<杂化轨道理论>
基本要点： 在形成分子时，由于原子的相互影响，某个原子 的若干个不同类型、能量相近的原子轨道重新组合 成若干个新轨道。这种轨道重新组合的过程称为杂 化，所形成的新轨道称为杂化轨道。 杂化前后轨道数目不变。 杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。
★杂化轨道数 中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数
代表物 杂化轨道数 杂化轨道 分子结构 类型
CO2
0+2=2
SP
直线形
CH2O 0+3=3
SP2
平面三角形
CH4
0+4=4
SP3
正四面体形
NH3 H2O
1+3=4 2+2=4
SP3
三角锥形
SP3
V形
课堂练习
1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类
Sp3杂化
碳的sp2杂化轨道
sp2 杂 化 ห้องสมุดไป่ตู้ 三 个 夹 角 为 120° 的 平 面 三角形杂化轨道。
Sp2杂化
Sp2杂化
C2H4
Sp杂化
碳的sp杂化轨道
乙炔的成键
sp杂化：夹角为180°的直线形杂化轨道。
大π 键
C6H6 Sp2杂化
根据以下事实总结：如何判断一个化合 物的中心原子的杂化类型？
..
.. C. .l
.. O. .
.. C. I.
..
SP 直线形 SP3 V形
小结：杂化轨道的类型
杂化 类型
参与杂化的 原子轨道
杂化 轨道数
杂化轨道 间夹角
空间 构型
sp
1s + 1p 2个sp
杂化轨道 180ْ
直线
sp2
sp3
1s + 2p
3个sp2 杂化轨道
120ْ
1s + 3p
4个sp3 杂化轨道
<杂化轨道理论>
杂化是发生在分子形成时，孤立原子不发生；只有 能量相近的原子轨道才发生杂化。 杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠。
杂化结果：重新分配能量和空间方向，组成 数目相等成键能力更强的原子轨道
Sp3杂化
2p
2p
2s
激发 2s
C的基态 H
激发态
C
109°28’
H
H
H
正四面体形 sp3 杂化态
它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时， 碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持 轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化 轨道，夹角109 28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道 和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
sp3
C－C
sp2
C＝C
sp
C≡C
看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1 个叁键，则其中有2个π键，用去了2个p轨道， 形成的是sp杂化；如果有1个双键则其中有1 个π键，形成的是sp2杂化；如果全部是单键， 则形成的是sp3杂化。
已知：杂化轨道只用于形成σ键或者用来容 纳孤对电子
杂化轨道数=中心原子孤对电子对数 ＋中心原子结合的原子数
CH2O
P4 NH3
CH4
CH3CH2OH CH3COOH
C6H6
C8H8
CH3OH
C60
C20
C40
C70
思考：
同为三原子分子，CO2 和 H2O 分子的空间 结构却不同，为什么？
同为四原子分子，CH2O与 NH3 分子的空间 结构也不同，为什么？
一、一些典型分子的空间构型
分析思考：
１、写出C原子电子排布的轨道表示式，并由此 推测：CH４分子的C原子有没有可能形成四个 共价键？怎样才能形成四个共价键？
合集下载
共价键与分子的空间构型PPT课件
写出下列分子的的杂化轨道类型及空间构型 NH3、BeCl2、PCl3、BF3、CS2 H2O、Cl2O 、SiCl4、CH3F、NI3
实例
BeCl2，C2H2
CH4，CCl4
为什么氨分子的 键角是107.3°？
NH3
2p
2s
N
H H H
sp3杂化
H 2O
O
H H3
sp 杂化
2p 2s
sp
3
O H
H
提示：
非中心原子：Cl、F、Br、I=H 中心原子：同主族的可以互换 （如N=P、S=O等） 通常双原子分子中没有发生杂化
课堂练习
sp型的三种杂化
杂化类型 参与杂化 的原子轨 道 杂化轨道 数 杂化轨道 间夹角 空间构型 sp 1个s + 1个p 2个sp杂化轨 道 180o 直线 sp2 1个s + 2个p 3个sp2杂化 轨道 120o 正三角形 BF3, BCl3 sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化 轨道 109.5o 正四面体
BeCl2分子形成
2s
