杂化轨道理论-完整公开课课件.pptx

1、化学 选修 3物质结构与性质杂化轨道理论杂化轨道理论问题导学价层电子对互斥理论如何预测甲烷分子空间构型？键角多少？知识回顾:H C H:HHH-C-H-HH电子对数4，无孤电子对成键电子对、孤电子对影响构型C价电子3个相互垂直的2p如何跟4个H的1s重叠得正四面体？杂化轨道理论现象解读知识点一、杂化轨道理论概念鲍林提出了杂化轨道理论1、杂化与杂化轨道同一原子能量相近的不同类型原子轨道，重新组合生成与原轨道数相等的一组能量相等的杂化原子轨道。基态 2s 2px 2py 2pz C2s2p正四面体形sp3杂化杂化概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，概念：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不

2、同类型能量相近的原子轨道混合起来，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。这种轨道重新组合重新组合成一组新轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。化轨道。三、杂化轨道三、杂化轨道 特点：杂化前后轨道数目不变特点：杂化前后轨道数目不变 轨道伸展方向、形状发生改变轨道伸展方向、形状发生改变 主族元素的主族元素的ns、np轨道轨道杂化轨道理论要点归纳知识点一、杂化轨道理论概念理论要点1、杂化与杂化轨道(1)一定是中心原子发生轨道杂化；(2)杂化原子轨道能量相近（同能级组或相近能级组）；(3)杂化前后轨道数目不变，

3、但杂化轨道成键时有利于轨道间重叠；(4)杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性。sp3杂化杂化轨道理论视频导学知识点二、杂化轨道类型类型spsp2sp3参与杂化的轨道杂化轨道数目夹角空间构型举例1个s1个p2180直线形CO2 C2H21个s2个p3120平面三角形BF3 C2H41个s3个p410928正四面体形CH4 CCl4杂化轨道理论问题导学知识点三、杂化轨道与共价键的类型思考讨论用杂化轨道理论分析乙烯的杂化类型及分子空间构型？2p2s2p2spsp2C的sp2杂化HCHCHH=HCHHCH键HCHOHCHO键 三个相同的sp2杂化轨道指向三角形的三个顶点;未杂化p形成键;杂化轨道间夹

4、角为120。杂化轨道只能形成键或容纳未参与成键的孤电子对，不能形成键；未参与杂化的p轨道可用于形成键。C C原子在形成乙烯分子时，碳原子的原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s2s轨道与轨道与2 2个个2p2p轨道发生杂化，形成轨道发生杂化，形成3 3个个sp2sp2杂化轨道，伸向平面正杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个三角形的三个顶点。每个C C原子的原子的2 2个个sp2sp2杂化轨道分杂化轨道分别与别与2 2个个H H原子的原子的1s1s轨道形成轨道形成2 2个相同的个相同的键，各自剩键，各自剩余的余的1 1个个sp2sp2杂化轨道相互形成一个杂化轨道相互形成一个键，各自没有杂键，各

5、自没有杂化的化的l l个个2p2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成肩并肩重叠形成键。所以，在乙烯分子中双键由一键。所以，在乙烯分子中双键由一个个键和一个键和一个键构成。键构成。C C原子在形成乙烯分子时，碳原子的原子在形成乙烯分子时，碳原子的2s2s轨道与轨道与2 2个个2p2p轨道发生杂化，形成轨道发生杂化，形成3 3个个sp2sp2杂化轨道，伸向平面正杂化轨道，伸向平面正三角形的三个顶点。每个三角形的三个顶点。每个C C原子的原子的2 2个个sp2sp2杂化轨道分杂化轨道分别与别与2 2个个H H原子的原子的1s1s轨道形成轨道形成2

