4.1.1 杂化轨道理论与分子的空间构型-2020～2021学年高二化学下学期教学同步辅导（苏教版 物质结构与性质）

专题4 分子空间结构与物质性质 第一单元 分子构型与物质的性质 4.1.1 杂化轨道理论与分子的空间构型（1） 【学习目标】 1.了解杂化轨道理论的基本内容。 2.了解3种杂化轨道类型与分子空间构型的关系。 2.了解碳原子的杂化轨道。 【核心知识点】 1.杂化轨道理论。 2.常见分子的杂化轨道类型。 【基础知识梳理】 一、杂化轨道理论 1.杂化轨道理论的来由 为了解释_______等分子的空间构型，美国化学家________于1931年提出的。 2.杂化与杂化轨道 在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干________的原子轨道重新组合，形成一组_______相等、______相同的新轨道，这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道就称为杂化轨道。 3.杂化轨道理论的要点 （1）在形成分子时，某些不同类型、能量________的原子轨道重新组合成一组新的轨道。 （2）杂化轨道是不同于原来的轨道的一组新的轨道，新的轨道_______相等、______相同，且有一定的______取向。 （3）杂化轨道与其他原子轨道的形成_______键。 二、用杂化轨道理论3种典型分子的空间构型 1.CH4分子的空间构型 （1）杂化轨道的形成 碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”，形成____________、____________的4个sp3杂化轨道。 基态原子轨道 激发态原子轨道 杂化轨道 sp3杂化轨道的空间构型 4个sp3杂化轨道在空间呈___________，轨道之间的夹角为_________。 （2）共价键的形成与CH4分子的空间构型 碳原子的4个_______轨道分别与4个氢原子的_____轨道重叠，形成4个相同的_____键。 CH4分子为空间构型为_________，分子中C—H键之间的夹角为__________。 2.BF3分子的空间构型 （1）杂化轨道的形成 B原子的2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”，形成____________、____________的3个sp2杂化轨道。 3个sp2杂化轨道在空间呈________，轨道夹角为_________，未杂化的2p轨道_____于该平面。 （2）BF3分子的空间构型 B原子上的3个______杂化轨道分别与3个F原子上的______轨道重叠，形成3个相同的_____键。 BF3分子为空间构型为_________，分子中B—F键之间的夹角为__________。 3.BeCl2分子的空间构型 （1）杂化轨道的形成 Be原子的2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，____个2s轨道和_____个2p轨道“混合”，形成____________、____________的2个sp2杂化轨道。 2个sp杂化轨道在空间呈________，轨道夹角为_________，2个未杂化的2p轨道与杂化轨道相互垂直。 （2）BeCl2分子的空间构型 Be原子上的2个______杂化轨道分别与2个Cl原子上的______轨道重叠，形成3个相同的_____键。 BeCl2分子为空间构型为_________，分子中Be—Cl键之间的夹角为__________。 三、几种碳原子的杂化轨道 1.乙烷分子的成键情况 C原子以_____杂化，形成4个_____杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。 乙烷分子中，含有6个C-H _____键（sp3—s）、1个C-C____键（sp3—sp3）。 2.乙烯分子的空间构型 C原子以_______杂化，形成3个_____杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。 2个碳原子上未杂化的2p轨道形成1个_____键。 乙烯分子中，含有4个C-H _____键（sp2—s）、1个C-C ____键（sp2—sp2）、1个____键（p-p）。 乙烯分子的空间构型为________。 3.乙炔分子的空间构型 C原子以_______杂化，形成2个_____杂化轨道，分别与C原子和H原子键合。 2个碳原子上未杂化的2p轨道形成2个_____键。 乙炔分子中，含有2个C-H _____键（sp2—s）、1个C-C _____键（sp2—sp2）、2个______键（p-p）。 乙炔分子的空间构型为________。 【核心知识巩固】 一、杂化轨道的类型与分子空间构型的关系 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 1个s轨道 1个p轨道 1个s轨道 2个p轨道 1个s轨道 3个p轨道 杂化轨道的数目 2 3 4 杂化轨道间