資源簡(jiǎn)介

(共30張PPT)
第二章第二節(jié)第4課時(shí)
《雜化軌道理論簡(jiǎn)介》
人教版 選擇性必修2
呈正四面體形
鍵長(zhǎng)相等
鍵角相等為109°28′
雜化軌道理論
CH4分子空間結(jié)構(gòu)
1s22s22p2
雜化軌道理論
電子躍遷
2s
2p
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
CH4分子空間結(jié)構(gòu)形成分析
能量相近的原子軌道
2s
2p
1s
矛盾：軌道重疊得到的空間構(gòu)型就不可能是正四面體形的甲烷分子
雜化軌道理論
空間結(jié)構(gòu)矛盾
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
雜化軌道理論
混雜
sp3 雜化軌道
電子躍遷
2s
2p
2s
2p
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
CH4分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
能量相近的原子軌道
混雜前后軌道總數(shù)不變
1s
雜化軌道能量相同、方向不同
雜化軌道理論
重疊成鍵
CH4分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
sp3 雜化軌道
1s
1s
1s
1s
4個(gè)C-H σ鍵
鮑林提出的雜化軌道理論，用于解釋分子的空間結(jié)構(gòu)
電子云輪廓圖表示CH4分子sp3雜化軌道的形成
109°28′
雜化軌道理論
1s
1s
1s
1s
4個(gè)能量相同、方向不同的sp3雜化軌道
體系的能量降到最低（軌道間的排斥力最小）
正四面體形
x
y
z
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
雜化軌道理論
1. 能量相近的原子軌道發(fā)生混雜
電子
躍遷
重疊
成鍵
軌道
混雜
理論要點(diǎn)
萊納斯·卡爾·鮑林
（1901-1994）
各種空間結(jié)構(gòu)
2. 生成雜化軌道能量相同、方向不同
3. 混雜前后軌道總數(shù)不變
4. 體系的能量降到最低（軌道間的排斥力最小）
雜化軌道理論
sp3雜化軌道，表示這4個(gè)軌道是由1個(gè)s軌道和3個(gè)p軌道雜化形成的
sp3
1個(gè)s軌道
3個(gè)p軌道
符號(hào)含義
雜化軌道理論
sp3雜化軌道
重疊成鍵
容納4對(duì)電子
CH4分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4
中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4
雜化軌道數(shù)為4
中心原子采取sp3雜化
sp3雜化軌道的形成分析
雜化軌道理論
中心原子雜化軌道數(shù)=價(jià)層電子對(duì)數(shù)=孤電子對(duì)數(shù)＋σ鍵數(shù)
1
3
4
4
109°28′
120°
180°
1
2
3
3
1
1
2
2
課堂練習(xí)1
雜化軌道理論
化合物 中心原子核外電子排布式 價(jià)層電子 對(duì)數(shù) 雜化軌道 數(shù)目 雜化類(lèi)型 VSEPR模型 名稱(chēng) 分子的
空間結(jié)構(gòu)
CH4
NH3
H2O
正四面體形
三角錐形
V形
正四面體形
四面體形
四面體形
sp3
sp3
sp3
1s22s22p3
1s22s22p6
1s22s22p2
4
4
4
4+0=4
3+1=4
2+2=4
課堂練習(xí)2
雜化軌道理論
化合物 中心原子核外電子排布式 價(jià)層電子 對(duì)數(shù) 雜化軌道 數(shù)目 雜化類(lèi)型 形成σ鍵的雜化軌道數(shù)目 容納孤電子對(duì)雜化軌道數(shù)目
CH4
NH3
H2O
4
3
sp3
sp3
sp3
1s22s22p3
1s22s22p6
1s22s22p2
4
4
4
4+0=4
3+1=4
2+2=4
2
0
1
2
雜化軌道只能用于形成σ鍵或者用來(lái)容納未參與成鍵的孤電子對(duì)
課堂練習(xí)2
雜化軌道理論
CH2O分子有 個(gè)σ鍵，有 個(gè)π鍵，中心原子有 對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 ，對(duì)應(yīng) 個(gè)雜化軌道，所以該中心原子的雜化類(lèi)型為 。
3
3
3
0
1
sp2
課堂練習(xí)3
雜化軌道理論
混雜
電子躍遷
2s
2p
2s
2p
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
sp2 雜化軌道
py
CH2O分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
能量相近的原子軌道
問(wèn)題思考：
參與雜化的軌道數(shù)目為多少？
分別是那幾個(gè)軌道參與雜化？
雜化軌道理論
sp2 雜化軌道
pz
CH2O分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
1s
1s
2s
2p
px
py
pz
氫原子
氧原子
2p-2p
π鍵
σ鍵
sp2 -1s
sp2 -2p
未參與雜化的p軌道用于形成π鍵
雜化軌道理論
3個(gè)能量相同、方向不同的sp2雜化軌道
體系的能量降到最低（軌道間的排斥力最小）
平面三角形
電子云輪廓圖表示CH2O分子sp2雜化軌道的形成
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
120°
雜化軌道理論
電子云輪廓圖表示CH2O分子sp2雜化軌道的形成
2py
2pz
氫原子
氧原子
sp2雜化軌道
1s
1s
2pz
x
y
z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
x
y
x
y
z
雜化軌道理論
CO2分子有 個(gè)σ鍵，有 個(gè)π鍵，中心原子有 對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 ，對(duì)應(yīng) 個(gè)雜化軌道，所以該中心原子的雜化類(lèi)型為 。
2
2
2
0
2
sp
課堂練習(xí)4
雜化軌道理論
混雜
電子躍遷
2s
2p
2s
