资源简介 (共27张PPT)高二化学第二章原子结构与性质 第二节分子的空间结构第3课时杂化轨道理论新人教化学选择性必修2《物质结构与性质》1、请根据价层电子对互斥理论分析CH 的立体构型。2、写出碳原子和氢原子的价电子排布图。思考为什么形成CH , 而不形成CH C原子 电子排布图 H 电子排布图C:2s 2p H:1s 【 温 故 知 新 】2p1s2s矛盾: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2s轨道,用他们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠,不可能得到四面体构型的甲烷分子如何解决上述矛盾 用已有旧知解决矛盾【温故知新】C:2s 2p 电 子 激 发在形成分子(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 成一组新轨道的过程叫做杂化。所形 成的新轨道就称为杂化轨道。【学习任务一】初识杂化轨道理论杂化轨道理论简介——鲍林(bào lín)鲍林为解释分子的立体 构型提出杂化轨道理论杂化4个sp 杂化轨道sp 杂化:1个s轨道与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,形成4个sp 杂化轨道。(方向不同)每个sp 轨道形状为一头大,一头小,含有1/4s轨道和3/4p轨道的成分2pC:2s 2p 2ssp 杂化过程(教材p48)电子激发 2s(sp sp3sp 杂化sp 2 psp 四个H 原子分别以4个s 轨道与C原子上的四1个sp 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-sp 键,从而构成一 个正四面体型的分子。等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合sp 杂化过程(教材p48)【学习任务一】初识杂化轨道理论对杂化过程的理解吸收能量轨道重新组合成对电子中的一个①同一能级组或相近能级组的轨道,对于非过渡元素,由于ns和np能级接近,往往采 用“sp”杂化②混杂时保持轨道总数不变,角度和形状发生变化,成键 时释放能量较多,轨道重叠 程度更大,生成的分子更稳 定能量相近、类型 不同的原子轨道与激发电 子临近杂化轨道价层电子空轨道激发中心原子核外 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NH 1s 2s 2p 4 4 sp 三角锥形H O 1s 2s 2p 4 4 sp v形【学习任务二】再析杂化轨道理论-sp 杂化【思考与讨论1】应用VSEPR 模型和杂化轨道理论,确定NH 、H O 的空间结构,以及中心原子的杂化轨道类型,并分析杂化过程。【学习任务二】再析杂化轨道理论-sp 杂化NH 空间结构:三角锥形 H O 空间结构:V形2p 2p2s sp 杂化 2s sp 杂化1ssp H不等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的不均匀混合。某杂 化轨道有孤电子对。2对孤电子对键角为:105°1对孤电子对键角:1070sp H1sIs①杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。②杂化轨道数= 价层电子对数=中心原子孤电子对数+中心原子σ键电子对数小结:中心原子的杂化类型与VSEPR模型的关系中心原子核外 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BF 1s 2s 2p 3 3平面三角形BeCl 1s22s2 2 2直线形【学习任务三】初探杂化轨道理论-sp 、sp 杂化【思考与讨论2】应用VSEPR 模型和杂化轨道理论,分析并确定BF 、BeCl 的空间结构,预 测中心原子的杂化轨道类型。3个sp 杂化轨道sp 杂化:1个s轨道与2个p 轨道混杂并重新组合成3个能量与形状完全相同 的轨道,形成3个sp 杂化轨道。