2p
杂化 直线形
Be基态
sp杂化态 直线形
180
Cl
Be
Cl
键合 化合态
sp2 杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型 BF3分子形成 为平面正三角形
2s 2p 2s 2p 正三角形
2.sp2 杂化
B的基态
激发态
F
sp2 杂化态
F B F F
B F
1200
F
乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨 道未参与杂化，只是Ｃ的２s与两个２p轨道 发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道， 三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三 个顶点。未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所 在平面。杂化轨道间夹角为120°。
实例
BeCl2，C2H2
CH4，CCl4
为什么氨分子的 键角是107.3°？
NH3
2p
2s
N
H H H
sp3杂化
H 2O
O
H H3
sp 杂化
2p 2s
sp
3
O H
H
提示：
非中心原子：Cl、F、Br、I=H 中心原子：同主族的可以互换 （如N=P、S=O等） 通常双原子分子中没有发生杂化
课堂练习
sp型的三种杂化
杂化类型 参与杂化 的原子轨 道 杂化轨道 数 杂化轨道 间夹角 空间构型 sp 1个s + 1个p 2个sp杂化轨 道 180o 直线 sp2 1个s + 2个p 3个sp2杂化 轨道 120o 正三角形 BF3, BCl3 sp3 1个s + 3个p 4个sp3杂化 轨道 109.5o 正四面体
BeCl2分子形成
2s
2p
杂化 直线形
Be基态
sp杂化态 直线形
180
Cl
Be
Cl
键合 化合态
sp2 杂化轨道间的夹角是120度，分子的几何构型 BF3分子形成 为平面正三角形
2s 2p 2s 2p 正三角形
2.sp2 杂化
B的基态
激发态
F
sp2 杂化态
F B F F
B F
1200
F
乙烯中的Ｃ在轨道杂化时，有一个Ｐ轨 道未参与杂化，只是Ｃ的２s与两个２p轨道 发生杂化，形成三个相同的sp2杂化轨道， 三个sp2杂化轨道分别指向平面三角形的三 个顶点。未杂化p轨道垂直于sp2杂化轨道所 在平面。杂化轨道间夹角为120°。
《共价键与分子的空间构型第一课时》课件2
2.共价键全部为 σ键的分子构型与杂化类型
中心 原子 (A) 杂化 的类 型 sp1 1个 s 1个 p 1个 s 2个 p 参加杂 生成杂 化的轨 化轨道 道 数 A原子的 分子的
实例
成键电 子对数
孤电子对 空间构 分子 结构 数 型 式 式
Cl— 2 2 0 直线形 BeCl2 Be— Cl 平面三 3 3 0 角形 BF3
例如：
代表物 CO2 CH2O CH4 SO2 NH3 H2 O
杂化轨道数 1 (4＋ 0)＝ 2 2 1 (4＋ 2＋ 0)＝ 3 2 1 (4＋ 4)＝ 4 2 1 (6＋ 0)＝ 3 2 1 (5＋ 3)＝ 4 2 1 (6＋ 2)＝ 4 2
杂化轨道类型 sp1 sp2 sp3 sp2 sp3 sp3
同一平面 在苯分子中，六个碳原子和六个氢原子都在_________
内 ，整个分子呈平面正六边形 _____ _____________，六个碳碳键完全相同， 120° 。 键角皆为_______
1．是否任意能级的s轨道和p轨道都可以形成杂化轨 道？ 【提示】 否，只有能量相近的s轨道和p轨道才可以
sp
2
4
3
0
正四面体形 CH4
sp
1个 s 3个 p
4 3 1 三角锥形 NH3
2
2
V形
H2 O
3.含 σ键和π键的分子构型和杂化类型 杂化 物质 结构式 轨道 类型 甲醛 sp 乙烯 氰化 氢
3．杂化轨道优点 杂化轨道在角度分布上比单纯的 s 或 p 轨道在某一方向 上更集中，从而使它在与其他原子的原子轨道成键时
重叠的程度 更大，形成的共价键更 _________ 牢固 。 ____________
高三化学课件2.2共价键与分子的空间构型
2、手性分子 (1)手性异构体
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜
像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合 ，C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子 所具有的这种性质称为对称性。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高，如沸点：N2 < CO。 • (2) 溶解性：极性分子易溶于极性溶剂(如水)，非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳)，这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性 分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl )：异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2)：同核双原子分子是非极性分子 同核多原子分子也有非极性分子，如：P4，C60、S8 、B12
