化学选修3新课课件：第二章第二节第二课时杂化轨道理论配合物理论（人教版）课件

随堂基础巩固第二节分子的立体构型晨背关键语句知识点一课时跟踪训练知识点二理解教材新知把握热点考向应用创新演练第二课时杂化轨道理论配合物理论第二章分子结构与性质考向一考向二 1杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的一种杂化轨道理论是为了解释分子的立体构型提出的一种价键理论。常见的杂化类型有价键理论。常见的杂化类型有sp杂化、杂化、sp2杂化、杂化、sp3杂化。杂化。2价层电子对数为价层电子对数为2、3、4时，中心原子分别是时，中心原子分别是sp、sp2、sp3杂化。杂化。3sp杂化得到夹角为杂化得到夹角为180的直线形杂化轨道，的直线形杂化轨道，sp2杂化得杂化得到三个夹角为到三个夹角为120的平面三角形杂化轨道，的平面三角形杂化轨道，sp3杂化得到杂化得到4个夹个夹角为角为10928的四面体形杂化轨道。的四面体形杂化轨道。4由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键为配位键，金属离子或原子与某些分子或离子，通成的共价键为配位键，金属离子或原子与某些分子或离子，通过配位键形成配位化合物。过配位键形成配位化合物。自学教材自学教材填要点填要点立体构型立体构型价键价键sp (1)杂化轨道理论：鲍林为了解释分子的杂化轨道理论：鲍林为了解释分子的 提出的提出的一种一种 理论。理论。(2)sp杂化：杂化：1个个 轨道和轨道和1个个 轨道杂化得到夹角为轨道杂化得到夹角为 的的 杂杂化轨道。化轨道。如图所示：如图所示：180直线形直线形 (3)sp2杂化：杂化：1个个 轨道和轨道和2个个 轨道杂化，得到三个夹角轨道杂化，得到三个夹角为为 的的 杂化轨道。如图所示：杂化轨道。如图所示：120平面三角形平面三角形sp (4)sp3杂化：杂化：1个个 轨道和轨道和3个个 轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数 ，得到，得到4个个 的轨道，夹角为的轨道，夹角为 ，称为，称为 杂化轨道。如杂化轨道。如CH4、H2O、NH3分子中的中心原子。分子中的中心原子。不变不变相同相同10928sp3ps(5)VSEPR模型与中心原子杂化类型的关系：模型与中心原子杂化类型的关系：分子分子CO2SO2H2OSO3NH3CH4VSEPR模型模型名称名称 中心原中心原子的子的杂化化类型型平面三平面三角形角形四面体四面体平面三角形平面三角形直直线形形四面体四面体 正四面体正四面体spsp2sp3sp2sp3sp3 师生互动师生互动解疑难解疑难 杂化轨道理论的要点杂化轨道理论的要点 (1)在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些在形成多原子分子时，中心原子价电子层上的某些能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过的过程，叫做轨道的杂化。双原子分子中，不存在杂化过程。程。(2)只有能量相近的轨道才能杂化只有能量相近的轨道才能杂化(ns，np)。(3)杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数杂化过程中，原子轨道总数不变，即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等。目与参与杂化的原子轨道数目相等。(4)杂化过程中，轨道的形状发生变化。杂化过程中，轨道的形状发生变化。(5)杂化轨道的形状相同，能量相等。杂化轨道的形状相同，能量相等。(6)杂化轨道之间要满足最小排斥原理。杂化轨道之间要满足最小排斥原理。(7)杂化轨道只用于形成杂化轨道只用于形成键或用来容纳未参与成键键或用来容纳未参与成键的孤电子对。的孤电子对。1下列对下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是论正确的是 ()Asp杂化轨道的夹角最大杂化轨道的夹角最大Bsp2杂化轨道的夹角最大杂化轨道的夹角最大Csp3杂化轨道的夹角最大杂化轨道的夹角最大Dsp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等杂化轨道的夹角相等解析：解析：sp、sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为杂化轨道的夹角分别为180、120、10928。答案：答案：A自学教材自学教材填要点填要点 1配位键配位键 (1)概念：概念：由一个原子单方面提供而另一个原子由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予电子对给予接受键接受键”，是，是一类特殊的共价键。一类特殊的共价键。(2)实例：如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的实例：如在四水合铜离子中，铜离子与水分子之间的化学键是由水分子提供化学键是由水分子提供 给铜离子，铜离子接受水给铜离子，铜离子接受水分子的孤电子对形成的。分子的孤电子对形成的。孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对 (3)表示：配位键可以用表示：配位键可以用AB来表示，其中来表示，其中A是提供是提供孤电子对的原子，孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子。是接受孤电子对的原子。例如：例如：2配合物配合物 (1)定义：定义：与某些与某些 (称称为为 )以以 结合形成的化合物，简称配合物。结合形成的化合物，简称配合物。金属离子或金属离子或(原子原子)分子或离子分子或离子配体配体配位键配位键(2)配合物的形成举例。