专题4 第一单元 第1课时 杂化轨道理论与分子空间结构-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修2苏教版(河北专用)(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 专题 分子空间结构与物质性质 第一单元分子的空间结构 第1课时杂化轨碰理论与分子空间结构 [学习目标] 1,了解杂化轨道理论，能从微观角度理解中心原子的杂化轨道类型对分子空间结构的影 响。 2.通过对杂化轨道理论的学习，掌握中心原子杂化轨道类型的判断方法，建立分子空间 结构分析的思维模型。 知识整合·新知探究 /通教材·理知识·春养初成 知识点一杂化轨道及其理论要点 ◆知识梳理 1,甲烷分子呈现正四面体空间结构的原因分析 (1)杂化轨道的形成 碳原子2s轨道上的1个电子进入2印空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合” 起来，形成能量相等、成分相同的4个s卫3杂化轨道，可表示为 日杂化.卫 28 2s 2p 基态 激发态 杂化轨道 (2)共价键的形成 碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个H原子的1s轨道重叠形成4个相同的 g键。 (3)CH分子的空间结构 甲烷分子中的4个C一H键是等同的，C一H键之间的夹角一键角是1095°，形成 正四面体形分子。 2.轨道杂化与杂化轨道 (1)轨道的杂化：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成一 组新轨道的过程叫做原子轨道的杂化。 (②)杂化轨道：重新组合后的新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 ◆独家授权侵权必究· 令学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 (3)轨道杂化的过程： 激发一_杂化→轨道重叠。 3.杂化轨道的类型 杂化类型 sp 5p2 sp 参与杂化的原 12s 1 子轨道及数目 P 2 3 杂化轨道数目 2 3 4 ◆核心突破 [思考探究] 1.杂化轨道只用于形成o键吗？ 提示杂化轨道只能用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。 2.任意不同的轨道都可以杂化吗？ 提示原子轨道只有在形成分子的过程中才能杂化，孤立的原子不会发生杂化；另外， 不是任意的不同轨道都能杂化，只有能量相近的轨道才能杂化。 [归纳提升] 1.杂化过程的理解 吸收能量少 价激发 轨道重新组合 h 轨道总数日不变 子 角度和形状发生 能量相 变化，成键时释放 成对电 与激发电子近、类 能量较多，轨道重 原轨道能量型不同 叠程度增大，生成 相近 的原子 的分子更稳定 轨道 2.杂化轨道理论的要点 (1)原子形成分子时，通常存在激发、杂化和轨道重叠等过程。发生轨道杂化的原子一定 是中心原子。 (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)只有能量相近的轨道才能杂化（如2s、2p)。 (4)杂化前后原子轨道数目不变（参加杂化的轨道数目等于形成的杂化轨道数目），且杂化 轨道的能量相同。 (⑤)杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥原理，使轨道在空间取得最大夹角分布。故 杂化后轨道的伸展方向、形状发生改变，但杂化轨道的形状完全相同。 中题组集训 1.下列关于杂化轨道的说法错误的是() A.所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道 ·独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 B.同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C.杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D.杂化轨道中不一定有一个电子 解析参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s轨道与2s、2p轨道能量相差 太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，A错误，B正确：杂 化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固 的化学键，C正确：并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对 孤电子对（如NH),D正确。 答案A 2.下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是() A,由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成 B.共有3个能量相同的杂化轨道 C.每个sp2杂化轨道中s轨道成分占三分之一 D.sp2杂化轨道最多可形成2个σ键 解析同一能层上s轨道与P轨道的能量差异不是很大，相互杂化的轨道的能量差异也 不能过大，A正确：同种类型的杂化轨道能量相同，B正确：sp2杂化轨道是由一个s轨道与 2个p轨道杂化而成的，C正确：sp2杂化轨道最多可形成3个o键，D错误。 答案D 知识点二用杂化轨道理论解释分子的形成及分子中的成键情况 知识梳理 1.用杂化轨道理论解释BCl,BF3分子的形成 (I)BeCL2分子的形成 □ 一t tg 2p 28 2p 2s 2p 钺原子基态 微发态 杂化态 杂化后的2个sp杂化轨道分别与氯原子的3p轨道发生重叠，形成2个σ键，构成直线形 的BeCh分子。 轨道 O+O040>幻48G8 即 BCl分子