2.2.1 杂化轨道理论 课件高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

杂化轨道理论第2章微粒间相互作用与物质性质1.了解杂化轨道理论的要点和类型；2.能运用杂化轨道理论解释简单共价分子和离子的空间结构。写出碳原子的价电子轨道表示式，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？C的价电子轨道表示式1、根据共价键的饱和性，C应形成几个共价键？2、形成CH4C原子应该有几个未成对的电子？怎样才能使C原子具有这个数目的未成对的电子？跃迁3、CH4中的4个C—H键完全相同，碳原子怎样才能有四个完全相同的用于成键的原子轨道？sp3为了解决这一矛盾，1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出杂化轨道理论，它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。2s2p↑↓↑↑基态激发2s2p↑↑↑↑激发态4个sp3杂化轨道杂化↑↑↑↑由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。鲍林杂化轨道理论原子轨道的杂化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。杂化轨道原子轨道组合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。杂化轨道特点杂化轨道不仅改变了原有s和p轨道的空间取向，而且使它在与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度更大，形成的共价键更牢固。2s2p↑↓↑↑基态激发2s2p↑↑↑↑激发态4个sp3杂化轨道杂化↑↑↑↑每两个sp3杂化轨道的夹角为109°28’。四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3σ键，形成一个正四面体构型的分子。甲烷分子中的共价键甲烷分子的填充模型甲烷分子的球棍模型杂化轨道类型有几个原子轨道参与杂化，杂化后就生成几个杂化轨道。sp杂化、sp2杂化、sp3杂化sp3杂化原子形成分子时，同一个原子中能量相近的一个

ns

轨道与三个np

轨道进行混合组成四个新的原子轨道称为sp3杂化轨道。sp3杂化轨道特点：四个sp3轨道在空间均匀分布，轨道间夹角109.5°【思考】BF3是平面三角形构型，分子中键角均为120o；试用杂化轨道理论加以说明。2s2p↑↓↑基态激发2s2p↑↑激发态↑杂化↑↑↑未杂化轨道同一个原子的一个ns轨道与两个np轨道进行杂化组合为sp2杂化轨道。sp2杂化轨道间的夹角是120°，分子的几何构型为平面正三角形。【思考】气态BeCl2是直线型分子构型，分子中键角为180o。试用杂化轨道理论加以说明。2s2p↑↓基态激发2s2p↑↑激发态杂化sp杂化轨道↑↑未杂化轨道同一原子中ns-np杂化成新轨道：一个s轨道和一个p轨道杂化组合成两个新的sp杂化轨道。2个sp杂化轨道在一条直线上，轨道间夹角180°杂化类型杂化轨道数目键角空间构形图示3sp24sp32

sp平面三角形120°109.5°正四面体形180°直线形试用杂化轨道理论分析乙烯和乙炔分子的成键情况2s2p2s2psp23个sp2杂化轨道跃迁

sp2杂化乙烯中心原子C的sp2杂化C原子以sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。2个碳原子上未杂化的2p轨道形成1个

π键。乙烯分子中含有4个C—Hσ键(sp2­s)、1个C—Cσ键(sp2­sp2)、1个π键(p­p)。乙烯分子的空间结构为平面结构。2s2p2s2psp2个sp

杂化轨道跃迁

sp杂化乙炔中心原子C的sp杂化C原子以sp杂化，形成2个sp杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。2个碳原子上未杂化的2p轨道形成2个

π键。乙炔分子中含有2个C—Hσ键(sp2­s)、1个C—Cσ键(sp2­sp2)、2个π键(p­p)。乙炔分子的空间结构为直线形。联想与质疑苯为什么不能使酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液褪色呢？苯分子中究竟存在怎样的化学键呢？2s2p↑↑↑↑激发态杂化↑↑↑↑1、苯中C：sp2杂化120°2、六个C的未参与杂化的p轨道形成大π键6个碳原子和6个氢原子在同一平面内，整个分子呈平面正六边形,键角皆为120°。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