杂化轨道理论简介课件高二上学期化学人教版选择性必修2

1.结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型（sp3、sp2、sp）。2.会根据价层电子对互斥模型，判断中心原子的杂化轨道类型，能运用杂化轨道理论解释简单共价分子和离子的空间结构

第二节

分子的空间结构

第2课时

杂化轨道理论简介第二章

分子结构与性质导1甲烷分子呈正四面体形，它的4个C—H的键长相同，H—C—H的键角为109°28′。根据价键理论，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。这是为什么呢？为了解决分子空间结构与价键理论的矛盾，1931年鲍林提出了杂化轨道理论。导2问题：写出C、H原子价电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2？C

价层电子轨道表示式2s2pH价层电子轨道表示式1s思考：按照价键理论应该形成CH2，为什么最终形成的是CH4呢？为解决分子空间结构与价键理论的矛盾，1913年鲍林提出了杂化轨道理论。导入3甲烷思+议

阅读课本P41-471.什么是杂化轨道理论？有何特点?2.杂化轨道有哪些种类？分别有何特征？3.结合课时练P33过程建构，思考如何判断中心原子的杂化轨道类型？展+评

杂化轨道理论简介在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。莱纳斯·卡尔·鲍林（1901年2月28日－1994年8月19日）

美国著名化学家，两获诺贝尔奖展+评

杂化轨道的类型sp3杂化CH4正四面体形激发杂化2s2p基态C2s2p激发态sp3杂化1s4个+H形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等且杂化轨道的能量相同sp3-sσ键展+评

杂化轨道的类型sp2杂化

BF3分子的空间构型：平面三角形2s2p基态B2s2p激发态sp2杂化2p激发杂化未杂化轨道2p3个+Fsp2-pσ键展+评

杂化轨道的类型sp杂化

气态BeCl2分子的空间构型是直线形激发2s2p基态Be2s2p激发态杂化sp杂化2p未杂化轨道180℃3p2个+Clsp-pσ键展+评

杂化轨道理论的要点能量相近原子在成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道数目不变形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等且杂化轨道的能量相同(变：轨道的成分、能量、形状、方向，使原子的成键能力增加)成键能力增强杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。排斥力最小杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同但形状完全相同。中心原子杂化只有形成化学键时才杂化，杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对。未参与杂化的p轨道可用于形成π键。展+评

杂化轨道的类型4.其他杂化类型SF6sp3d2杂化正八面体形价层电子对数：5价层电子对数：6PCl5sp3d杂化三角双锥形展+评

杂化轨道类型的判断方法1.根据杂化轨道数或VSEPR模型或键角判断化学式BeCl2SO2CO32-CH4NH4+NH3H2Oσ键电子对孤电子对

杂化轨道数VSEPR模型杂化类型223443201000122334444直线平面三角平面三角四面体四面体四面体四面体spsp2sp2sp3sp3sp3sp3杂化轨道数=中心原子孤对电子对数＋中心原子结合的原子数=中心原子的价层电子对数180°120°109°28′109°28′展+评

杂化轨道类型的判断方法2.根据中心原子成键类型判断(有机物)若有1个三键或2个双键，则其中有2个π键，用去2个p轨道，形成的是sp杂化。若有1个双键则其中必有1个π键，用去1个p轨道，形成的是sp2杂化。若全部是单键，则形成sp3杂化。三键碳原子采取sp杂化双键碳原子采取sp2杂化饱和碳原子（四个单键）采取sp3杂化拓展延伸

大π键（共轭大π键，离域π键）1.含义

在多原子分子或离子中如有相互平行的P轨道，他们连贯重叠在一起构成一个整体，P电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种i不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，或共轭大π键，简称大π键3.表示a表示平行p轨道的数目。b表示在平行p轨道里的电子数。2.条件所有原子在同一平面，中心原子采用sp杂化或者sp2

杂化参与形成大π键的原子数参与形成大π键的电子数

拓展延伸

大π键（共轭大π键，离域π键）大π键苯分子中碳原子sp2杂化3条杂化轨道互成120°π66实例分析1：苯分子中的大π键小结VSEPR模型杂化轨道数目键角sp3杂化轨道——正四面体形sp2杂化轨道——平面三角形sp杂化——直线形能量相近数目不变成键能力增强排斥力最小轨道类型理论要点杂化轨道理论判断方法检孤电子对数化学式价层电子对数σ键电子对数VSEPR模型中心原子杂化类型粒子的真实空间结构SO2H2SSO3NCl3HCNHClO224四面体形sp3杂化V形123平面三角形sp2杂化V形033平面三角形sp2杂化平面三角形134四面体形sp3杂化三角锥形022直线形sp杂化直线形224四面体形sp3杂化V形检孤电子对数化学式价层电子对数σ键电子对数VSEPR模型中心原子杂化类型粒子的真实空间结构SO42-NO3-PO43-ClO3-H3O+044正四