配合物的形成举例。Cu(NH3)422OH蓝色沉蓝色沉淀淀溶解溶解深蓝色深蓝色晶体晶体Cu22NH3H2O=Cu(OH)24NH3=实验操作操作实验现象象有关离子方程式有关离子方程式溶液溶液颜色色变成成 色色Fe33SCN=Fe(SCN)3红(1)配合物的组成：配合物的组成：师生互动师生互动解疑难解疑难一般中心原子一般中心原子(或离子或离子)的配位数为的配位数为2、4、6。(2)形成配合物的条件：形成配合物的条件：配体有孤电子对；配体有孤电子对；中心原子有空轨道。中心原子有空轨道。(3)配合物的稳定性：配合物的稳定性：配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物具有一定的稳定性。配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。物的稳定性与配体的性质有关。(4)配合物形成时性质的改变：配合物形成时性质的改变：颜色的改变，如颜色的改变，如Fe(SCN)3的形成；的形成；溶解度的改变，如溶解度的改变，如AgClAg(NH3)2。2下列各种说法中错误的是下列各种说法中错误的是 ()A形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤电子对B配位键是一种特殊的共价键配位键是一种特殊的共价键C配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析：解析：配位键是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形成配位键是一方提供孤电子对，一方提供空轨道形成的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴的一种特殊共价键，配体可以是分子、原子，也可以是阴离子。离子。答案：答案：D 例例1双选题双选题三氯化磷分子中的中心原子以三氯化磷分子中的中心原子以sp3杂化，杂化，下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是 ()A3个个PCl键长、键角均相等键长、键角均相等B空间构型为平面三角形空间构型为平面三角形C空间构型为正四面体空间构型为正四面体D空间构型为三角锥形空间构型为三角锥形 解析解析PCl3中中P以以sp3杂化，有一对孤对电子，结构类似杂化，有一对孤对电子，结构类似于于NH3分子，分子，3个个PCl键长，键角均相等，空间构型为三角键长，键角均相等，空间构型为三角锥形。锥形。答案答案AD 分子或离子中中心原子杂化类型的判断分子或离子中中心原子杂化类型的判断 (1)根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为根据分子或离子的立体结构判断，如直线形为sp杂化，杂化，平面形为平面形为sp2杂化，四面体为杂化，四面体为sp3杂化。杂化。(2)根据参加杂化的轨道数根据参加杂化的轨道数(价层电子对数价层电子对数)与形成的杂化轨与形成的杂化轨道数相同判断，如道数相同判断，如2个价层电子对的杂化为个价层电子对的杂化为sp杂化，杂化，3个价层电个价层电子对的杂化为子对的杂化为sp2杂化，杂化，4个价层电子对的杂化为个价层电子对的杂化为sp3杂化。杂化。(3)根据中心原子是否形成根据中心原子是否形成键及键及键数目判断，如中心原键数目判断，如中心原子没有子没有键为键为sp3杂化，形成一个杂化，形成一个键为键为sp2杂化，形成两个杂化，形成两个键键为为sp杂化。杂化。BF3和和NF3同同为AB3型分子，型分子，请回答：回答：(1)BF3分子的空分子的空间构型和中心原子的构型和中心原子的杂化方式是化方式是什么？什么？(2)NF3的空的空间构型和中心原子的构型和中心原子的杂化方式又是化方式又是什么？什么？提示：提示：(1)BF3为平面三角形，为平面三角形，sp2杂化。杂化。(2)NF3为三角锥形，为三角锥形，sp3杂化。杂化。例例2具有具有6个配体的个配体的Co3的配合物的配合物CoClmnNH3，若，若1 mol配合物与配合物与AgNO3作用生成作用生成1 mol AgCl沉淀，则沉淀，则m、n的值是的值是()Am1，n5 Bm3，n4 Cm5，n1 Dm4，n5 解析解析此题中与此题中与AgNO3作用的作用的Cl(1 mol)不是来自不是来自配体，而是与配离子结合的游离配体，而是与配离子结合的游离Cl(外界外界)。因此，根据电。因此，根据电荷守恒，中心原子为荷守恒，中心原子为Co3，Cl应为应为3 mol，其中作为外界，其中作为外界的的Cl为为1 mol，作为配体的，作为配体的Cl为为2 mol；共；共6个配体，所个配体，所以作为配体的以作为配体的NH3为为4 mol。答案答案B 配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，配合物溶于水易电离为内界配离子和外界离子，而内界的配体和中心原子通常不能电离。而内界的配体和中心原子通常不能电离。向下列配合物的水溶液中加入向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液不能生成溶液不能生成AgCl沉淀沉淀的是的是 ()ACo(NH3)4Cl2Cl BCo(NH3)3Cl3CCo(NH3)6Cl3 DCo(NH3)5ClCl2解析：解析：配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl，加入，加入AgNO3溶液即有溶液即有AgCl沉淀产生。对于沉淀产生。对于B项配合项配合物分子的化学式为物分子的化学式为Co(NH3)3Cl3，Co3、NH3、Cl全处全处于内界，不能电离，不存在于内界，不能电离，不存在Cl，所以不能生成，所以不能生成AgCl沉淀。沉淀。答案：答案：B