2.2.2 杂化轨道理论简介-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版，不定项）

第2课时　杂化轨道理论简介 新课程标准 核心素养 知道杂化轨道理论的基本内容,能根据杂化轨道理论确定简单分子的空间结构。 1.宏观辨识与微观探析:通过杂化轨道理论的学习,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.证据推理与模型认知:通过对杂化轨道理论的学习,掌握中心原子杂化轨道类型判断的方法,建立分子空间结构分析的思维模型。 课前预习新知 　 知|识|梳|理 知识点一 杂化轨道及其类型 1.杂化轨道的含义。 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新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的能量相同的原子轨道,叫做杂化原子轨道,简称杂化轨道。 2.原子轨道的杂化过程。 3.杂化轨道的类型。 (1)sp3杂化轨道——正四面体形。 sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化而成,每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分,sp3杂化轨道间的夹角为109°28',空间结构为正四面体形。如图所示: (2)sp2杂化轨道——平面三角形。 sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的,每个sp2杂化轨道含有s和p的成分,sp2杂化轨道间的夹角都是120°,呈平面三角形,如图所示: (3)sp杂化——直线形。 sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的,每个sp杂化轨道含有s和p的成分,sp杂化轨道间的夹角为180°,呈直线形,如图所示。 微思考 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。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.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。 (√) 4.杂化轨道能量更集中,有利于牢固成键。 (√) 5.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,未参与杂化的p轨道可用于形成π键。 (√) 6.2s轨道和3p轨道能形成sp2杂化轨道。 (×) 知识点二 VSEPR模型与中心原子的杂化轨道类型 VSEPR 模型 VSEPR 模型名称 直线形 平面 三角形 平面 三角形 四面体 四面体 正四 面体 中心原子 的杂化轨 道类型 sp sp2 sp2 sp3 sp3 sp3 典例 CO2 SO2 SO3 H2O NH3 CH4 微思考 CH4、NH3、H2O中心原子的杂化轨道类型都是sp3,键角为什么依次减小?从杂化轨道理论的角度比较键角大小。 提示:CH4、NH3、H2O中心原子都采取sp3杂化,中心原子上的孤电子对数依次为0、1、2。由于孤电子对对共用电子对的排斥作用使键角变小,孤电子对数越多排斥作用越大,键角越小。比较键角时,先看中心原子杂化轨道类型,杂化轨道类型不同时,键角一般按sp、sp2、sp3顺序依次减小;杂化轨道类型相同时,中心原子孤电子对数越多,键角越小。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 1.杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致。 (√) 2.杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同。 (×) 3.凡AB3型共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。 (×) 4.NH3分子的空间结构为三角锥形,则氮原子的杂化方式为sp3。 (√) 5.C2H4分子中的键角都约是120°,则碳原子的杂化方式是sp2。 (√) 课堂互动探究 　 探究一 分子空间结构与杂化轨道类型的关系 1.当杂化轨道全部用于形成σ键时,即中心原子不含孤电子对,分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同。 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 一个ns轨道和 一个np轨道 一个ns轨道和 两个np轨道 一个ns轨道和 三个np轨道 轨道夹角 180° 120° 109°28' 杂化轨道 示意图 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子空间 结构示意图　　　 分子空间 结构 直线形 平面三角形 正四面体形 2.当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,会使分子的空间结构与杂化轨道的形状有所区别。在杂化轨道的基础上,略去孤电子对,即为分子的空间结构。例如: 分子 VSEPR模型 中心原子杂 化轨道类型 分子的空间结构 (略去孤电子对) SO2