杂化轨道理论学案-高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章第二节分子的空间结构第2课时杂化轨道理论简介学案【温故知新】：通过价层电子对互斥模型，预测的甲烷是什么结构？价键理论能否解释其结构呢？根据价层电子对理论：甲烷结构为，它的4个C—H键的键能、键长相同，H—C—H的键角为，甲烷的4个C-H单键都应该是键。【价层电子对理论的困惑】碳原子的4个价层原子轨道是3个相互垂直的2p轨道和1个球形的2s轨道，有两个主要矛盾是：基态C原子的价电子排布图eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up30(2p),\s\up16(\x(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri()))，根据原子轨道理论，C原子的可用于成键的单电子只有2个，应该与2个原子的1s原子轨道重叠结合形成CH2，且两条C—H键的夹角应该为90°，为何与4个原子得到正四面体形的甲烷分子？【任务一】：初识杂化轨道理论阅读教材，完成问题：为了解释__________等分子的空间构型，美国化学家______于1931年提出了杂化轨道理论。在形成CH4分子时，碳原子的轨道和3个轨道发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，形成4个能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的四个顶角，夹角为109°28′，称为杂化轨道。表示这4个轨道是由与1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。C原子以4个杂化轨道分别与4个H原子的轨道重叠，形成4个C—Hσ键，4个C—H键是等同的，且呈正四面体形的空间结构。用电子排布图表示：【任务二】：再析杂化轨道理论讨论1：是否杂化轨道都是sp3杂化？讨论2：是否杂化轨道都只用于形成σ键？中心原子核外电子排布式价层电子对数杂化轨道数中心原子杂化类型空间构型CH4NH3H2OBF3BeCl2其中硼原子2s轨道上的1个电子进入2p轨道。______个2s轨道和______个2p轨道发生杂化，形成______相等、______相同的______个sp2杂化轨道。硼原子的3个sp2杂化轨道间的夹角为______。硼原子的3个______轨道分别与3个氟原子的1个______轨道重叠，形成3个相同的______键。用电子排布图表示BF3，BeCl2：【思维拓展】试用杂化轨理论解释乙烯、乙炔的分子构型和成键情况结构式成键情况中心原子杂化方式分子构型C2H4C2H2【巩固练习】：完成课后7，91．下列分子中中心原子的杂化方式和分子的空间结构均正确的是()A．C2H2：sp2、直线形 B．SOeq\o\al(2－,4)：sp3、三角锥形C．H3O＋：sp3、V形 D．BF3：sp2、平面三角形2．下列说法中正确的是()A．NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形或三角锥形或V形D．AB3型的分子空间结构必为平面三角形3．BF3是典型的平面三角形分子，它溶于氢氟酸或NaF溶液中都形成BFeq\o\al(－,4)，则B