資源簡介

(共27張PPT)
高二化學
第二章原子結構與性質 第二節分子的空間結構
第3課時雜化軌道理論
新人教化學選擇性必修2《物質結構與性質》
1、請根據價層電子對互斥理論分析CH 的立體構型。
2、寫出碳原子和氫原子的價電子排布圖。
思考為什么形成CH , 而不形成CH
C原子 電子排布圖 H 電子排布圖
C:2s 2p H:1s
【 溫 故 知 新 】
2p
1s
2s
矛盾：碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形
2s軌道，用他們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構
型的甲烷分子
如何解決上述矛盾
用已有舊知解決矛盾
【溫故知新】
C:2s 2p
電 子 激 發
在形成分子(化學鍵)時，由于
原子的相互影響，若干不同類型能量 相近的原子軌道混合起來，重新組合 成一組新軌道的過程叫做雜化。所形 成的新軌道就稱為雜化軌道。
【學習任務一】初識雜化軌道理論
雜化軌道理論簡介——鮑林(bào lín)
鮑林為解釋分子的立體 構型提出雜化軌道理論
雜化
4個sp 雜化軌道
sp 雜化：1個s軌道與3個p 軌道混雜并重新組合成4個能量與形狀完全相同 的軌道，形成4個sp 雜化軌道。(方向不同)
每個sp 軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分
2p
C:2s 2p 2s
sp 雜化過程(教材p48)
電子激發 2s(
sp sp3
sp 雜化
sp
2 p
sp
四個H 原子分別以4個s 軌道與C原子上的四
1個sp 雜化軌道相互重疊后，就形成了四個性質、 能量和鍵角都完全相同的s-sp 鍵，從而構成一 個正四面體型的分子。
等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分的均勻混合
sp 雜化過程(教材p48)
【學習任務一】初識雜化軌道理論
對雜化過程的理解
吸收能量
軌道重新組合
成對電子
中的一個
①同一能級組或相近能級組
的軌道，對于非過渡元素，
由于ns和np能級接近，往往采 用“sp”雜化
②混雜時保持軌道總數不變，
角度和形狀發生變化，成鍵 時釋放能量較多，軌道重疊 程度更大，生成的分子更穩 定
能量相近、類型 不同的原子軌道
與激發電 子臨近
雜化軌道
價層電子
空軌道
激發
中心原子核外 電子排布式 價層電子對數 雜化軌道數 中心原子 雜化類型
空間構型
NH 1s 2s 2p 4 4 sp
三角錐形
H O 1s 2s 2p 4 4 sp
v形
【學習任務二】再析雜化軌道理論-sp 雜化
【思考與討論1】應用VSEPR 模型和雜化軌道理論，確定NH 、
H O 的空間結構，以及中心原子的雜化軌道類型，并分析雜化過程。
【學習任務二】再析雜化軌道理論-sp 雜化
NH 空間結構：三角錐形 H O 空間結構：V形
2p 2p
2s sp 雜化 2s sp 雜化
1s
sp H
不等性雜化：參與雜化的各原子軌道進行成分的不均勻混合。某雜 化軌道有孤電子對。
2對孤電子對
鍵角為：105°
1對孤電子對
鍵角：1070
sp
H
1s
Is
①雜化軌道只用于形成σ鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對。
②雜化軌道數= 價層電子對數
=中心原子孤電子對數+中心原子σ鍵電子對數
小結：中心原子的雜化類型與VSEPR模型的關系
中心原子核外 電子排布式 價層電子對數 雜化軌道數 中心原子 雜化類型
空間構型
BF 1s 2s 2p 3 3
平面三角形
BeCl 1s22s2 2 2
直線形
【學習任務三】初探雜化軌道理論-sp 、sp 雜化
【思考與討論2】應用VSEPR 模型和雜化軌道理論，分析并確定
BF 、BeCl 的空間結構，預 測中心原子的雜化軌道類型。
3個sp 雜化軌道
sp 雜化：1個s軌道與2個p 軌道混雜并重新組合成3個能量與形狀完全相同 的軌道，形成3個sp 雜化軌道。(方向不同)
每個sp 軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/3 s軌道和2/3p軌道的成分
sp 雜化過程(教材p48)
2p 2s
電 子 激 發 2s(
B:2s 2p
sp 雜化
sp 2
2p
sp
sp
【學習任務三】初探雜化軌道理論-sp 、sp雜化
sp 雜化軌道——BF 分子的形成
120°
sp
sp
與F成鍵
sp
sp雜化過程(教材p48)
