最新化学 物质结构 之杂化轨道

1、 杂化及典型分子杂化及典型分子的空间构型的空间构型甲烷分子的空间构型是什么？甲烷分子的空间构型是什么？甲烷分子中的甲烷分子中的c原子的电子排布式原子的电子排布式是是1s22s22p2，只能形成两个共价，只能形成两个共价键，且键角应该是大约键，且键角应该是大约900，而现，而现在形成四个共价键，且键角是在形成四个共价键，且键角是109028，怎么解释？，怎么解释？【思考】【思考】阅读课本阅读课本p40 思考：思考：1、什么叫杂化？什么是杂化轨道？轨道杂、什么叫杂化？什么是杂化轨道？轨道杂化以后有何优点？化以后有何优点？2、发生杂化的轨道需要符合什么条件？、发生杂化的轨道需要符合什么条件？一、杂化

2、轨道：一、杂化轨道：【小结】【小结】在外界条件影响下，原子内部在外界条件影响下，原子内部 原子原子轨道轨道 的过程叫做原子轨道的杂化，的过程叫做原子轨道的杂化， 叫做杂化原子轨道，简称叫做杂化原子轨道，简称 。能量相近能量相近重新组合重新组合杂化轨道杂化轨道组合后形成的一组新的原子轨道组合后形成的一组新的原子轨道（1 1）什么叫）什么叫spsp3 3杂化？杂化？（2 2）碳原子）碳原子spsp3 3杂化前后轨道形状和数杂化前后轨道形状和数目有无变化？有何变化？得到杂化轨道目有无变化？有何变化？得到杂化轨道的形状和能量是否相同？的形状和能量是否相同？（3 3）spsp3 3杂化轨道构成什么样的空

3、间构杂化轨道构成什么样的空间构型？轨道间夹角是多少？型？轨道间夹角是多少？1 1、spsp3 3杂化：杂化：【问题探究】【问题探究】碳原子的轨道杂化：碳原子的轨道杂化：杂化杂化轨道表轨道表示式示式2s2s2p2pspsp3 31 1、spsp3 3杂化：杂化：sp3杂化轨道的空间构型：杂化轨道的空间构型：sp3杂化轨道杂化轨道正四面体正四面体sp3杂化杂化激发态激发态杂化态杂化态杂化杂化这这4个个sp3杂化轨道分别与杂化轨道分别与4个氢个氢1s轨道重叠成键，形成轨道重叠成键，形成ch4分子。分子。所以四个所以四个c-h键是等同的。键是等同的。杂化态杂化态1 1、spsp3 3杂化的原理？如何用

4、轨道表示式杂化的原理？如何用轨道表示式表示？表示？2 2、 spsp3 3杂化轨道的电子云形状及空间构杂化轨道的电子云形状及空间构型。型。3 3、 spsp3 3杂化轨道间的夹角。杂化轨道间的夹角。4 4、含、含spsp3 3杂化原子的物质：杂化原子的物质：甲烷，金刚石，四氯化碳，甲烷，金刚石，四氯化碳，nhnh4 4+ +，siosio2 2小结：小结： 关于杂化轨道的注意点：关于杂化轨道的注意点：（1）形成的杂化轨道数目等于参加杂化）形成的杂化轨道数目等于参加杂化的原子轨道数目。的原子轨道数目。（2）杂化轨道成键能力大于原来的原子）杂化轨道成键能力大于原来的原子轨道。因为杂化轨道的形状变成

5、一头大轨道。因为杂化轨道的形状变成一头大一头小，用大的一头与其它原子的轨道一头小，用大的一头与其它原子的轨道重叠，重叠部分显然会增大。重叠，重叠部分显然会增大。【问题探究】【问题探究】1、碳原子除、碳原子除sp3杂化外还可以采取什么样的杂化外还可以采取什么样的杂化方式？杂化方式？2、用轨道表示式表示、用轨道表示式表示sp、 sp2 杂化的过程？杂化的过程？3、 两种杂化前后轨道形状和数目有无变化？两种杂化前后轨道形状和数目有无变化？有何变化？得到杂化轨道的形状和能量是否有何变化？得到杂化轨道的形状和能量是否相同？相同？4、 两种杂化轨道分别构成什么样的空间构两种杂化轨道分别构成什么样的空间构型