(方向不同)每个sp 轨道形状为一头大,一头小,含有1/3 s轨道和2/3p轨道的成分sp 杂化过程(教材p48)2p 2s电 子 激 发 2s(B:2s 2p sp 杂化sp 22psp sp 【学习任务三】初探杂化轨道理论-sp 、sp杂化sp 杂化轨道——BF 分子的形成120°sp sp 与F成键sp sp杂化过程(教材p48)sp杂化 sp2sBe:2s22个sp杂化轨道sp 杂化:1个s轨道与1个p轨道混杂并重新组合成2个能量与形状完全相同的轨道,形成2个sp 杂化轨道。(方向不同)180°每个sp 轨道形状为一头大,一头小,含有1/2 s轨道和1/2p轨道的成分电子激发 2p2s(Sp Sp2p【学习任务三】初探杂化轨道理论-sp 、sp 杂化sp杂化轨道——BeCl 分子的形成与Cl成键价层电子对数VSEPR 模型杂化轨道数目 2 34空间结构 直线形 平面三角形正四面体形或三角锥形杂化轨道之间夹角 180° 120°109°28'杂化类型 sp sp sp 方法2:杂化轨道的空间分布判断杂化轨道类型。方法1:根据杂化轨道数目判断杂化轨道类型。杂化轨道类型分子空间结构确定中心原子的杂化轨道类型的方法(活力满分P46):价层电子 互斥理论杂化 轨道 理论解释预测代表物 杂化轨道数=中心原子孤 对电子对数+σ键电子对 杂化轨道 类型 VS EPR模型 名称分子的立体构型(略去孤电子对)CO 0+2=2 sp 直线形直线形CH O 0+3=3 sp 平面三角形平面三角形SO 1+2=3 sp 平面三角形V形SO - 0+4=4 sp 正四面体形正四面体形NH + 0+4=4 sp 正四面体形正四面体形【课堂练习】杂化轨道类型与VSEPR 模型、分子的立体构型的关系【学习任务四】杂化轨道理论的应用请用杂化轨道理论分析乙烯成键轨道sp 杂化轨道——CH =CH 分子中碳原子的杂化电 子 sp 杂化C 2s 2p p p p 跃迁 S p p p sp p120°未参与杂化的p轨道上的电子可用于形成π键【学习任务四】杂化轨道理论的应用sp 杂化轨道——CH =CH 分子中碳原子的杂化π乙烯分子中的π键HC CH乙烯分子中的σ键HC HHHHHcπ杂化轨道数目 4 32空间结构 正四面体形或三角锥形 平面三角形直线形杂化轨道之间夹角 C-C C=C-C=C-有机物碳碳键类型 109°28' 120°180°杂化类型 sp sp sp方法3:有机物中碳原子杂化类型的判断方法①饱和碳原子均采取sp 杂化,②连接双键的碳原子均采取sp 杂化,③连接三键的碳原子均采取sp杂化。【学习任务四】杂化轨道理论的应用思考与讨论3:请用杂化轨道理论分析乙炔(CH=CH) 成键轨道【学习任务四】杂化轨道理论的应用sp杂化轨道——CH=CH分子中碳原子的杂化电子 sp杂化 p p跃迁 S p p p spZ ZyX xPy Pzsp杂化C 2s 2p S p p p未参与杂化的p轨道可用于形成π键ZPxxS【学习任务四】杂化轨道理论的应用sp 杂化轨道 ——CH=CH分子中碳原子的杂化 π键乙炔分子结构示意图乙炔分子中的σ键课堂小结价层电 子对数 中心原子的杂 化轨道类型 VSEPR模 型名称 孤电子 对数 类型 分子的空间 构型实例2 Sp 直线形 0 2 直线形3 sp 平面三角 形 0 V形3 sp 1 2 平面三角形SO4 sp 正四面体 形 0 V形CH4 sp 1 3 三角锥形NH4 sp 2 正四面体形H O1. 判断正误(正确的打“ √”,错误的打“×”)①价电子对之间的夹角越小,排斥力越小。(×)②NH 分子的VSEPR模型与分子空间结构不一致。(√)③五原子分子的空间结构都是正四面体形。(×)④杂化轨道与参与杂化的原子轨道的数目相同,但能量不同。( √)⑤凡是中心原子采取sp 杂化轨道成键的分子,其空间结构都是正四面体形。 (×)⑥凡AB 型的共价化合物,其中心原子A均采用sp 杂化轨道成键。(×)课堂小结课堂小结2.在BrCH=CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是(C)A.sp-pB.sp -sC.sp -pD.sp -p3、化 合 物A 是 — 种 新 型 锅 炉 水 除 氧 剂 , 其 结 构 式 如 图 所 示 :, 下 列 说 法 正 确 的 是(B) A. 碳、氮原子的杂化类型相同B. 氮 原 子 与 碳 原 子 分 别 为sp 杂 化 与sp 杂 化C.1molA 分 子 中 所 含 σ 键 为 1 0molD. 编 号 为a 的 氮 原 子 和 与 其 成 键 的 另 外 三 个 原 子 在 同 一 面 内课堂小结 展开更多...... 收起↑ 资源预览