2.2.1.杂化轨道理论课件2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

第二章 微粒间相互作用和物质性质 第2节 共价键与分子的空间结构 第1课时——杂化轨道理论 鲁科版 高二化学 选择性必修二 物质结构与性质 σ键 π键 饱和性 方向性 ：头碰头 ：肩并肩 [复习回顾] ：未成对电子数 共价键 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 证据推理与模型认知 2、能运用杂化轨道理论解释常见分子的成键情况和空间结构 。 [学习目标] 3、通过杂化轨道理论的了解和学习，形成科学态度和社会责任。 科学态度和社会责任 [科学史话] CH4正四面体结构的探究 C的价电子轨道表示式： 1、根据共价键的饱和性，C应形成几个共价键？ 2、形成CH4 C原子应该有几个未成对的电子？ 怎样才能使C原子具有这个数目的未成对的电子？ 3、CH4中的4个C—H键完全相同，碳原子怎样才能有四个完全相同的用于成键的原子轨道？ 鲍林 杂化轨道理论 [交流研讨] [科学故事] 2s 2p C的基态 2s 2p sp3 杂化 激发 杂化 [知识建构] 杂化轨道理论： 能量相近的原子轨道重新组合形成新的能量相同的原子轨道的过程叫原子轨道的杂化。新的原子轨道叫做杂化轨道。 思维建模一：基态——激发态——杂化 sp3杂化轨道的图形表示： 四个杂化轨道的电子在空间互相排斥而尽可能远离最终成为正四面体结构。 1、杂化前后轨道数目、伸展方向、形状有无变化？ 2、为什么杂化后是朝正四面体的四个顶点伸展？ （头脑风暴） [交流研讨] 4个杂化轨道 正四面体 3个杂化轨道 空间构形？ 2个杂化轨道 空间构形？ [小组讨论] 平面三角形 直线形 [思维建模二] 杂化 类型 杂化轨道数目 键角 空间 构形 图示 3 sp2 4 sp3 2 sp 平面三角形 120° 109.5° 正四面体形 180° 直线形 BF3平面三角形的探究 [交流研讨] 思维建模一：基态——激发态——杂化 sp2 （X射线衍射仪测得） BeCl2直线形的探究 [交流研讨] 激发 2s 2p Be 2s 2p 杂化 sp杂化 sp （X射线衍射仪测得） 杂化 类型 杂化轨道数目 键角 空间 构形 图示 实例 平面三角形 3 120° sp2 4 109.5° 正四面体形 sp3 2 180° 直线形 sp [思维建模二] BF3 CH4 BeCl2 ——C:sp2 [能力提升——多杂化中心] ——C:sp C2H4,C6H6 C2H2 ——平面/120° ———— 直线/180° 1、乙烯中C: sp2杂化 120° 2、双键中有一个是（sp2-sp2）σ键， 另一个是(p-p)π键 [C2H4：sp2杂化] 联想质疑： 苯中是介于单双键之间的特殊的键，到底是什么样的键呢？ [C6H6：sp2杂化] 1、苯中C： sp2杂化 120° 2、六个C 的未参与杂化的p轨道形成大π键 [C6H6：sp2杂化] 1、乙炔中C： sp杂化，180° 另两个是(p-p)π键 2、三键中只有一个是（sp-sp)σ键 [C2H2：sp杂化] 杂化 类型 杂化轨道数目 键角 空间 构型 图示 实例 平面三角形 3 120° BF3 sp2 4 109.5° 正四面体形 CH4 sp3 2 180° 直线形 BeCl2 sp C2H4 C6H6 C2H2 [知识整合] 平面正六边形 直线形 平面结构 [能力拔高:NH3] [交流研讨] NH3中N的价电子排布：2s22p3 氮原子发生什么类型的杂化？ 提示：氨气是三角锥形结构 （头脑风暴） 而测得氨分子中N—H键的键角为107.3º，与90°矛盾！ 1、NH3 sp3杂化 [知识梳理] 2、孤电子对对成键电子对的排斥更大，使得键角略小于109.5°，变成107.3° [迁移应用——H2O] 测得水中O—H键的键角为104.5°。 O原子发生什么类型的杂化？为什么？ 提示：水的结构——角形。 [交流研讨] [知识梳理] 1、H2O sp3杂化 2、两对孤对电子对对成键电子对的排斥更大，使得键角更小，变成104.5° O H H 杂化 类型 杂化轨道数目 键角 空间 构型 图示 实例 平面三角形 3 120° BF3