6、？轨道间夹角分别是多少？型？轨道间夹角分别是多少？sp杂化杂化sp2杂化杂化2.sp2杂化一个一个s轨道和二个轨道和二个p轨道杂化轨道杂化,产生三个产生三个等同的等同的sp2杂化轨道杂化轨道, sp2杂化轨道间杂化轨道间夹角夹角120，呈，呈平面三角形。平面三角形。进行进行sp杂化时，每个杂化轨道由杂化时，每个杂化轨道由 s 轨道和轨道和 p 轨道轨道组合而成，两个杂化轨道之间的夹角为组合而成，两个杂化轨道之间的夹角为180。因此由。因此由sp杂化轨道构成的分子具有直线形的构型。杂化轨道构成的分子具有直线形的构型。sp杂化：杂化：sp杂化轨道是由一个杂化轨道是由一个 轨轨道和一个道和一个 轨道

7、组合而成的。轨道组合而成的。sp杂杂化轨道间的夹角是化轨道间的夹角是 ，呈，呈 形。形。 sp2杂化：杂化：sp2杂化是由一个杂化是由一个 轨道轨道和和 个个 轨道组合而成的。轨道组合而成的。sp2杂杂化轨道间的夹角是化轨道间的夹角是 ，呈，呈 形。形。小结：小结：【问题与探究】【问题与探究】写出乙烯分子的结构式写出乙烯分子的结构式1.乙烯分子的空间构型是怎样的乙烯分子的空间构型是怎样的?键角键角是多少是多少?2.根据乙烯的键角推测乙烯分子中的碳根据乙烯的键角推测乙烯分子中的碳原子成键时采取了什么类型的杂化方式原子成键时采取了什么类型的杂化方式?3.每个碳原子成几条键每个碳原子成几条键?分别是

8、什么键分别是什么键型型?乙烯分子中键的形成乙烯分子中键的形成【问题与探究】【问题与探究】写出乙炔分子的结构式写出乙炔分子的结构式1. 乙炔分子的空间构型是怎样的乙炔分子的空间构型是怎样的?键角是键角是多少多少?2.根据乙炔的键角推测乙炔分子中的碳根据乙炔的键角推测乙炔分子中的碳原子成键时采取了什么类型的杂化方式原子成键时采取了什么类型的杂化方式?3.每个碳原子成几条键每个碳原子成几条键?分别是什么键型分别是什么键型?乙炔的成键乙炔的成键杂杂化化类类型型参与杂化的参与杂化的原子轨道原子轨道杂化杂化轨道轨道数数杂化轨杂化轨道夹角道夹角杂化轨杂化轨道空间道空间构型构型举举例例种类种类数目数目spns

9、np11sp2nsnpsp3nsnp12132180直线型直线型120 109.5 34平面三平面三角形角形正四面正四面体体【小结】【小结】beclbecl2 2的结构的结构: :大大 键键苯分子中键的形成苯分子中键的形成苯分子中六个碳苯分子中六个碳原子原子都以都以sp2杂化相互成键杂化相互成键水分子的成键情况水分子的成键情况30104hoh oh2杂化3sp2ps23sp3nh18107hnh杂化3sp2ps2氨分子的成键情况氨分子的成键情况小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型 中心原子中心原子be(a)b(a) c,si (a) n,p (a) o,s (a) hg(b)2becl2hgcl3ph4ch3bf4sicl3bcl3nhsh2oh2直线形直线形 三角形三角形 四面体四面体 三角锥三角锥 v型型 杂化轨道类型杂化轨道类型 sp sp2 sp3 不等性不等性 sp3s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p参加杂化的轨道参加杂化的轨道2443杂化轨道数杂化轨道数 18028 109 9028 109 120成键轨道夹角成键