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1、第二章 分子结构与性质第二节 分子的立体结构第2课时教学目标1 认识杂化轨道理论的要点2 进一步了解有机化合物中碳的成键特征3 能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型 4采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学 5培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力教学重点 杂化轨道理论的要点教学难点 分子的立体结构,杂化轨道理论展示甲烷的分子模型创设问题情景 碳的价电子构型是什么样的?甲烷的分子模型表明是空间正四面体,分子中的CH键是等同的,键角是10928。说明什么?结论 碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。师:碳原子的价电子构型2s22p2,是由一个2s轨道和三个
2、2p轨道组成的,为什么有这四个相同的轨道呢?为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。板:三、杂化轨道理论1、 杂化的概念:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化,产生的新轨道叫杂化轨道。思考与交流 甲烷分子的轨道是如何形成的呢?形成甲烷分子时,中心原子的2s和2px,2py,2pz等四条原子轨道发生杂化,形成一组新的轨道,即四条sp3杂化轨道,这些sp3杂化轨道不同于s轨道,也不同于p轨道。根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目,除了有sp3杂化轨道外,还有sp2 杂化和sp杂化,sp2 杂化轨道表示由一个s轨道与两个
3、p轨道杂化形成的,sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。讨论交流: 应用轨道杂化理论,探究分子的立体结构。化学式杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2总结评价:引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律,完成下表。化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构CH4C2H4BF3CH2OC2H2讨论:怎样判断有几个轨道参与了杂化?(提示:原子个数)结论:中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和,就是杂化轨道数。讨论总结:三种杂化轨道的轨道形状,SP杂化夹角为180的直线型杂化轨道,SP2 杂化轨道为120的平面三角形,SP3杂化
4、轨道为10928的正四面体构型。科学探究:课本42页小结:HCN中C原子以sp杂化,CH2O中C原子以sp2杂化;HCN中含有2个键和2键;CH2O中含有3键和1个键补充练习:1、下列分子中心原子是sp2杂化的是( ) A PBr3 B CH4 C BF3 D H2O2、关于原子轨道的说法正确的是( ) A 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体 B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的 C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道 D 凡AB3型的共价化合物,其中中心
5、原子A均采用sp3杂化轨道成键3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构,下列说法不正确的是( )A、C原子的四个杂化轨道的能量一样B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据4、下列对sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是( ) A sp杂化轨道的夹角最大 B sp2杂化轨道的夹角最大 C sp3杂化轨道的夹角最大 D sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角相等5、乙烯分子中含有4个CH和1个C=C双键,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(
6、) A 每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道 B 每个C原子的1个2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道 C 每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道 D 每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道6、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO 4-中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的,试推测下列微粒的立体结构微粒ClO-ClO2-ClO3-ClO4-立体结构7、根据杂化轨道理论,请预测下列分子或离子的几何构型:CO2 , CO32- H2S , PH3 8、为什么H2O分子的键角既不是90也不是10928而是104.5?参考答案:15 C C D A BD6、直线;V型;三角锥形;正四面体7、sp杂化,直线;sp2杂化, 三角形;sp3杂化,V型;sp3杂化,三角锥形8、因为H2O分子中中心原子不是单纯用2p轨道与H原子轨道成键,
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