Презентация по химии на тему "Валентные состояния атома углерода"(10 класс, химия)

Валентные  состояния атома  углерода.  Гибридизация.

С – 1s22s22p2 С* – 1s22s12p3 2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 1s 2s 1s sp3 – ГИБРИДИЗАЦИЯ

sр3­Гибридизация  sр3­Гибридизация ­ смешение одной 2s­ и трех 2р­ орбиталей. Все четыре гибридные орбитали строго  ориентированы в пространстве под углом 109°28'  друг к другу, создавая утолщенными "лепестками"  геометрическую фигуру ­ тетраэдр  Поэтому sp3­гибридизованный атом углерода часто  называют "тетраэдрическим".  Состояние углеродного атома с sp3­гибридными  орбиталями (первое валентное состояние)  характерно для предельных углеводородов ­  алканов.  sp3 ­     тетраэдрическое              строение

Схема образования четырех sp3­гибридных орбиталей:  а ­ негибридизованные орбитали атома углерода;  б ­ орбитали атома углерода в состоянии sp3­гибридизации  2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 1s 2s 1s ЧЕТЫРЕ  ВАЛЕНТНЫЕ σ­ СВЯЗИ,  НАПРАВЛЕННЫЕ  К ВЕРШИНАМ  ТЕТРАЭДРА  sp3 – ГИБРИДИЗАЦИЯ

Атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sp3­ гибридизации. Каждый такой атом способен образовывать четыре  одинарные σ ­связи как с атомами углерода, так и с атомами  водорода. Например, в этане каждый атом углерода образует одну σ  ­связь за счет осевого перекрывания гибридной орбитали с гибридной  орбиталью другого атома углерода и три σ ­связи за счет  перекрывания гибридных орбиталей с s ­орбиталями трех атомов  водорода

109°28° СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ  ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ  В МОЛЕКУЛЕ МЕТАНА ОБРАЗОВАНИЯ σ­СВЯЗЕЙ в этане ОБЪЕМНАЯ МОДЕЛЬ  МОЛЕКУЛЫ ЭТАНА

Кристаллическая структура алмаза

sр3­Гибридизация sр2­Гибридизация  sр ­Гибридизация

sр2­Гибридизация  sр2­Гибридизация ­ смешение одной 2s­ и двух  2р­орбиталей, одна 2p не гибридизована и  перпендикулярна плоскости, в которой  расположены три sp2­гибридные орбитали.  Состояние атома углерода с sp2­гибридными  орбиталями (второе валентное состояние)  характерно для непредельных углеводородов  ряда этилена ­ алкенов  sp2 ­ плоскостное            строение

2px 2py 2pz 2px 2py 2pz 2s 1s 2s 1s sp2– ГИБРИДИЗАЦИЯ Схема образования трех sр2­гибридных орбиталей:  a ­ негибридизованные орбитали атома углерода;  б ­ орбитали атома углерода в состоянии sp2­гибридизации.

sр2­Гибридизация

ОБРАЗОВАНИЕ σ­ и π­СВЯЗЕЙ В ЭТИЛЕНЕ

sр-Гибридизация  sр­Гибридизация ­ смешение одной 2s­ и одной  2р­орбитали. Две гибридные орбитали  расположены на одной прямой линии под углом  180° друг к другу. Остальные две  негибридизованные 2р­орбитали расположены во  взаимно перпендикулярных плоскостях.  Состояние атома углерода с sp­гибридными  орбиталями (третье валентное состояние)  характерно для непредельных углеводородов  ацетиленового ряда ­ алкинов.   sp ­ линейное   строение

Схема образования двух sp­гибридных орбиталей:  а ­ негибридизованные орбитали атома углерода;  б ­ орбитали атома углерода в состоянии sp­гибридизации  Пространственная конфигурация молекулы,  центральный атом которой  образует две sp­гибридные орбитали

sр-Гибридизация

2px 2py 2px 2py 2pz 2s 1s 2s 1s sp– ГИБРИДИЗАЦИЯ 2 σ­связи каждого атома углерода;  2p­электрона, не участвующие в гибридизации, образуют две  π­cвязи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных  плоскостях.

σ а) схема образования  ­связей  ­ и σ π­ связей  б) взаимное расположение

­σ СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ  СВЯЗЕЙ  В АЦЕТИЛЕНЕ ОБРАЗОВАНИЯ π­ СВЯЗЕЙ в АЦЕТИЛЕНЕ

ВОПРОС №1     Какой тип гибридизации не существует  и почему: sр3 , sp2 , sp4 , sp ?  ОТВЕТ: sp4, т.к.  р – орбиталей только 3

ВОПРОС №2     Определите тип гибридизации каждого атома  углерода в молекулах веществ, структурные  формулы, которых записаны ниже. 1) СН3 ­ СН2 ­ СН3; ОТВЕТ: 1. sp3, sp3, sp3  2)  2) СН2 = СН ­ СН2 ­ СН3;  ОТВЕТ: 2. sp2, sp2,sp3, sp3 3) 3) CH   ≡ C ­ СН2 ­ СН3; ОТВЕТ: 3. sp, sp, sp3, sp3

• Достигли ли вы цели урока?  • В какой степени?  • Какие вопросы вызвали наибольшее  затруднение?  • Оцените свою работу по  предложенному тесту (Приложение1).

Домашнее задание                  §4, № 1, 2     По учебнику Химия. 10 класс.  Профильный уровень: учеб. для  общеобразоват. учреждений / О.С.  Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю.  Пономарев, В.И. Теренин;  под ред. В.И.  Теренина. ­ 7­е изд., перераб. ­ М.: Дрофа,  2005.