2.2 第2课时 杂化轨道理论 课件 人教版高中化学选修3

高二化学组 2.2.2杂化轨道理论 活动：请根据价层电子对互斥理论 分析CH4的立体构型 提出问题： 观察碳原子的核外电子排布图，碳原子的价层电子轨道形状，思考碳原子和氢原子如何形成4个σ键？ C原子轨道排布图 1s 2p 2s C C 按照我们已经学过的价键理论，甲烷的4个C — H单键 都应该是σ键，然而，碳原子的4个价层原子轨道是3 个相互垂直的2p 轨道和1个球形的2s轨道，用它们跟4 个氢原子的1s原子轨道重叠，不可能得到四面体构型 的甲烷分子 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论 sp3 C：2s22p2 　 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 杂化轨道。 四个H原子分别以4个s轨道与C原子上的四个sp3杂化轨道相互重叠后，就形成了四个性质、能量和键角都完全相同的s-sp3σ键，从而构成一个正四面体构型的分子。 109°28’ 三、杂化理论简介 1.概念：在形成分子时，在外界条件影响下若干不同类型能量相近的原子轨道混合起来，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)杂化轨道的用途：形成σ键或容纳孤对电子。形成π键的轨道均不参与杂化。 (2)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） (3)杂化轨道的特点： 轨道数目不变，轨道能量平均，轨道方向改变。电子尽量分占更多的轨道。——三变一不变 3、杂化轨道的类型 (1)sp杂化 (2) sp2杂化 (3) sp3杂化 sp3杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 109°28′ sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化，形成4个sp3 杂化轨道。每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分。每两个轨道间的夹角为109.5°，空间构型为正四面体形 例如： sp3 杂化 —— CH4分子的形成 sp3 C：2s22p2 排斥力：孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对 >成键电子对-成键电子对 109°28′ 107° 105° 中心原