2.2 杂化轨道理论 课件 【新教材】人教版（2019）高中化学选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第二节 分子的空间结构 第三课时 杂化轨道理论简介 写出碳原子的核外电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ C原子 电子排布图 （轨道表示式） 1s2 2s2 2p2 H 电子排布图 1s1 思考与讨论 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，不可能得到正四面体构型 的甲烷分子 C C 如何解决这一矛盾，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 sp3杂化轨道。 为了四个杂化轨道在空间尽可能远离，使轨道间的排斥最小，4个杂化轨道的伸展方向成什么立体构型? 　 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形的分子。 109°28’ 四、杂化理论简介 1.概念：外界条件下，能量相近的原子轨道混杂起来，重新组合新轨道的过程叫做原子轨道的杂化，杂化后的新轨道就称为杂化轨道。 2.要点： （1）参与杂化的原子轨道能量相近 （同一能级组或相近能级组的轨道） （2）杂化前后原子轨道数目不变： 参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目； 杂化改变了原子轨道的形状方向，成键时更有利于轨道间的重叠。 （3）杂化前后原子轨道在空间取最大夹角分布，能使相互间排斥力最小。 3.杂化的条件： (1).只有在形成化学键时才能杂化 (2).只有能量相近的轨道间才能杂化 4.杂化轨道的特征 (1)杂化前后轨道数不变 (2)杂化过程中轨道的形状发生变化 (3)杂化后形成的化学键更稳定 (4)杂化后的新轨道能量、形状都相同 (5)杂化后的轨道之间尽可能远离。 (6)杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对 原子轨道杂化与杂化轨道 对杂化过程的理解 sp杂化轨道的形成过程 x y z x y z z x y z x y z 180° sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的