2.2.2杂化轨道理论简介+课件+-2024-2025学年高二上学期化学人教版选择性必修2

1第二章分子结构与性质第二节

分子的空间结构

杂化轨道理论2激情朗读3min坐姿要求：一拳、一尺、一寸课前三准备：1.思想准备：发现问题、积极参与、注重效率2.知识准备：化合物的电子式3.物质准备：选择性必修二课本、导学案、三色笔、课堂作业本3导入3min激情朗读3min1.杂化轨道的含义杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。(1)轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。(2)杂化轨道：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。(3)杂化轨道的特点:①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数；②杂化改变了原子轨道的形状和方向；③杂化使原子的成键能力增强；④杂化轨道用于构建分子的σ轨道和孤电子对轨道。2.杂化轨道理论的要点(1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定是中心原子。(2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生，孤立的原子不可能发生杂化。(3)只有能量相近的原子轨道才能杂化(如2s、2p)。(4)杂化前后原子轨道数目不变(参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目),且杂化轨道的能量相同。(5)为使相互间的排斥力最小，杂化轨道在空间取最大夹角分布。杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但相同杂化形式的杂化轨道形状完全相同。杂化使原子的成键能力增加。形成的共价键更牢固。43.杂化轨道类型类型形成过程夹角空间结构sp3杂化轨道sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化形成的109°28′正四面体形sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的120°平面三角形sp杂化轨道sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的180°直线形(6)杂化轨道用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键。分子的空间结构主要取决于原子轨道的杂化类型。

(7)杂化轨道成键时仍具有共价键的特征——方向性和饱和性

(8)杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+与中心原子结合的原子数。5导入3min导入2min写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？C原子电子排布图（轨道表示式）1s2s2pH原子

电子排布图1s

按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C—H单键都应该是σ键，然而，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个球形的2s轨道，用它们跟4个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到正四面体形的甲烷分子。导入3min6学习目标以及重难点1.理解杂化轨道理论的主要内容。2.能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子空间结构。学习重点：用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子空间结构。学习难点：用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子空间结构。72、原子轨道发生sp、sp2杂化时，还有未参与杂化的p轨道，可用于形成

键，而杂化轨道用于形成

键或用来容纳

。学生活动：阅读教材P47第2、3、4、5自然段和P48图2-15和图2-16，小组合作，回答下列问题：1、杂化轨道类型：类型形成过程夹角空间结构

杂化轨道理论简介任务一：探究杂化轨道理论杂化轨道理论简介任务一：探究杂化轨道理论9原子半径分子结构的确定学生活动：阅读教材P48自然段和P49表2-5，补充下列表格：杂化轨道理论简介VSEPR模型

中心原子的杂化轨道类型spsp2sp3任务二：探究杂化轨道类型与分子的空间结构的关系101、利用价层电子对数进行判断价层电子对数杂化轨道类型2

3

4

2、利用空间构型进行判断VSEPR模型直线形平面三角形四面体形中心原子的杂化轨道类型

杂化轨道理论简介任务二：探究杂化轨道类型的判断方法学生活动：小组讨论，从价层电子对数、VSEPR模型、杂化轨道间的夹角三个方面填写表格，总结判断杂化轨道类型的方法。杂化轨道理论简介任务二：探究杂化轨道类型的判断方法学生活动：小组讨论，从价层电子对数、VSEPR模型、杂化轨道间的夹角三个方面填写表格，总结判断杂化轨道类型的方法。3、利用杂化轨道间的夹角进行判断杂化轨道间的夹角杂化轨道类型109º28´

120º

180º

4.根据共价键类型判断对点训练1、下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是A．AsH3平面三角形sp3杂化

B．H3O+平面三角形sp2杂化C．H2Se

V形sp3杂化

D．CO32-

三角锥形

sp3杂化2、有机物CH3CH=CH—C≡CH中标有“·”的碳原子的杂化方式依次为(

)A．sp、sp2、sp3

B．sp3、sp2、spC．sp2、sp、sp3D．sp3、sp、sp23、下列说法中正确的是(

)A．中心原子采取sp3杂化的分子，其几何构型都是四面体型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．苯分子的碳原子是sp2杂化，分子的空间构型为平面结构D．AB3型的分子空间构型必为平面三角形代表物杂化轨道数=中心原子孤对电子对数＋σ键电子对杂化轨道类型VSEPR模型名称分子的立体构型(略去孤电子对）CO2CH2OCH4SO2NH3H2OSO42-NH4+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2+2=4sp3V形直线形平面三角形正四面体形平面三角形四面体形四面体形正四面体形0+4=40+4=4sp3正四面体形sp3正四面体形正四面体形

任务三：杂化轨道类型与VSEPR模型、分子的立体构型的关系对点训练指出下列原子的杂化轨道类型、分子的结构式及空间结构。(1)CS2分子中的C为

杂化,分子的结构式为

,空间结构为

;

(2)CH2O中的C为

杂化,分子的结构式为

,空间结构为

;

(3)CCl4分子中的C为

杂化,分子的结构式为

,空间结构为

;

(4)H2S分子中的S为

杂化,分子的结构式为

,空间结构为

。

课堂小结原子轨道杂化杂化轨道在外界条件影响下，中心原子能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化轨道。①杂化轨道数等于参与杂化的原子轨道数②杂化改变了原子轨道的形状和方向③杂化使原子的成键能力增强④杂化轨道用于构建分子的σ轨道和孤电子对轨道16课后作业1、下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是(

)①CO32-

②CH2=CH2

③苯④CH≡CH

⑤NH3

⑥CH4A．①②③

B．①⑤⑥

C．②③④

D．③⑤⑥2、形成下列分子时，一个原子用sp3杂化轨道和另一个原子的p轨道成键的