特别注意：O3（V型）是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。
看图整第理16 页
巴斯德实验室合成的有机物酒石酸盐 并制得手性机物酒石酸盐
共价键与分子的空间构型
看图整第理17 页
2、手性分子 (1)手性异构体
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左右手一样互为镜
像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体
左右手不能重叠互为镜像
• (1)若将三种分子分别绕 C1、C2、C3 轴旋转一定角度后可与原分子重合 ，C1、C2、C3 分别为相应分子的对称轴。
共价键与分子的空间构型
1、分子的对称性
• (2)甲烷分子中碳原子和其中两个氢原子所构成的平面为甲烷分子的对称面。
• (3)依据对称轴的旋转或借助对称面的反映能够复原的分子称为对称分子，分子 所具有的这种性质称为对称性。
第 28 页
• 4、对物质性质的影响 • (1) 熔、沸点：在相对分子质量相同的情况下，极性分子构成的物质
比非极性分子构成的物质沸点高，如沸点：N2 < CO。 • (2) 溶解性：极性分子易溶于极性溶剂(如水)，非极性分子易溶于非
极性溶剂(如四氯化碳)，这就是相似相溶原理中的一种类型。
共价键与分子的空间构型
3、分子的极性 (2)判断方法 ①双原子分子
共价键的极性 分子空间构型
取决于成键原子之间的共价键是否有极性
决定分子极性
A-B型分子(HCl )：异核双原子分子都是极性分子 A-A型分子(Cl2)：同核双原子分子是非极性分子 同核多原子分子也有非极性分子，如：P4，C60、S8 、B12
特别注意：O3（V型）是极性分子
总结感第悟29 页
课时小结
1、手性碳原子的“一个不同” 连接C原子的四个基团或原子各不相同。
《分子的空间构型》PPT课件
2、下列各组分子中,都属于含有
极性键的非极性分子的是( C ) 3 A CH4和Br2 B NH3和H2O
4 C C2H4和CO2 D H2S和
C2H2
3 、下列分子中:SO2、SiF4、H2S、 H分2子O2的、NSiHF34、、BPFC3l3，、属BF于3，极属性于分非子极的性有
SO2、H2S、H2O2、NH3、PCl3
[探究一] 用毛皮摩擦的玻璃棒靠近 CCl4液流，观察现象
[探究二] 用上述橡胶棒靠近水流， 观察现象
编辑ppt
7
二、分子的极性
[问题组一]
1.水分子中氧原子和氢原子得电子能力 相比哪个强，为什么？
2.哪个原子带负电荷，哪个原子带正电 荷？
3.正电荷的重心和负电荷的重心分别在空间 的哪个位置，是否重叠？
分子极性
X2Y型 CO2
SO2
极性键
非极性分子
直线型
极性键 角形
极性分子
类型 实例
结构
XY3型 BF3
NH3
键的极性 分子极性
极性键
非极性分子
平面三角形
极性键
极性分子
三角锥形
判断非极性分子和极性分子子 HCl，CO，NO 非极性键→非极性分子 H2，O2，N2
多原子分子
4.四氯化碳和水的空间结构有什么区别？
5.为什么水分子有正负极而四氯化碳不存 在？
水和四氯化碳
编辑ppt
10
二、非极性分子和极性分子
(一) 非极性分子：整个分子的电荷分 布均匀的、正负电荷重心重合的分 子是非极性分子。如： H2、Cl2、N2、 O2等。
二、非极性分子和极性分子
(二) 极性分子：整个分子中电荷分 布不均匀、正负电荷重心不重合的分 子叫做极性分子。 如：HCl、H2O、NH3等。
共价键与分子的空间构型PPT课件(上课用)
109ْ 28’
正三角形 正四面体
实
例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
练习： 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化
类型、成键情况和分子的空间构型。 （1）CO2 （2）H2O （3）HCHO （4）HCN （5）SO3
二、手性
观察一下两组图片，有何特征？
一对分子，组成和原子的排列方式完全相同， 但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空 间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手 性异构体。有手性异构体的分子称为手性分 子。中心原子称为手性原子。
..
