内容正文:
第2课时 杂化轨道理论
第二章 第二节
课程标准
1.了解杂化轨道理论的基本内容。
2 .能根据有关理论判断简单分子或离子的空间结构。
知识点一 杂化轨道理论
随 堂 演 练
知识点二 杂化轨道类型及其空间结构
课 时 精 练
内
容
索
引
索引
知识点一 杂化轨道理论
新知导学
杂化轨道理论是一种价键理论,是化学家______为了解释分子的空间结构提出的。
1.用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成
(1)在形成CH4分子时,碳原子的一个____轨道和三个____轨道发生混杂,形成四个能量相等的_____杂化轨道。四个_____杂化轨道分别与四个H原子的1s轨道重叠成键形成CH4分子,所以四个C—H键是等同的。
(2)甲烷中碳原子的sp3杂化可表示如下:
鲍林
2s
2p
sp3
sp3
2.轨道杂化与杂化轨道
微自测 判断正误
1.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化( )
2.杂化轨道能量集中,有利于牢固成键( )
3.杂化轨道中不一定有电子( )
4.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对( )
√
√
√
√
交流研讨
1.常见的杂化轨道类型有哪些?什么是sp3杂化?
提示:常见的杂化轨道类型有sp、sp2、sp3。同一原子内由1个s轨道和3个p轨道参与的杂化称为sp3杂化。
2.如何判断杂化轨道类型?
提示:判断杂化轨道类型,首先判断杂化轨道数,杂化轨道数=中心原子孤电子对数+中心原子结合的原子数,由杂化轨道数即可判断杂化轨道类型。
3.填写下表:
代表物 杂化轨道数 杂化轨道类型
CO2
CH2O
CH4
SO2
NH3
H2O
0+2=2
sp
0+3=3
sp2
0+4=4
sp3
1+2=3
sp2
1+3=4
sp3
2+2=4
sp3
归纳总结
杂化类型 sp sp2 sp3
用于杂化的原子
轨道及数目 s 1 1 1
p 1 2 3
杂化轨道的数目 2 3 4
杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′
空间结构 直线形 平面三角形 正四面体形
实例 CO2、C2H2 BF3、苯、乙烯 CH4、CCl4
实践应用
1.以下有关杂化轨道的说法中错误的是
A.第ⅠA族元素成键时不可能有杂化轨道
B.杂化轨道既可能形成σ键,也可能形成π键
C.孤电子对有可能参加杂化
D.s轨道和p轨道杂化不可能有sp4出现
第ⅠA族元素的价电子排布式为ns1,由于只有1个ns电子,因此不可能形成杂化轨道,A项正确;杂化轨道只用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对,B项错误;H2O分子中的氧原子采取sp3杂化,其sp3杂化轨道有2个是由孤电子对占据的,所以孤电子对有可能参加杂化,C项正确;由于np能级只有3个原子轨道,所以s轨道和p轨道杂化只有sp3、sp2、sp 3种,不可能出现sp4杂化,D项正确。
√
2.在SO2分子中,分子的空间结构为V形,S原子采用sp2杂化,那么SO2的键角
A.等于120° B.大于120°
C.小于120° D.等于180°
由于SO2分子的VSEPR模型为平面三角形,从理论上讲其键角应为120°,但是由于SO2分子中的S原子有一对孤电子对,对其他两个成键电子对的排斥作用更强,因此分子中的键角要小于120°。
√
3.鲍林是获得诺贝尔奖不同奖项的人之一,杂化轨道是鲍林为了解释分子的空间结构而提出的。下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较,得出结论正确的是
A.sp杂化轨道的夹角最大
B.sp2杂化轨道的夹角最大
C.sp3杂化轨道的夹角最大
D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°,故A项正确。
索引
√
索引
知识点二 杂化轨道类型及其空间结构
新知导学
1.sp3杂化轨道
sp3杂化轨道是由___个ns轨道和___个np轨道杂化形成的。sp3杂化轨道间的夹角是__________,空间结构为__________形。其杂化过程如下图所示:
1
3
109°28′
正四面体
2.sp2杂化轨道
sp2杂化轨道是由___个ns轨道和___个np轨道杂化而成的。sp2杂化轨道间的夹角是_______,呈____________,其杂化过程如下图所示:
1
2
120°
平面三角形
3.sp杂化轨道
sp杂化轨道是由___个ns轨道和___个np轨道杂化而成的,sp杂化轨道间的夹角是_______,呈______形,其杂化过程如下图所示:
1
1
180°
直线
4.VSEP