第2章 第2节 共价键与分子的空间结构-【导与练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2同步全程学习课件PPT（鲁科版）

第2节　共价键与分子的空间结构 第1课时　分子空间结构的理论分析 化学 学习目标 1.通过学习杂化理论,能解释某些分子或离子的空间结构。 2.通过价电子对互斥理论学习,能预测ABn型简单分子或离子的空间结构。 化学 任务分项突破 课堂小结提升 学科素养测评 化学 任务分项突破 学习任务1　杂化轨道理论 自主梳理 1.杂化轨道概念 在 影响下,原子内部 的原子轨道 形成新的原子轨道的过程叫作原子轨道的杂化,组合后形成的一组 叫作杂化原子轨道,简称杂化轨道。 外界条件 能量相近 重新组合 新的原子轨道 化学 2.杂化轨道的类型与分子空间结构的关系 杂化 类型 杂化轨 道数目 杂化轨道 间夹角 杂化轨 道结构 实例 sp 2 . . BeCl2 sp2 3 . . 乙烯、苯、BF3 sp3 4 . . CH4、NH3、H2O 180° 直线形 120° 平面三角形 109°28′ 四面体形 化学 3.苯的结构 (1)苯的结构。 sp2 σ σ π 共面 化学 (2)苯分子中的大π键:六个碳原子上各有一个未参与杂化的垂直于碳环平面的 轨道,这六个轨道以“ ”的方式相互重叠,从而形成含有六个电子、属于六个碳原子的π键,形象地称为 。 2p 肩并肩 大π键 化学 互动探究 杂化轨道理论是1931年由鲍林等人在价键理论的基础上提出的,它在实质上仍属于现代价键理论,但是它在成键能力、分子的空间结构等方面丰富和发展了现代价键理论。该理论很好地解释了CH4、H2O等分子的空间结构问题。 探究　杂化轨道理论的主要观点 提示:C原子有2个未成对电子,所以仅能结合2个H原子形成化合物CH2。 化学 问题2:如何解释C与H形成CH4,每个C结合4个H原子,且空间结构为正四面体? 提示:C与H结合时在外界条件影响下,C原子2s电子发生跃迁,如图。 形成的4个新轨道各有一个未成对电子,所以可以结合4个H原子形成CH4。四个新轨道是由2s与2p轨道重组而成,其能量发生变化,空间形态也发生变化,四个新轨道能量完全相同,空间结构为正四面体,所以CH4分子为正四面体结构。 化学 问题3:如何解释苯分子式为C6H6,苯分子结构为平面结构? 提示:6个碳原子均采取sp2杂化,每个碳原子的 2个sp2杂化轨道分别与另2个碳原子的sp2杂化轨道形成σ键并形成环状结构,每个碳原子的另一个sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道形成σ键。另外每个碳原子各有一个未参与杂化的垂直于碳环平面的2p轨道,这六个轨道以“肩并肩”的方式形成含有六个电子、属于六个碳原子的大π键。如图。 化学 归纳拓展 杂化理论要点 (1)只有能量相近的轨道才能杂化(ns、np)。 (2)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生,孤立的原子是不可能发生杂化的。 (3)杂化前后轨道数目不变。 (4)杂化后轨道伸展方向、形状发生改变。 化学 题组例练 A 1.(2022·山东临沂期末)如图所示,在乙烯分子中有5个σ键和1个π键,它们分别是(　 　) A.sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键 B.sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键 C.C—H键之间是sp2形成σ键,C—C键之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D.C—C键之间是sp2形成σ键,C—H键之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 解析:在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形,所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化,其中杂化轨道形成5个σ键,未杂化的2p轨道形成π键。 化学 2.下列烃分子中的碳原子既有sp杂化又有sp3杂化的是(　 　) A.乙烷 B.丙烯 C.丙炔 D.苯乙烯 C 解析:乙烷中只有饱和键,只有sp3杂化,A错误;丙烯中含有碳碳双键,有sp3杂化和sp2杂化,B错误;丙炔中含有碳碳三键,既有sp杂化又有sp3杂化,C正确;苯乙烯中含有碳碳双键和苯环,只有sp2杂化,D错误。 化学 题后悟道 π键是由未杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成的,所以双键结构一定有一个未杂化的p轨道,三键结构一定有两个未杂化的p轨道。所以形成双键的原子一般采用sp2杂化,形成三键或两个连续双键结构的原子一般采取sp杂化。 化学 学习任务2　价电子对互斥理论 自主梳理 1.价电子对互斥(VSEPR)理论能比较简便地定性预测分子的空间结构,其基本观点是:分子中的中心原子的 ——成键电子对(bp)和孤电子对(lp)由于