2p
基態(tài)
激發(fā)態(tài)
CO2分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
sp 雜化軌道
2py
2pz
能量相近的原子軌道
問(wèn)題思考：
參與雜化的軌道數(shù)目為多少？
分別是那幾個(gè)軌道參與雜化？
雜化軌道理論
CO2分子中心原子雜化軌道形成過(guò)程
2s
2p
px
py
pz
氧原子
氧原子
2s
2p
px
py
pz
2p-2p
π鍵
σ鍵
sp -2p
sp 雜化軌道
2py
2pz
x
y
z
x
y
z
180°
雜化軌道理論
2個(gè)能量相同、方向不同的sp雜化軌道
體系的能量降到最低（軌道間的排斥力最小）
電子云輪廓圖表示CO2分子sp雜化軌道的形成
直線形
x
y
z
z
x
y
z
雜化軌道理論
電子云輪廓圖表示CO2分子sp雜化軌道的形成
2pz
2個(gè)氧原子
sp雜化軌道
2px
y
x
y
z
z
x
y
z
x
y
z
x
y
z
2py
2pz
x
y
z
x
y
z
x
y
z
化合物 中心原子核外電子排布式 價(jià)層電子 對(duì)數(shù) 雜化軌道 數(shù)目 中心原子雜化類(lèi)型 VSEPR模型 名稱(chēng) 分子的
空間結(jié)構(gòu)
BF3
SO2
BeCl2
C2H2
0+2=2
直線形
1+2=3
V形
直線形
平面三角形
1s22s22p2
0+2=2
直線形
直線形
1s22s2
0+3=3
平面三角形
平面三角形
1s22s22p1
sp2
sp2
sp
3
3
2
sp
2
課堂練習(xí)5
雜化軌道理論
3s23p4
化合物 中心原子核外電子排布式 價(jià)層電子 對(duì)數(shù) 雜化軌道 數(shù)目 中心原子雜化類(lèi)型 形成σ鍵的雜化軌道數(shù)目 容納孤電子對(duì)雜化軌道數(shù)目
BF3
SO2
BeCl2
C2H2
1s22s22p2
3s23p4
1s22s2
1s22s22p1
sp2
sp2
sp
3
3
2
sp
2
3
2
2
2
0
1
0
0
課堂練習(xí)5
雜化軌道理論
0+2=2
1+2=3
0+2=2
0+3=3
一、理論要點(diǎn)
1. 能量相近的原子軌道發(fā)生混雜
2. 雜化軌道能量相同、方向不同
3. 混雜前后軌道總數(shù)不變
4. 體系的能量降到最低
（軌道間的排斥力最小）
二、理論應(yīng)用
1. 中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) = 雜化軌道數(shù)
價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 4 時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp3 雜化
價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 3 時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp2 雜化
價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 2 時(shí)，其雜化類(lèi)型為 sp 雜化
雜化軌道理論
課堂小結(jié)
2. 雜化軌道只用于形成σ鍵和容納孤電子對(duì)
3. 未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵
鞏固練習(xí)
1. 下列關(guān)于雜化軌道的敘述中，不正確的是( )
A．分子中心原子通過(guò)sp3雜化軌道成鍵時(shí)，該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)
B．雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)
C．軌道雜化前后數(shù)目相等，形狀、能量不同
D．雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾
2. 以下有關(guān)雜化軌道的說(shuō)法中正確的是( )
A．sp3雜化軌道中軌道數(shù)為4，且4個(gè)雜化軌道能量相同
B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵
C．雜化軌道成鍵時(shí)，要滿(mǎn)足原子軌道最大重疊原理、最小排斥原理
D．sp2雜化軌道最多可形成2個(gè)σ鍵
鞏固練習(xí)
3．氨氣分子的空間構(gòu)型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因?yàn)? )
A．兩種分子中心原子的雜化軌道類(lèi)型不同，NH3為sp2雜化，而CH4是sp3雜化
B．NH3分子中N原子形成3個(gè)雜化軌道，CH4分子中C原子形成4個(gè)雜化軌道
C．NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤對(duì)電子，它對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)
D．氨氣分子的原子總數(shù)為4而甲烷為5
4．下列說(shuō)法正確的是( )
A．凡是中心原子采取sp3雜化的分子，其立體構(gòu)型都是正四面體
B．CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子的1s軌道和C原子的2p軌道混合起來(lái)而形成的
C．雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對(duì)
D．凡AB3型的共價(jià)化合物，其中心原子A均采用sp3雜化軌道成鍵
鞏固練習(xí)
5. 有關(guān)苯分子中化學(xué)鍵的描述正確的是( )
A．每個(gè)碳原子的一個(gè)sp2雜化軌道參與形成大π鍵
B．每個(gè)碳原子的未參加雜化的2p形成大π鍵
C．碳原子的3個(gè)sp2雜化軌道與其他碳原子形成2個(gè) 鍵和1個(gè)π鍵
D．碳原子的未參加雜化的sp2軌道與其他碳原子的2p成 鍵
鞏固練習(xí) — 參考答案
1. D 2. A 3.C 4. C 5. B

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