第一单元 分子的空间结构 课件 【知识精讲+高效课堂 】 高二 选择性必修二

4.1.1分子的空间结构1.C原子与H原子结合形成的分子为什么是CH4，而不是CH2？2.CH4为什么具有正四面体的空间构型？温故知新鲍林系统地研究了化学物质的组成、结构、性质三者的关系，于1931年提出了杂化轨道理论。基态原子轨道激发态原子轨道杂化轨道CH4

中心原子C的sp3杂化跃迁

sp3杂化2p2s2s2psp34个sp3杂化轨道能量相等、成分相同1.概念：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的一组新的、能量相同的轨道就称为杂化轨道。一、杂化轨道理论更有利于成键：轨道成键时更有利于轨道间的重叠满足最小排斥，最大夹角分布(1)杂化前后轨道数不变(2)杂化过程中轨道的形状发生变化(3)杂化后形成的化学键更稳定(4)杂化后的新轨道能量、形状都相同(5)杂化后的轨道之间尽可能远离。(6)杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对。甲烷分子中碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个相同的C-Hσ键，呈正四面体形。BF3分子的形成——sp2杂化2s2p轨道2s2p2s2psp23个sp2杂化轨道跃迁

sp2杂化未杂化轨道特点：3个sp2杂化轨道空间构型为平面三角形，轨道夹角120°，未杂化的2p轨道垂直于该平面。BF3分子的形成：B原子的sp2杂化轨道与F原子的2p轨道形成σ键。BF3分子的空间构型为平面三角形，键角为120°。BeCl2分子的形成——sp杂化特点：2个sp杂化轨道呈直线形，轨道夹角180°，2py、2pz轨道与杂化轨道相互垂直。2s2p2s2psp2个sp

杂化轨道跃迁

sp杂化未杂化轨道BeCl2分子的形成：Be原子的sp杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键。BeCl2分子为空间构型为直线形，分子中Be—Cl键之间的夹角为180°。180°ClClBeClClsppxpx杂化类型spsp2sp3轨道组成轨道夹角杂化轨道示意图实例分子的空间结构1个ns和1个np1个ns和2个np1个ns和3个np180°120°109°28′BeCl2BeF3CH4直线形平面三角形正四面体杂化轨道与分子的空间结构的关系用杂化轨道理论分析乙烷、乙烯、乙炔分子的成键情况。学以致用乙烯分子的成键情况

碳原子的杂化方式：sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道。成键方式和空间构型：每个碳原子的sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成2个C-Hσ键（sp2—s），与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成C-Cσ键（sp2—sp2）。2个碳原子未杂化的2p轨道形成1个π键。

乙烯分子的空间构型为平面结构。C=C、C=O、石墨、苯环中的碳原子，都是sp2杂化。2s2p2s2psp23个sp2杂化轨道跃迁

sp2杂化乙炔分子的成键情况碳原子的杂化方式：为sp杂化，形成2个sp杂化轨道。成键方式和空间构型：每个碳原子的sp杂化轨道分别与1个氢原子的1s轨道形成2个C-Hσ键（sp—s），与另一个碳原子的sp杂化轨道形成C-Cσ键（sp—sp）。

碳原子未杂化的2p轨道两两形成2个π键。

乙炔分子的空间构型为直线形。C≡C、C≡N、CO2中的碳原子，都是sp杂化。2s2p2s2psp2个sp

杂化轨道跃迁

sp杂化NH3分子的空间构型NH3中N原子的sp3杂化轨道NH3分子的空间构型：三角锥形当杂化轨道数目大于成键轨道数目时，分子中存在孤电子对，分子的空间构型与杂化轨道的空间构型不同，键角变小。sp3杂化孤电子对键角：107°18′H2O中O原子的sp3杂化轨道排斥作用：孤电子对—成键电子对>成键电子对—成键电子对，使键角变小（键角为：104°30′<109°28’）。H2O分子的空间构型：V形H2O分子的空间构型2s2p1．以下有关杂化轨道的说法中正确的是(

)A．sp3

杂化轨道中轨道数为4，且4个杂化轨道能量相同B．杂化轨道既能形成σ键，也能形成π键C．杂化轨道不能容纳孤电子对D．sp2杂化轨道最多可形成2个σ键√课堂作业2.在BrCH=CH