内容正文:
第二章第二节 分子的立体构型第2课时 杂化轨道理论、配合物理论导学案
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研究证实,甲烷(CH4)分子中的四个C—H键的键角均为109.5°,从而形成非常规则的正四面体构型。原子之间若要形成共价键,它们的价电子中应当有未成对的电子。碳原子的价电子排布为2s22p2,也就是说它只有两个未成对的2p电子,若碳原子与氢原子结合,则应形成CH2;即使碳原子的一个2s电子受外界影响跃迁到2p空轨道,使碳原子具有四个未成对电子,它与四个氢原子形成的分子也不应当具有规则的正四面体结构。那么,甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢?
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一、杂化轨道理论简介
1.概念:在形成分子时,由于原子的相互影响,若干个不同类型但__能量相近__的原子轨道发生混杂,重新组合成一组新轨道的过程叫做__原子轨道的杂化__,所形成的新轨道就称为__杂化轨道__。
2.要点:
(1)能量相近:参与杂化的各原子轨道能量要__相近__(同一能级组或相近能级组的轨道)。
(2)数目不变:参与杂化的轨道数目等于形成的__杂化轨道__数目。
(3)排斥力最小:杂化轨道在空间取最大夹角分布,且不同的杂化轨道伸展方向不同。
3.杂化轨道分类:
(1)等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。如
杂化轨道
每个轨道的成分
轨道间夹角(键角)
立体构型
sp
1/2s,1/2p
__180°__
__直线形__
sp2
1/3s,2/3p
__120°__
__平面三角形__
sp3
1/4s,3/4p
__109°28′__
__正四面体形__
杂化轨道类型与分子空间构型的关系:
杂化类型
sp
sp2
sp3
立体构型名称
__直线形__
__平面三角形__
__正四面体形__
实例
__CO2、C2H2__
__BF3__
__CH4、CCl4__
(2)不等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分上的不均匀混合。某个杂化轨道有孤电子对,如NH3的氮原子的sp3杂化。
二、配合物理论简介
1.配位键:
(1)概念:由一个原子单方面提供__孤电子对__,而另一个原子提供__空轨道__而形成的共价键,即“电子对给予-接受键”,是一类特殊的共价键。
(2)表示:配位键可以用A→B来表示,其中A是提供__孤电子对__的原子,叫做给