2.2 分子的立体构型（第2课时 杂化轨道理论简介）-2021-2022学年高二化学同步教学精品课件（人教版选修3）

组织建设 第二章 分子结构与性质 第二节　分子的立体构型 （第2课时 杂化轨道理论简介） 【问题引入】写出碳原子的电子排布图，思考为什么碳原子与氢原子结合形成CH4，而不是CH2 ？ 碳原子的一个2s电子受外界影响跃迁到2p空轨道上，使碳原子具有四个单电子，因此碳原子与氢原子结合生成CH4。 1s 2s 2p 激发 【再问】按已学价键理论，甲烷的4个C－H键（单键）都是全等的σ键，形成正四面体的空间构型；但碳原子的4个价层原子轨道为1个球形的2s轨道和3个相互垂直的2p轨道，用它们与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。 矛盾？ 为了解决这一矛盾，鲍林提出了杂化轨道理论 CH4 正四面体 第 ‹#› 页 杂化轨道理论 CH4的形成： 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。 【提示】为了四个杂化轨道在空间尽可能远离（价层电子对互斥理论），使轨道间的排斥力最小，4个杂化轨道的伸展成正四面体构型。 第 ‹#› 页 杂化轨道理论 【结果】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’ 第 ‹#› 页 杂化轨道理论 三、杂化轨道理论简介 1、概念 在形成分子时，原子中能量相近的轨道重新组合，形成新的原子轨道，这个过程称“杂化”，新的原子轨道称“杂化轨道”。 2、要点解读 （1）成键时能量相近的价电子轨道混合杂化，形成新的价电子轨道——杂化轨道。 （2）杂化前后轨道数目不变。 （3）杂化轨道是能量相同的轨道（即等价轨道） （4）杂化的目的是为了成键。 ①sp3杂化轨道组成：同一原子能量相近的一个s轨道与三个p轨道，杂化成四个sp3杂化轨道，每个杂化轨道的s成分为1/4，p成分为3/4。 ②sp3杂化轨道特点：sp3轨道夹角109○28′，4个轨道呈空间正四面体形--VSEPR模型。 ③杂化轨道只用于形成键或容纳未成键的孤电子对。  键的形