6、2个相同的个相同的键，各自剩键，各自剩余的余的1 1个个sp2sp2杂化轨道相互形成一个杂化轨道相互形成一个键，各自没有杂键，各自没有杂化的化的l l个个2p2p轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此轨道则垂直于杂化轨道所在的平面，彼此肩并肩重叠形成肩并肩重叠形成键。所以，在乙烯分子中双键由一键。所以，在乙烯分子中双键由一个个键和一个键和一个键构成。键构成。杂化轨道理论探究导学探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定根据以上事实总结：如何判断一个化合物中心原子杂化类型 及分子空间构型？问题探究杂化轨道理论探究导学探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定1、杂化轨道类型的判断杂化轨道只能用

7、于形成键或用来容纳孤电子对杂化轨道数=中心原子价层电子对数价层电子对数2345VSEPR模型六面体四面体平面三角直线sp杂化类型sp3dsp3sp2杂化轨道夹角 180 120 10928杂化轨道理论探究导学探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定1、杂化轨道类型的判断杂化轨道只能用于形成键或用来容纳孤电子对杂化轨道数=中心原子价层电子对数=键电子对数（中心原子结合的电子数）+孤电子对数0+2=2sp直线形0+3=3sp2平面三角形0+4=4sp3正四面体形1+2=3sp2V形1+3=4sp3三角锥形杂化轨道理论探究导学探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定2、杂化轨道立体构型与分子

8、立体构型sp类型sp3sp2杂化轨道构型分子立体构型实例正四面体平面三角直线直线形CO2 C2H2BF3 平面三角形V形SO2 CH4 CCl4 正四面体形V形H2O杂化轨道理论探究导学探究一、杂化轨道类型的判断与分子空间构型确定特别提醒：1杂化轨道间夹角与分子内键角不一定相同；NH3中N与CH4中C均sp3杂化，但键角分别为107和109282杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。3杂化轨道符合VSEPR模型，尽量占空间，使它们间斥力最小。习题导学1计算下列各微粒中心原子的杂化轨道数，中心原子的杂化轨道类型，写出VSEPR模型名称。(1)CS2 _、_、_；(2)NH4+_、_、

9、_；(3)H2O _、_、_；(4)PCl3 _、_、_；(5)BCl3 _、_、_。杂化轨道理论孤电子对数结合的原子数2 sp3 sp33 sp2正四面体平面三角直线0+2=2 sp 直线形0+4=4 sp3 正四面体形2+2=4 sp3 四面体形1+3=4 sp3 四面体形0+3=3 sp2 平面三角形习题导学2碳原子有4个价电子，在有机化合物中价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛分子中，碳原子采取sp杂化的分子是(写结构简式，下同)_，采取sp2杂化的分子是_，采取sp3杂化的分子是_。杂化轨道理论CHCHCH2=CH2、HCHOCH3CH3杂化类型参与杂

10、化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道夹角杂化轨道空间构型种类数目spnsnp11sp2nsnpsp3nsnp12132180直线型120 109.5 34平面三角形正四面体课堂小结杂化轨道理论1掌握杂化轨道的“三个类型”sp、sp2、sp3。2掌握杂化轨道与VSEPR模型的“三个对应关系”课堂小结当堂巩固1.下列关于C2H4分子的分析中正确的是()A碳原子是sp3杂化BCH键是sp2杂化轨道形成键，CC键未杂化的2p轨道形成键Csp2杂化轨道形成键，未杂化的2p轨道形成键 D有5个键，1个键 HCHCHH=HCHHCH键HCHOHCHO键 三个相同的sp2杂化轨道指向三角形的三个顶点;未杂化p形成键。CH键是ssp2 键,CC键是sp2sp2 键,一个键分子中共有5个键，1个键D杂化轨道理论当堂巩固2、对SO2与CO2说法正确的是()A都是直线形结构 B中心原子都采取sp杂化轨道 C S原子和C原子上都没有孤对电子 D SO2为V形结构，CO2为直线形结构3、下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是()ACO2与SO2 BCH4与NH3 CBeCl2与BF3 DC2H2与C2H4DB杂化轨道理论