2.2共价键与分子的空间结构第1课时 课件-2021-2022学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修二

第2章微粒间的相互作用于物质性质 第2节共价键与分子的空间结构 第1课时 杂化轨道理论 学习目标 核心素养培养 1、理解杂化轨道理论的主要内容,掌握三种主要的杂化类型。 宏观辨识与微观探析 2、能用杂化轨道理论解释或预测某些分子或离子的空间结构。 证据推理与模型认知 知识体系 复习回顾 原子间通过 共用电子 形成的化学键叫共价键。共价键具有饱和性和方向性，所以原子间以共价键形成的分子具有一定的空间构型。 一些典型分子的空间构型： HCl 180º H2O 104.5° NH3 107.3° CH4 109°28' 联想·质疑 阅读课本第46页，了解杂化轨道理论以及对甲烷分子空间构型的解释。 甲烷分子的空间构型 正四面体 键角：109°28' 2s 2p 价电子排布： 思考：根据甲烷分子的空间构型，C原子应该有4个未成对电子和氢原子成键，C原子的4个未成对电子所在的轨道应该一模一样，且空间分布均匀，分别与H原子的1s轨道成σ键。 基态碳原子 激发态 2s 2p 激发 根据价键理论，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。 2s 2p 甲烷分子的正四面体构型是怎样形成的呢？ 杂化 4个 sp3 杂化轨道 自旋方向相同 sp3 杂化： 一个2s轨道与3个2p轨道重新组合成4个相同的轨道,且空间分布均匀。 通常,有几个原子轨道参加杂化,杂化后生成的杂化轨道的数目就有几个。 sp3杂化轨道形成示意图 思考1： 轨道杂化以后，有何优点？ 杂化轨道在角度分布上更集中，成键时重叠程度更大，形成的共价键更牢固 能量 杂 化 前 杂 化 后 p轨道稍大于s轨道，但是在同一能级组中，能量接近。 4个杂化轨道能量相同,能量处于s与p轨道之间。 杂化前后轨道的比较： 四个杂化轨道为什么采取正四面体构型？ 为了使轨道间的排斥最小，体系最稳定，四个杂化轨道在空间应尽可能远离，4个杂化轨道的伸展方向分别指向正四面体的四个顶点，轨道间夹角为109°28'。 ⑵杂化轨道：杂化后形成的新的能量相同的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 一、分子空间结构的理论分析 1.杂化轨道理论 ⑴原子轨道杂化：在外界条件影响下，原子在组合成分子的过程中原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一组的能量相等新轨道的过程