資源簡(jiǎn)介

(共17張PPT)
雜化軌道理論
第二節(jié) 分子的空間結(jié)構(gòu)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)雜化軌道理論，能從微觀角度理解中心原子的雜化軌道類型對(duì)分子立體構(gòu)型的影響。
2.掌握中心原子雜化軌道類型判斷方法，建立分子立體構(gòu)型分析的思維模型。
情景引入
1.請(qǐng)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析CH4的立體構(gòu)型。
2.寫(xiě)出碳原子的核外電子排布圖，思考為什么碳原子與氫原子結(jié)
合形成CH4，而不是CH2 ？
C原子軌道排布圖
1s2
2s2
2p2
H原子軌道排布圖
1s1
雜化軌道理論
1、概念
一.雜化理論簡(jiǎn)介
在形成分子時(shí)，由于原子的相互影響，原子內(nèi)部能量相近的原子軌道
混雜起來(lái)，重新組合形成新的原子軌道的過(guò)程叫做原子軌道的雜化。
雜化后的新軌道就稱為雜化軌道
萊納斯·卡爾·鮑林
x
y
z
躍遷
C
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
雜化
雜化軌道
sp3
　 由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道混雜并重新組合成4個(gè)能量與形狀完全相同的軌道，稱為 sp3雜化軌道。
z
sp3
sp3
sp3
sp3
109°28′
雜化
H
H
H
H
為了四個(gè)雜化軌道在空間盡可能遠(yuǎn)離，使軌道間的排斥最小，4個(gè)雜化軌道的夾角為109°28′。
軌道重疊
C
H
H
H
H
3.雜化過(guò)程
基態(tài)→(激發(fā)態(tài))→雜化→軌道重組（形成雜化軌道）
2.雜化條件：①只有在形成化學(xué)鍵時(shí)才能雜化。
②只有能量相近的軌道間才能雜化：2s和2p，3s和3p ......
價(jià)層電子
空軌道
激發(fā)
雜化軌道
軌道重新組合
成對(duì)電子
中的一個(gè)
4.雜化軌道的類型：sp、sp2、sp3、spd、sp3d .......
雜化方式由價(jià)層電子對(duì)數(shù)量決定！
價(jià)層電子對(duì)數(shù) 雜化方式 雜化軌道數(shù)目 雜化軌道空間構(gòu)型
2 sp 直線形
3 sp2 平面三角形
4 sp3 正四面體形
【牢記】①雜化軌道空間構(gòu)型與VSEPR模型完全相同！
②雜化軌道數(shù)＝價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝σ鍵電子對(duì)數(shù)＋中心原子的孤電子對(duì)數(shù)
2
3
4
4.雜化軌道的形成：
sp 雜化：1個(gè)s 軌道與1個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化， 形成2個(gè)sp雜化軌道sp雜化軌道的形狀為一頭大，一頭小，含有1/2 s 軌道和1/2 p 軌道的成分，兩個(gè)軌道間的夾角為180°，呈直線形。
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
180°
180°
sp2雜化：1個(gè)s 軌道與2個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化， 形成3個(gè)sp2 雜化軌道。每個(gè)sp2雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小，含有 1/3 s 軌道和 2/3 p 軌道的成分，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為120°，呈平面三角形。
4.雜化軌道的形成
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
120°
4.雜化軌道的形成：
sp3雜化：1個(gè)s 軌道與3個(gè)p 軌道進(jìn)行的雜化，形成4個(gè)sp3 雜化軌道，每個(gè)sp3雜化軌道的形狀也為一頭大，一頭小， 含有 1/4 s 軌道和 3/4 p 軌道的成分，每?jī)蓚€(gè)軌道間的夾角為109°28’，空間構(gòu)型為正四面體形。
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
109°28′
雜化軌道有什么特征呢？
5.雜化軌道的特征
(1)雜化前后軌道數(shù)不變。
(2)雜化過(guò)程中軌道的形狀發(fā)生變化。
(3)雜化后形成的化學(xué)鍵更穩(wěn)定。
(4)雜化后的新軌道能量、形狀都相同。
(5)雜化后的軌道之間盡可能遠(yuǎn)離。
(6)雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì)。
未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵。
6.雜化軌道類型的判斷方式
1、計(jì)算價(jià)層電子對(duì)數(shù)
=σ 鍵電子對(duì)數(shù)+中心原子孤電子對(duì)數(shù)
中心原子的雜化軌道類型與VSEPR模型有什么聯(lián)系？填寫(xiě)下表，回答問(wèn)題。
實(shí)例 孤電子對(duì)數(shù) 價(jià)層電子對(duì)數(shù) VSEPR模型 雜化 軌道數(shù) 中心原子的雜化軌道類型
CO2 2 sp
SO2 3 sp2
SO3 3 sp2
H2O 4 sp3
NH3 4 sp3
CH4 4 sp3
0
2
直線形
1
3
平面三角形
0
4
平面三角形
2
3
四面體形
1
4
四面體形
0
4
正四面體形
雜化軌道模型
中心原子的雜化軌道模型與VSEPR模型相同。
價(jià)層電子對(duì)數(shù)＝雜化軌道數(shù)(x)，中心原子采取 spx-1 雜化
2、根據(jù)雜化軌道的夾角判斷
雜化軌道夾角 180° 120° 109°28′
雜化軌道類型 sp sp2 sp3
5
1
2
3
4
苯分子中的碳原子是什么雜化類型？
3.從化學(xué)鍵的類型判斷（針對(duì) C 原子）：?jiǎn)捂Isp3、雙鍵sp2、三鍵sp
Π
6個(gè)p軌道
6個(gè)電子
苯分子中碳原子取sp2雜化，3個(gè)雜化軌道分別用于形成3個(gè)σ 鍵，故苯分子鍵角為120°；苯分子每個(gè)碳原子均有1個(gè)未參與雜化雜化的p軌道，垂直于分子平面而相互平行，6個(gè)“肩并肩”的平行p軌道上總共6個(gè)電子一起形成了彌散在整個(gè)苯環(huán)的1個(gè)p-p大π鍵。
6
6
1．判斷正誤(對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打“×”)
(1)CH2Cl2分子只有一種，可說(shuō)明CH4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形 ( )
(2)分子的VSEPR模型和相應(yīng)分子的空間結(jié)構(gòu)是相同的。 ( )
(3)SO2分子與CO2分子的組成相似，故它們都是直線形分子 ( )
√
×
×
2．下列分子結(jié)構(gòu)與分子中共價(jià)鍵鍵角對(duì)應(yīng)正確的是 ( 　)
A．直線形分子：180°　 B．平面正三角形：120°
C．三角錐形：109°28′ D．正四面體形：109°28′
B
反饋訓(xùn)練

展開(kāi)更多......

收起↑