杂化轨道理论简介【高效课堂+备课精研】 高二化学 课件（人教版2019选择性必修2）

1、结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型（sp3、sp2、sp）。2、能运用杂化轨道理认解释简单共价分子和离子的空间结构。21本节重点本节难点用杂化轨道理论解释分子的空间结构用杂化轨道理论解释含有孤电子对的分子的空间结构我们已经知道，甲烷分子的空间结构呈____________，它的4个C-H的键长______，H-C-H的键角皆为_________。按照价键理论，甲烷的4个C-H单键都应该是_______键。109°28′怎样解释甲烷分子呈正四面体结构呢？为什么键长相同，键角相等？正四面体形相同109°28′σ杂化轨道理论莱纳斯·卡尔·鲍林在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。为了解释分子的空间结构，1931年鲍林提出了杂化轨道理论。C原子2s22p2H原子↑s1s12个C-H相互垂直键角为90°sp3杂化一、杂化轨道理论跃迁↑s4个C-H，键角为109°28′↑↓sppp↑↑基态↑sppp↑↑↑激发态sp3↑↑↑↑杂化轨道形成σ键s1、sp3杂化109°28′sp3杂化一、杂化轨道理论H原子↑s1s13个N-H相互垂直键角为90°↑s3个N-H，键角为107°N原子↑↓sppp↑↑↑2s22p3基态sp3↑↓↑↑↑杂化轨道例1、怎么用杂化轨道理论解释NH3的空间结构呢？孤电子对sp3杂化形成σ键H原子↑s1s12个O-H相互垂直键角为90°sp3杂化↑s2个O-H，键角为105°O原子↑↓sppp↑↓↑↑2s22p4基态sp3↑↓↑↓↑↑杂化轨道例2、怎么用杂化轨道理论解释H2O的空间结构呢？孤电子对形成σ键例3、请同学们分析BF3的中心原子杂化方式。1个B-F3个B-F，键角为120°B原子↑↓sppp↑2s22p1基态形成σ键sp2杂化sp2↑↑↑杂化轨道pF原子2s22p5↑↓sppp↑↓↑↓↑↑↓sppp↑↓↑↓↑未杂化轨道ssp2杂化120°120°120°2、sp2杂化一、杂化轨道理论例4、请同学们分析BeCl2的中心原子杂化方式。不能形成Be-Cl2个Be-Cl，键角为180°Be原子↑↓sppp2s2基态sp↑↑杂化轨道形成σ键sp杂化Cl原子3s23p5↑↓sppp↑↓↑↓↑↑↓sppp↑↓↑↓↑pp未杂化轨道180℃ssp杂化3、sp杂化一、杂化轨道理论思考与讨论请同学们分析sp杂化(sp3杂化、

sp2杂化、

sp杂化)中原子轨道杂化前后的变与不变，并归纳整理。spppsp3能量、形状不同伸展方向不同成键结合力不同排斥力大能量、形状相同伸展方向不同成键结合力相同，且增强排斥力最小轨道数不变在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合成具有不同空间分布特点的新的杂化轨道，使得分子呈现不同的空间结构。杂化轨道只能用于形成σ键(或者容纳孤电子对)，形成π键的电子只能位于未杂化的原子轨道上。例5、回顾所学内容，判断下列语句正误。(1)发生轨道杂化的原子一定是中心原子。(

)(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子是不可能发生杂化的。(

)(3)只有能量相近的轨道才能杂化。(

)(4)杂化轨道能量更集中，有利于牢固成键。(

)(5)杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键。(

)多原子分子或离子的中心原子的杂化轨道类型的判断方法，并完成下表中的空白。思考与讨论粒子中心原子的价层电子对数VSEPR模型名称中心原子的杂化轨道类型分子或离子的空间结构名称CO2CH2OSO2BF3CH4NH3H2OH3O+NH4+2直线形直线形sp3平面三角形平面三角形3sp2平面三角形sp2平面三角形3平面三角形sp2平面三角形4正四面体形sp3正四面体形4四面体形sp3三角锥形444四面体形四面体形正四面体形sp3sp3sp3V形三角锥形正四面体形杂化轨道类型spsp2sp3方法1VSEPR模型方法2杂化轨道数目方法3键角二、杂化轨道类型的判断方法1、根据分子或离子的VSEPR模型确定。直线形平面三角形四面体形2、根据杂化轨道数目确定。2344、C原子杂化轨道数目确定。①4个σ键是sp3杂化。②3个σ键是sp2杂化。③2个σ键是sp杂化。3、根据键角确定。109°28′120°180°要点类型判断方法杂化轨道理论

轨道数不变

能量相近

成键力增强

排斥力最小

sp、sp2、sp3

VSEPR模型

杂化轨道数目

键角

C原子杂化类型1、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(

)A、CO2与SO2

B、CH4与NH3C、BeCl2与BF3

D、C2H2与C2H4B2、下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是(

)①BF3

②CH2=CH2

③④CH≡CH

⑤NH3

⑥CH4A、①②③

B、①⑤⑥C、②③④

D、③⑤⑥A3、下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是()A、CH≡CH B、CO2C、BeCl2

D、BF3C4、下列有关甲醛(HCHO)分子的说法正确的是()①C原子采取sp杂化 ②甲醛分子为三角锥形结构③C原子采取sp2杂化 ④甲醛分子为平面三角形结构A、①②

B、②③C、③④

D、①④C5、已知某XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是(

)A、X原子一定是sp2杂化B、X原子一定为sp3杂化C、X原子上一定存在孤电子对D、VSEPR模型一定是平面三角形C6、在BrCH=CHBr分子中，C-Br采用的成键轨道是(

)A、sp-p

B、sp2-sC、sp2-p

D、sp3-pC7、乙烯分子中含有4个C-H和1个C=C，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是(

)①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道A、①③

B、②④C、①④D、②③B8、回答下列问题(1)图(a)为S8的结构，其硫原子的杂化轨道类型为______。(2)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为____________；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_____