2.2.2《杂化轨道理论》课件高二化学人教版选择性必修2

杂化轨道理论请写出氢原子、碳原子的轨道表示式↑1sH↑↓↑↓↑↑↑1s2s2pCxyzHxyzC画出其价层电子的电子云轮廓图xyz甲烷结构按照我们学习过的价键理论，甲烷的4个C－H单键都应该是σ键，然而，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，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体构型的甲烷分子。一、杂化轨道理论杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠1.概念2.要点①轨道杂化后原子轨道数不变；②杂化后的新轨道能量、形状都相同；③只有中心原子里能量相近的原子轨道才能发生轨道杂化；④杂化轨道只用于形成σ键或容纳孤电子对，不形成π键；⑤未参与杂化的p轨道，可用于形成π键；一、杂化轨道理论xyzxyzzxyzxyz109°28′1.sp3杂化轨道——CH4分子的形成sp3杂化轨道是由一个ns轨道和三个np轨道杂化而得。sp3杂化轨道的夹角为109°28′，呈空间正四面体形

(如CH4、CF4、CCl4)。二、杂化轨道的类型xyzxyzzxyzxyz120°sp2杂化轨道是由一个ns轨道和两个np轨道杂化而得。sp2杂化轨道间的夹角为120°，呈平面三角形(如BF3)sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如乙烯分子碳碳双键的形成。2.sp2杂化轨道——BF3分子的形成二、杂化轨道的类型B原子基态电子排布轨道表示式2.sp2杂化轨道——BF3分子的形成二、杂化轨道的类型3.sp杂化轨道——BeCl2分子的形成xyzxyzzxyzxyz180°sp杂化轨道是由一个ns轨道和一个np轨道杂化而得。sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形(如BeCl2)。杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠，形成2个σ键，构成直线形的BeCl2分子。sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如乙炔分子中的C≡C键的形成。二、杂化轨道的类型Be原子基态电子排布轨道表示式3.sp杂化轨道——BeCl2分子的形成二、杂化轨道的类型三、杂化轨道与分子空间构型1.杂化轨道用于形成

σ

键或用来容纳未参与成键的孤电子对2.当没有孤电子对时，能量相同的杂化轨道彼此远离，形成的分子为对称结构3.当有孤电子对时，孤电子对占据一定空间且对成键电子对产生排斥，形成的分子的空间结构也发生变化。杂化轨道与分子的空间结构的关系杂化类型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三、杂化轨道与分子空间构型应用VSEPR模型和杂化轨道理论预测和解释分子的空间结构原子总数分子中心原子的孤电子对数价层电子对数杂化轨道的类型分子的空间结构3CO2（4-2×2）÷2=00+2=2sp杂化直线SO2（6-2×2）÷2=11+2=3sp2杂化V形HCN（4-1×1-1×3）÷2=00+2=2sp杂化直线形4CH2O（4-2×1-1×2）÷2=00+3=3sp2杂化平面直线形H3O+（6-1-3×1）÷2=11+3=4sp3杂化三角锥形5SO42－（6+2-4×2）÷2=00+4=4sp3杂化正四面体形CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都为sp3，键角为什么依次减小？CH4、NH3、H2O中心原子上的孤电子对数依次为0个、1个、2个。价层电子对斥力大小：孤电子对＞成键电子对；孤电子对越多，键角越小从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法？杂化类型不同时，键角：sp＞sp2＞sp3杂化类型相同时，孤电子对数越多，键角越小判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：主族元素：中心原子的杂化轨道数=价层电子数=σ键电子对数（中心原子结合的电子数）+孤电子对数规律：当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化类型为sp3杂化。当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为sp2杂化。当中心原子的价层电子对数为2时，其杂化类型为sp杂化。通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。规律：如果有1个三键或两个双键，则其中有2个π键，用去2个p轨道，形成的是sp杂化。如果有1个双键则其中必有1个π键，用去1个P轨道，形成的是sp2杂化；如果全部是单键，则形成sp3杂化。判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：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.CO2 C.BeCl2 D.BF3C3.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.②③ C.③④ D.①④C4.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C5.在BrCH==CHBr分子中，C—Br采用的成键轨道是（

）A.sp-p B.sp2-s C.sp2-p D.sp3-pC6.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