第二章+第二节++第2课时+杂化轨道理论简介+课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

第二章第二节第2课时杂化轨道理论简介2s2pC原子的价电子为了解决这些矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论。甲烷CH490°90°新课导入思考形成CH4中s-pσ键如何形成？外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。杂化理论简介概念杂化的条件：(1).只有在形成化学键时才能杂化(2).只有能量相近的轨道间才能杂化中心原子价层电子对数=中心原子孤电子对数＋σ键电子对数

=杂化轨道数由1个s轨道和3个p轨道混杂并重新组合成4个能量与形状完全相同的轨道。我们把这种轨道称之为sp3杂化轨道。C：2s22p2为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型?甲烷CH4杂化过程当碳原子跟4个氢原子结合时，碳原子以4个sp3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，因此呈正四面体形的空间结构。轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠2s2pBF3激发2s2p激发态sp2杂化未杂化轨道激发态sp2杂化轨道sp2杂化轨道是由一个s轨道和两个p轨道杂化而得，sp2杂化轨道间夹角为120°，呈平面三角形(如BF3)sp2杂化后，未参与杂化的一个p轨道可以用于形成π键，如乙烯分子碳碳双键的形成。分析C2H4的杂化方式C2s2基态原子：H1s1激发态原子：C2p32s1杂化后：HHHH2p2能量相近的原子轨道混杂重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，形成杂化轨道。杂化理论简介概念杂化的条件：(1)形成化学键时才能杂化(2)能量相近的轨道间才能杂化中心原子价层电子对数=中心原子孤电子对数＋σ键电子对数

=杂化轨道数杂化轨道的特征(1)杂化前后轨道数不变(2)杂化过程中轨道的形状发生变化(3)杂化后形成的化学键更稳定，杂化后的轨道之间尽可能远离。(4)杂化前能量不同，杂化后的新轨道能量、形状都相同(5)杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对（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）(6)

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杂化理论简介2s轨道与3p轨道能否形成sp2杂化轨道?spppspspNH3H2O【思考与讨论】(4)CH4、NH3、H2O中心原子的杂化类型都是sp3,键角为什么依次减小?从杂化轨道理论的角度比较键角大小时有什么方法?CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化,中心原子上的孤电子对数依次为0、1、2。由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小,孤电子对数越多排斥作用越大,键角越小。比较键角时,先看中心原子杂化类型,杂化类型不同时:键角一般按sp、sp2、sp3顺序依次减小;杂化类型相同时,中心原子孤电子对数越多,键角越小。杂化轨道理论简介杂化轨道与分子的空间结构的关系杂化类型spsp2sp3轨道组成轨道夹角杂化轨道示意图实例分子的空间结构1个ns和1个np1个ns和2个np1个ns和3个np180°120°109°28′BeCl2BeF3CH4直线形平面三角形正四面体杂化轨道与分子空间构型杂化轨道理论简介根据杂化轨道的立体构型判断①若杂化轨道为正四面体形或三角锥形，则中心原子发生sp3杂化②若杂化轨道分布呈平面三角形，则中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道分布呈直线形，则中心原子发生sp杂化。中心原子轨道杂化类型的判断杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对，中心原子采用的杂化方式与中心原子的价层电子对数有关；中心原子的杂化轨道数=价层电子数=σ键电子对数+孤电子对数规律：当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化类型为sp3杂化，当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为sp2杂化，当中心原子的价层电子对数为2时，其杂化类型为sp杂化。判断分子或离子中心原子的杂化类型的一般方法：通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。规律：如果有1个三键或两个双键，则其中有2个π键，用去2个p轨道，形成的是sp杂化；如果有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；如果全部是单键，则形成sp3杂化。

本节小结价电子对数中心原子的杂化轨道类型VSEPR模型名称孤电子对数分子的空间构型实例2sp直线形0直线形BeCl