2.2.2杂化轨道理论+++课件++年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

杂化轨道理论第二章分子结构与性质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。画出基态碳原子、氢原子的核外电子排布图C原子1s22s22p2H原子

1s1思考：为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？↑↑↑↑跃迁思考：为何分子空间结构是正四面体形？当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时：sp3杂化轨道↑↓↑↑

激发↑↑↑↑激发态杂化↑↑↑↑碳原子1个2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的4个顶角，夹角109°28'，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时：碳原子1个2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的4个顶角，夹角109°28'，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。彼此远离，斥力最小spx

py

pzsp3sp3sp3sp3sp3sp3sp3sp3109°28′当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时：碳原子1个2s轨道和3个2p轨道会发生混杂，混杂时保持轨道总数不变，却得到4个新的能量相同、方向不同的轨道，各指向正四面体的4个顶角，夹角109°28'，称为sp3杂化轨道，表示这4个轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的。xyzxyzzxyzxyz109°28′碳原子以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C-Hσ键，因此呈正四面体形的空间结构。sp3sp31s1s1s1s当碳原子与4个氢原子形成甲烷分子时：一、原子轨道的杂化(1)在形成分子（化学键）时，由于原子的相互影响，若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组能量相同、方向不同的新轨道的过程。(2)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。美国化学家鲍林【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°(3)杂化轨道的特点杂化前后轨道数目不变杂化后轨道成分、能量、形状、方向发生改变杂化轨道之间要满足最小排斥、最大夹角原理杂化轨道只容纳孤电子对和形成σ键未参与杂化的p轨道可用于形成π键杂化轨道数目=孤电子对数+σ键数=价层电子对数即：能量相近数目不变形状方向改变成键能力增强排斥力达最小2s2pC的基态2s2p激发态sp2sp2杂化态激发杂化pz乙烯分子中碳原子的杂化方式及成键过程120°四个s-sp2C-Hσ键1个sp2-sp2C-Cσ键1个p-pC-Cπ键乙炔分子中碳原子的杂化方式及成键过程2s2pC的基态2s2p激发态spsp

杂化态激发杂化pzpyπ键π键σ键2个s-spC-Hσ键1个sp-spσ键2个p-pπ键(4)杂化类型的判断①杂化轨道数＝中心原子的价层电子对数sp3sp2sp432中心原子的价层电子对数杂化方式杂化轨道数432化学式中心原子孤电子对数中心原子结合的原子数ＶＳＥＰＲ模型中心原子杂化类型HCNSO2NH2－BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO42－sp012010002223344404直线形平面三角形平面三角形四面体形四面体形四面体形四面体形四面体形四面体形sp2sp2sp3sp3sp3sp3sp3sp3(4)杂化类型的判断②根据分子空间构型四面体形sp3sp2sp三角锥形平面三角形V形直线形sp3或sp2sp3(4)杂化类型的判断③碳原子杂化方式的判断碳原子在化合物中一般形成4对共用电子对，无孤电子对Csp3Csp2CC或sp123456789其他的杂化方式SF6sp3d2杂化正八面体形价层电子对数：5价层电子对数：6PCl5sp3d杂化三角双锥形1.VSEPR模型呈四面体形的分子中心原子一般采取sp3杂化，如H2O和NH3，试用杂化轨道理论解释H2O和NH3分子的空间结构。

H2O和NH3分子中心原子都采取sp3杂化，水分子的氧原子的sp3杂化轨道有2个被孤电子对占据，分子空间结构呈V形，氨分子的氮原子的sp3杂化轨道中有1个被孤电子对占据，分子空间结构呈三角锥形，孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于109°28′。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