.. C. .l
.. O. .
.. C. I.
..
SP 直线形 SP3 V形
小结：杂化轨道的类型
杂化 类型
参与杂化的 原子轨道
杂化 轨道数
杂化轨道 间夹角
空间 构型
spБайду номын сангаас
1s + 1p 2个sp
杂化轨道 180ْ
直线
sp2
sp3
1s + 2p
3个sp2 杂化轨道
120ْ
1s + 3p
4个sp3 杂化轨道
它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时， 碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持 轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化 轨道，夹角109 28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道 和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
含有两个手性碳原子的是________．
A．乳酸
CH
—CHOH—COOH
正三角形 正四面体
实
例 BeCl2 , C2H2 BF3 , C2H4 CH4 , CCl4
练习： 用杂化轨道理论分析下列物质的杂化
类型、成键情况和分子的空间构型。 （1）CO2 （2）H2O （3）HCHO （4）HCN （5）SO3
二、手性
观察一下两组图片，有何特征？
一对分子，组成和原子的排列方式完全相同， 但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空 间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手 性异构体。有手性异构体的分子称为手性分 子。中心原子称为手性原子。
..
.. C. .l
.. O. .
.. C. I.
..
SP 直线形 SP3 V形
小结：杂化轨道的类型
杂化 类型
参与杂化的 原子轨道
杂化 轨道数
杂化轨道 间夹角
空间 构型
spБайду номын сангаас
1s + 1p 2个sp
杂化轨道 180ْ
直线
sp2
sp3
1s + 2p
3个sp2 杂化轨道
120ْ
1s + 3p
4个sp3 杂化轨道
它的要点是：当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时， 碳原子的2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持 轨道总数不变，得到4个能量相等、成分相同的sp3杂化 轨道，夹角109 28 ′，表示这4个轨道是由1个s轨道 和3个p轨道杂化形成的如下图所示：
2s
2p
激发 2s
2p
正四面体形
C的基态
H
C
H
H
含有两个手性碳原子的是________．
A．乳酸
CH
—CHOH—COOH
共价键与分子的空间构型66页PPT
共价键与分子的空间构型
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
共价键与分子的空间构型第一课时课件鲁科版选修
三角锥型
当四个成键原子中有一个孤电子对占据时， 分子呈三角锥型，例如NH3。
D
分子极性与空间构型的关系
非极性分子
分子中正负电荷中心重合，整个分子对外不显电性，如CO2 、CS2。
极性分子
分子中正负电荷中心不重合，导致分子具有偶极矩，如H2O 、NH3。
分子立体构型与稳定性
取代基的影响
某些取代基可以增强或减弱分子的稳定性，例如甲基和羟基可以增加分子的稳 定性。
共价键的形成过程
01
当两个原子相互接近时，它们的电子云发生重叠，导致 电子的重新分布。
02
在电子云的重叠区域，电子倾向于偏向一个原子或平均 分配给两个原子，形成稳定的电子对。
03
当电子对形成时，两个原子之间的吸引力增加，形成共 价键。
共价键的类型
sigma键（σ键）
通过头对头的重叠形成 的共价键。
溶解性: 分子的空间构型影响分子与溶剂之间的 相互作用，从而影响物质的溶解性。例如，水 溶性：H₂O > NH₃ > CH₄。
分子构型与化学反应的关系
反应活性: 分子的空间构型影响分子中 的化学键的稳定性，从而影响物质的反
应活性。例如，反应活性：CH₄ < NH₃ < H₂O。
反应方向: 分子的空间构型影响化学反 应的方向和选择性。例如，在亲核取代 反应中，由于空间位阻效应，不同分子
反式构型
分子中基团在环平面两侧，如反-2-丁 烯。
03 共价键与分子空间构型的关系
共价键对分子几何构型的影响
A
直线型
当两个成键原子之间的键角为180度时，分子呈 直线型，例如N2和CO。
三角型
当三个成键原子之间的键角为120度时，分 子呈三角型，例如BF3。