sp雜化 sp
2s
Be:2s2
2個sp雜化軌道
sp 雜化：1個s軌道與1個p軌道混雜并重新組合成2個能量與形狀完全相同
的軌道，形成2個sp 雜化軌道。(方向不同)
180°
每個sp 軌道形狀為一頭大，一頭小，含有1/2 s軌道和1/2p軌道的成分
電子激發 2p
2s(
Sp Sp
2p
【學習任務三】初探雜化軌道理論-sp 、sp 雜化
sp雜化軌道——BeCl 分子的形成
與Cl成鍵
價層電子對數
VSEPR 模型
雜化軌道數目 2 3
4
空間結構 直線形 平面三角形
正四面體形或三角錐形
雜化軌道之間夾角 180° 120°
109°28'
雜化類型 sp sp
sp
方法2:雜化軌道的空間分布判斷雜化軌道類型。
方法1:根據雜化軌道數目判斷雜化軌道類型。
雜化軌道類型
分子空間結構
確定中心原子的雜化軌道類型的方法(活力滿分P46):
價層電子 互斥理論
雜化 軌道 理論
解釋
預測
代表物 雜化軌道數=中心原子孤 對電子對數+σ鍵電子對 雜化軌道 類型 VS EPR模型 名稱
分子的立體構型
(略去孤電子對)
CO 0+2=2 sp 直線形
直線形
CH O 0+3=3 sp 平面三角形
平面三角形
SO 1+2=3 sp 平面三角形
V形
SO - 0+4=4 sp 正四面體形
正四面體形
NH + 0+4=4 sp 正四面體形
正四面體形
【課堂練習】雜化軌道類型與VSEPR 模型、分子的立體構型的關系
【學習任務四】雜化軌道理論的應用
請用雜化軌道理論分析乙烯成鍵軌道
sp 雜化軌道——CH =CH 分子中碳原子的雜化
電 子 sp 雜化
C 2s 2p p p p 躍遷 S p p p sp p
120°
未參與雜化的p軌道上的電子可用于形成π鍵
【學習任務四】雜化軌道理論的應用
sp 雜化軌道——CH =CH 分子中碳原子的雜化
π
乙烯分子中的π鍵
H
C C
H
乙烯分子中的σ鍵
H
C H
H
H
H
H
c
π
雜化軌道數目 4 3
2
空間結構 正四面體形或三角錐形 平面三角形
直線形
雜化軌道之間夾角 C-C C=C
-C=C-
有機物碳碳鍵類型 109°28' 120°
180°
雜化類型 sp sp
sp
方法3:有機物中碳原子雜化類型的判斷方法
①飽和碳原子均采取sp 雜化，
②連接雙鍵的碳原子均采取sp 雜化，
③連接三鍵的碳原子均采取sp雜化。
【學習任務四】雜化軌道理論的應用
思考與討論3:請用雜化軌道理論分析乙炔(CH=CH) 成
鍵軌道
【學習任務四】雜化軌道理論的應用
sp雜化軌道——CH=CH分子中碳原子的雜化
電子 sp雜化 p p
躍遷 S p p p sp
Z Z
y
X x
Py Pz
sp雜化
C 2s 2p
S p p p
未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵
Z
Px
x
S
【學習任務四】雜化軌道理論的應用
sp 雜化軌道 ——CH=CH分子中碳原子的雜化 π鍵
乙炔分子結構示意圖
乙炔分子中的σ鍵
課堂小結
價層電 子對數 中心原子的雜 化軌道類型 VSEPR模 型名稱 孤電子 對數 類型 分子的空間 構型
實例
2 Sp 直線形 0 2 直線形
3 sp 平面三角 形 0 V形
3 sp 1 2 平面三角形
SO
4 sp 正四面體 形 0 V形
CH
4 sp 1 3 三角錐形
NH
4 sp 2 正四面體形
H O
1. 判斷正誤(正確的打“ √”,錯誤的打“×”)
①價電子對之間的夾角越小，排斥力越小。(×)
②NH 分子的VSEPR模型與分子空間結構不一致。(√)
③五原子分子的空間結構都是正四面體形。(×)
④雜化軌道與參與雜化的原子軌道的數目相同，但能量不同。( √)
⑤凡是中心原子采取sp 雜化軌道成鍵的分子，其空間結構都是正四面體形。 (×)
⑥凡AB 型的共價化合物，其中心原子A均采用sp 雜化軌道成鍵。(×)
課堂小結
課堂小結
2.在BrCH=CHBr分子中，C—Br鍵采用的成鍵軌道是(C)
A.sp-p
B.sp -s
C.sp -p
D.sp -p
3、化 合 物A 是 — 種 新 型 鍋 爐 水 除 氧 劑 ， 其 結 構 式 如 圖 所 示 ：
, 下 列 說 法 正 確 的 是(B) A. 碳、氮原子的雜化類型相同
B. 氮 原 子 與 碳 原 子 分 別 為sp 雜 化 與sp 雜 化
C.1molA 分 子 中 所 含 σ 鍵 為 1 0mol
D. 編 號 為a 的 氮 原 子 和 與 其 成 鍵 的 另 外 三 個 原 子 在 同 一 面 內
課堂小結

展開更多......

收起↑