杂化轨道理论 完整ppt课件

.,选修三第二章第二节分子的立体构型杂化轨道理论简介,.,本节课主要讨论的几个问题,为什么要建立和学习杂化轨道理论？杂化轨道理论的要点有哪些？杂化轨道有哪几种类型？怎么运用杂化轨道理论来分析和解决问题？,.,【学习讨论】,分子中的4个CH键是完全等同的，每两个键之间的键角都是10928。,1、甲烷分子的立体构型是什么？分子中有几个C-H键？比较这几个化学键的键长、键角、键能有没有不同？,正四面体型,4个C-H键,一、为什么要建立杂化轨道理论,.,2、从甲烷分子中C-H键的数目，说明中心原子C在与H化合时应有几个未成对电子？由C原子的价电子排布可知：C原子的未成对电子是多少？由此推测基态C原子的最外层电子发生了什么样的变化？,跃迁,【学习讨论】,最外层s电子发生了跃迁,.,3、电子跃迁后，得到的四个原子轨道有没有差别？那么由这四个原子轨道结合H原子形成的4个C-H键应该有无差别？,【学习讨论】,解决问题的方法是建立新的理论-美国化学家鲍林提出了杂化轨道理论。,这与实际测得甲烷分子中的4个C-H键的键长，键能、键角有没有矛盾？解决这一矛盾的出路是什么？,.,【学习讨论】,4、阅读课本P39并思考：鲍林是怎么解决这个矛盾的，如何解释甲烷分子的正四面体结构？,动画视频,杂化,杂化态,-以上就是杂化轨道理论的观点,.,二、杂化轨道理论有哪些要点？,1、什么是“杂化”？,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。,.,四变,成分,能量,形状,伸展方向,一不变：,轨道数目,【思考与交流】（1）甲烷分子中C原子的轨道杂化过程前后，发生了哪些变化？哪些没有变化？,（2）杂化后的轨道在空间的分布要遵守VSEPR理论吗？那么4个完全相同的杂化轨道在空间应该怎样分布？,.,2、杂化轨道理论的要点,杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性（原因）,四变,成分,能量,形状,伸展方向,一不变：,轨道数目,.,【杂化轨道的类型讨论】,像甲烷分子中碳原子这样，由1个s轨道和3个p轨道杂化后，形成4个新轨道。,sp3杂化,呈正四面体形，夹角为10928。,概念,特点,（1）成分：,每个sp3杂化轨道有1/4s轨道和3/4p轨道,（2）空间构型：,.,【合作探究】,已知：BF3分子中共有三个键，为平面三角形分子（键角120）。,B,问题：BF3分子中心原子有没有发生杂化？为什么？如果发生杂化，是哪些轨道发生杂化？,.,B原子的杂化过程：,动画视频,.,【杂化轨道的类型讨论】,由1个s轨道和2个p轨道杂化后，形成3个新轨道。,sp2杂化,3个sp2杂化轨道呈平面三角形，夹角为120,概念,特点,（1）成分：,每个sp2杂化轨道有1/3s轨道和2/3p轨道,（2）空间构型：,.,【问题思考】,当有1个s轨道和3个相互垂直的p轨道参与杂化，得到了sp3杂化轨道；有1个s轨道和2个p轨道参与杂化，得到的是sp2杂化轨道。依此类推，当只有1个s轨道和1个p轨道参与杂化，应该属于什么杂化类型？有何特点？,动画视频,.,【杂化轨道的类型讨论】,由1个s轨道和1个p轨道杂化后，形成2个新轨道。,sp杂化,2个sp杂化轨道呈直线形，夹角为180,概念,特点,（1）成分：,每个sp杂化轨道有1/2s轨道和1/2p轨道,（2）空间构型：,.,16,1个s轨道，3个p轨道,4,1/4s轨道3/4p轨道,1个s轨道，2个p轨道,3,1/3s轨道2/3p轨道,1个s轨道，1个p轨道,2,1/2s轨道1/2p轨道,三、杂化轨道理论的类型,.,四、运用杂化轨道理论来分析和解决问题的方法,所以从杂化类型可以分析分子的结构。反过来，从分子的空间结构可以推测分子里中心原子的轨道杂化类型。,特定的杂化类型，其杂化轨道就具有特定的空间构型。,.,【课堂练习】完成下表归纳小结,四面体形,sp3,sp3,sp3,sp2,sp,4,4,4,3,2,2,2,3,1,4,0,3,0,0,2,四面体形,正四面体形,平面三角形,直线形,.,杂化轨道数=孤电子对数中心原子结合的原子数,中心原子杂化类型判断的简单方法：,【方法讨论】：如果对某种分子的立体构型和杂化类型都不清楚，还能采用什么简单的方法得出该分子中心原子的杂化类型？（提示：从杂化轨道数目入手）,=中心原子价层电子对数,价层电子对要包括键电子对吗？,.,【思考】已知乙烯的分子所有原子在空间处于同一平面上，判断乙烯分子的碳原子采用的是什么杂化类型？它的杂化轨道用于形成什么类型的化学键？最外层未杂化的轨道形成什么类型的化学键？,.,【温馨提示】,杂化轨道只用于形成键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。而未参与杂化的p轨道可用于形成键。,.,请判断下列分子或离子的VSEPR模型和中心原子的轨道杂化类型：H3O+、CO32-、H2S、PH3,【巩固练习】,.,一、为什么要建立杂化轨道理论,二、杂化轨道理论的要点,三、杂化轨道理论的类型,sp3杂化、sp2杂化、sp杂化,四、运用杂化轨道理论分析和解决问题的方法,杂化轨道数=孤电子对数中心原子结合的原子数=中心原子价层电子对数,杂化轨道理论简介,1、概念；,2、要点：四变、一不变、对称性,.,（2013年江苏高考21题节选）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。（2）在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化