25秋-26春湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 07 第二章　第二节　第2课时　杂化轨道理论简介课件

现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”打通应考之“脉”第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构第2课时杂化轨道理论简介第一单元伟大的复兴·中国革命传统作品研习学习任务目标1．知道杂化轨道理论的内容及类型。2．能利用杂化轨道理论判断简单分子或离子的空间结构。问题式预习一、杂化轨道理论杂化轨道理论是一种价键理论，是化学家____为了解释分子的空间结构提出的。1．用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成甲烷分子时，碳原子的____轨道和3个____轨道发生混杂，形成4个能量____、方向____的______杂化轨道。4个杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—Hσ键，所以4个C—H是等同的。鲍林2s2p相同不同sp3碳原子的sp3杂化可表示如下：2．轨道杂化与杂化轨道3．杂化轨道类型及其空间结构(1)sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由__个s轨道和__个p轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是109°28′，呈__________(如图所示)。13正四面体形(2)sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由__个s轨道和__个p轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是________，呈__________(如图所示)。12120°平面三角形(3)sp杂化轨道sp杂化轨道是由__个s轨道和__个p轨道杂化而成的。sp杂化轨道间的夹角是________，呈______(如图所示)。11180°直线形二、VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型spsp2sp3sp2sp3sp3任务式研习任务杂化类型与分子空间结构下图描述了乙烯分子和乙炔分子中化学键的情况。活动1分析乙烯中C的杂化方式，总结原子轨道杂化后，数量和能量有什么变化？提示：乙烯中C的杂化方式为sp2杂化，杂化轨道与参与杂化的原子轨道数目相同，但能量不同。s轨道与p轨道的能量不同，杂化后，形成的一组杂化轨道能量相同。活动2

分析乙炔中C的杂化方式，根据乙烯、乙炔分析杂化类型与分子空间结构有什么关系？提示：乙炔中C的杂化方式为sp杂化。若分子的空间结构为平面三角形，则分子的中心原子采取sp2杂化；若分子的空间结构为直线形，则分子的中心原子采取sp杂化。活动3

2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道？提示：不能。只有能量相近的原子轨道才能形成杂化轨道。2s与3p不在同一能层，能量相差较大。活动4

NH3、CH4两分子中，N、C都采用sp3杂化，为什么NH3分子的空间结构是三角锥形，而CH4分子的空间结构是正四面体形？提示：形成的4个sp3杂化轨道中，NH3分子中只有3个轨道与H的1s轨道成键；另1个轨道中有一个未成键的孤电子对，孤电子对对成键电子对有较强的排斥作用，使3个N—H键角变小，成为三角锥形。CH4分子中4个杂化轨道都分别与4个H形成共价键，轨道夹角＝共价键键角＝109°28′，为正四面体形。1．下列有关杂化轨道理论的说法，正确的是(

)A．NCl3分子呈三角锥形，这是氮原子采取sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的4个sp3杂化轨道C．中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是四面体形、三角锥形或角形D．AB3型分子的空间结构必为平面三角形√√3．短周期主族元素A、B可形成AB3分子。下列有关叙述正确的是(

)A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子可能为平面正三角形C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3√B

解析：若为PCl3，其中心原子P与Cl形成含有3个σ键，还剩余一个孤电子对，P采取sp3杂化，则分子为三角锥形，故A错误；BCl3满足要求，根据价层电子对互斥模型可知，BCl3的中心原子B的价层电子对数为3，无孤电子对，B采取sp2杂化，其分子为平面三角形，故B正确；若分子为SO3，根据价层电子对互斥模型可知，SO3的中心原子S的价层电子对数为3，无孤电子对，S采取sp2杂化，则为平面三角形，故C错误；分子不一定为NH3，也可能为NF3等，故D错误。4．请回答下列问题：N－甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为______________。(2)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为________(填序号)。答案：(1)sp2、sp3

(2)sp3

②

(3)sp31．杂化轨道类型与分子空间结构的关系(1)当杂化轨道全部用于形成σ键时。(2)当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，在杂化轨道的基础上，略去孤电子对，即为分子的空间结构。杂化类型sp3sp2中心原子所在族ⅤA族ⅥA族ⅥA族中心原子孤电子对数121分子空间结构三角锥形角形角形实例NH3、PH3、PCl3、NF3H2O、H2SSO22.中心原子轨道杂化类型的判断(1)根据VSEPR模型判断。(2)有机物中碳原子杂化类型的判断：饱和碳原子采取sp3杂化，连接双键的碳原子采取sp2杂化，连接三键的碳原子采取sp杂化。

VSEPR模型四面体形平面三角形直线形杂化类